[发明专利]一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种镀锡液，尤其是涉及一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法，包括以下成分：10‑100ml/L的70wt％甲磺酸水溶液、50‑150ml/L甲磺酸亚锡、5‑50ml/L抗氧化剂、1‑50ml/L晶粒细化剂、0.1‑20μl/L消泡剂、0.1‑10ml/L硫酸。本发明提供的镀锡液有高抗氧化性、高极化能力、高分散能力、高稳定性及低泡性的特点，可满足500m/min带速高速镀锡生产机组的生产需求，可用于极低锡量(≈0.5g·m^‑2)镀锡板的生产中，同时可保证该镀锡液在小于70℃的条件下稳定使用，绿色环保，毒性低，废水处理容易，可为生产企业节约污水处理的成本。

技术领域

本发明涉及一种镀锡液，具体涉及一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法。

背景技术

镀锡层的主要用途之一是作为钢板的防护性镀层，同时由于锡离子及其化合物对人体无害，且镀锡层具有良好的耐蚀性、延展性和焊接性，使得镀锡钢板也被广泛应用于食品的加工和包装盛放以及装运，如罐头的包装等。

目前全国有电镀锡薄板生产线30余条，在连续高速的电镀锡钢板生产体系中，工业上应用的酸性镀锡方法主要有苯酚磺酸盐体系、硫酸盐体系和甲磺酸盐体系。在国内,2009年宝钢股份梅山钢铁公司建成国内第一条20万吨不溶性阳极高速甲磺酸(MSA)镀锡生产线并成功投产后,首钢京唐、沙钢股份、中粤浦项和科玛等厂家相继采用甲磺酸镀锡体系。甲磺酸电镀锡体系具有镀液无毒、稳定，在自然条件下能够完全降解，废水处理简单，电流效率高、分散能力强、电流密度范围宽、锡泥量少等诸多技术优势，因此，甲磺酸镀锡作为其他镀锡方法的替代得到了很大发展，目前已广泛应用在国内外工业生产中。

但随着锡的大量应用，锡资源的不断开采，全球锡的储存量逐渐减少锡的价铬也因此上升，为进一步降低成本，增加与玻璃、铝板等包装材料的竞争力，镀锡层减薄是必然的发展趋势，这既能降低能源损失，也能降低企业成本。早期镀锡板的镀锡量在10g·m^-2以上，现在常用的低锡量镀锡板镀锡量为1.1g·m^-2，而0.5g·m^-2镀锡量的镀锡板也在研发中。随着镀锡量的降低，镀锡液效率低、镀锡不均匀的问题对镀锡板性能的影响愈发严重。除此以外，当镀锡生产线使用不溶性阳极体系时，镀锡过程中阳极会析出大量的氧气，析出的氧气会对镀液的稳定性造成一定的影响，会加速镀锡液中Sn²⁺氧化为Sn⁴⁺，最终生成不溶性的锡泥沉淀，加速了镀液中亚锡离子的消耗。因此，为满足电镀锡钢板生产线对于大电流高速镀锡的要求，镀锡液需要满足高抗氧化性、高极化能力、高分散能力、高稳定性以及低泡性，这就对镀锡液添加剂提出了更高的要求。

目前国内高速电镀锡生产线主要有德国西马克公司以及日本新日铁公司生产的镀锡机组，德国西马克公司研发的高速电镀机组最高带速600m/min，日本新日铁公司的镀锡生产线带速450m/min。由于目前钢厂使用的镀锡机组速度快，且目前镀锡层厚度很薄，能满足要求的甲磺酸体系镀锡添加剂主要来自陶氏化学和奎克化学。但2021年陶氏化学甲磺酸体系镀锡添加剂的国内市场被奎克化学收购后，国内的甲磺酸体系镀锡添加剂被奎克化学独家垄断，目前仅有奎克化学研发的G8甲磺酸(MSA)镀锡用添加剂能满足500m/min带速高速镀锡生产机组。因此开发出具有自主知识产权的甲磺酸高速镀锡液添加剂尤为迫切。