[实用新型]一种缓解镀锡液中锡泥产生的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属材料镀锡装置，尤其是指一种补充锡离子的电镀锡生产线中缓解镀锡液中锡泥产生的装置。

背景技术

在工业上酸性镀锡液主要包括氟硼酸、苯磺酸盐、卤化氢和甲基磺酸盐或是这些酸的混合物。目前应用最多的是弗洛斯坦镀锡的方法(简称PSA)，早期的PSA型镀锡溶液采用可溶性的锡阳极进行电解，用的锡为阳极的弗洛斯坦的电镀锡线，最大的问题是镀液过剩的排出。使用锡阳极之所以产生过剩镀液，是因为阴极电流效率比阳极电流效率低，并且阳极浸入溶液中没有通电就发生锡的化学溶解，加之在钢板上析出的金属锡的化学溶解等，致使补充给镀液的锡离子量多于要求沉积到钢板上的锡离子量，因此，在实际操作中溶液的锡离子浓度逐渐上升。为了维持浓度的平衡必须进行稀释，但又使溶液量增加而引起槽液外溢，最近公开了一些措施将一部分阳极从锡阳极改用不溶性阳极，能减轻过剩镀液的发生。

在实际生产中还有另一个问题，被加工带钢的表面有铁的化学溶解，如果减少镀液的排出，在镀液中将产生铁离子积蓄，因此仅使用一部分不溶性阳极生产时仍不能达到溶液的封闭化。而且，使用一部分不溶性阳极的操作从本质上讲还是锡阳极操作，因为使用锡阳极时所产生的各种弊端依然存在。例如：在进行锡阳极铸造、阳极交换、阳极位置调整作业等存在的劳动强度大、缩短极间距离难度大以及板宽方向镀层分布不均匀等问题。

为了从根本上解决问题，PSA镀锡溶液停止使用锡阳极、全部使用不溶性阳极，而不溶性阳极则需从外部向溶液中补充锡离子。目前给镀锡溶液从外部补充锡离子的方法中有日本专利JP2007162086-A，其是在镀锡溶液中通入一定的氧气，在通氧过程中Sn²⁺在氧气存在的条件下，容易氧化为Sn⁴⁺产生锡泥，增加了锡的消耗，由于该方法使用的设备小型，受到使用者青睐。

然而，又产生一个问题：由于在电镀的过程中，锡离子沉积析出而消耗，因此要定时地补充镀锡溶液的锡离子，通常利用储存槽对溶液进行循环补充，但在溶液的储存中由于镀液中Sn²⁺(二价锡)被氧化成Sn⁴⁺(四价锡)，Sn⁴⁺水解后生成偏锡酸。转换的过程为：

Sn²⁺→Sn⁴⁺→5SnO₂.H₂O(α-锡酸)→(SnO₂.H₂O)5(β-锡酸)。

Sn⁴⁺水解生成的α-锡酸(SnO₂.H₂O)是热力学亚稳定相，有向β-锡酸(SnO₂.H₂O)₅转变的强烈趋势，且β-锡酸根具有稳定的结构，不溶于酸，呈胶体状分散在镀液中使其混浊，与Sn⁴⁺复合反应形成黄色沉淀，称之为锡泥。锡泥的产生不但使锡损失而且影响镀层的质量，通常情况下对于镀锡溶液中锡泥的去除是按照日本专利JP2007162086-A中提到的，用过滤的方式来去除掉产生的锡泥，但是此方法只能除去溶液中的锡泥，仍然会导致锡的损失，不能从根本上控制和缓解锡泥的产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种缓解镀锡液中锡泥产生的装置，其使用安全、成本低、适合用在钢板镀锡生产线的大量电解液处理中。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种缓解镀锡液中锡泥产生的装置，其特征在于包括：

锡粒储藏器，内装锡粒，底部置有锡粒出口，输出锡粒；

溶锡器，是充氧溶锡设备，其上部置有锡粒进口并与所述锡粒储藏器的锡粒出口连接，进入锡粒；其下部置有锡溶液出口，输出补充锡溶液；

储存与电解槽，其置有锡溶液进口并通过一控制阀及管线与所述溶锡器的锡溶液出口连接，槽内置有阴极及阳极，阴极极板面积大于阳极极板面积，阴极及阳极与置于槽外的电源连接，在该槽的低端设置补充锡溶液出口，在该槽的补充锡溶液出口上部的高端设有循环液进口；

电镀槽，在该槽低端设置补充锡溶液进口并通过低端循环泵和管线与所述储存与电解槽的补充锡溶液出口连接，在该槽的补充锡溶液进口上部的高端设有循环液出口并通过高端循环泵及管线与所述储存与电解槽的循环液进口连接，形成补充锡溶液的循环系统。

所述阴极极板面积大于阳极极板面积满足以下关系式：

阴极极板面积/阳极极板面积＝5/1～10/1。