Công nghệ điện phân tinh luyện thiếc sạch không cần phải rửa bùn anốt

Thiếc sạch là một trong số ít các kim loại an toàn cho sức khỏe con người, đặc biệt trong lĩnh vực đóng gói, bảo quản thực phẩm. Khi xã hội càng phát triển nhu cầu tiêu thụ thiếc sạch trên thị trường thế giới cũng như trong nước ngày một tăng cao. Ngược lại nguồn khoáng sản quặng thiếc ngày càng cạn kiệt, sản lượng khai thác, chế biến thiếc ngày càng giảm, chi phí sản xuất ngày càng cao, việc áp dụng công nghệ sản xuất tiên tiến nhằm giảm chi phí sản xuất, tăng tính cạnh tranh là một trong những vấn đề được các doanh nghiệp rất quan tâm. Đứng trước những đòi hỏi thiết thực đó, trên cơ sở phát triển kết quả nghiên cứu từ đề tài cấp Bộ Công Thương “Nghiên cứu kéo dài thời gian thụ động anốt khi điện phân tinh luyện thiếc bằng dung dịch sunfat” do Tiến sỹ Đinh Tiến Thịnh, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là Chủ nhiệm, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã triển khai thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm: “Hoàn thiện công nghệ và triển khai sản xuất thử nghiệm điện phân tinh luyện thiếc không phải rửa bùn anốt” với mục tiêu của Dự án là xây dựng quy trình công nghệ hoàn chỉnh từ khâu điều chế dung dịch đến quá trình điện phân tinh luyện thiếc không phải rửa bùn và triển khai công nghệ mới vào thực tiễn đang sản xuất của Công ty TNHH một thành viên Mỏ và Luyện kim Thái Nguyên.  
Phương pháp thực hiện của Dự án là dựa vào kết quả nghiên cứu của đề tài đã nghiên cứu và tiến hành triển khai sản xuất thực nghiệm trên quy mô bán công nghiệp, trên cơ sở đó so sánh, đánh giá với các tiêu chuẩn hiện tại nhằm lựa chọn các thông số kỹ thuật phù hợp, hoàn chỉnh quy trình công nghệ và tổ chức sản xuất trên quy mô công nghiệp.

Sơ đồ lưu trình công nghệ điện phân tinh luyện thiếc không phải rửa bùn anốt
Kết quả dự án:
1. Đánh giá được những tồn tại hiện nay trong công nghệ điện phân tinh luyện thiếc:
- Quá trình chế tạo dung dịch còn phức tạp.
- Hiện tượng thụ động cực dương xảy ra nhanh, dẫn đến chu kỳ rửa bùn anốt ngắn, ảnh hưởng tới năng suất và có nguy cơ nhiễm bẩn catốt.
2. Thực hiện điều chế dung dịch điện phân theo phương pháp thiên tích thay thế phương pháp điều chế có màng ngăn hiện nay:
- Chế tạo hệ thống điều chế dung dịch không cần phải sử dụng màng ngăn chịu axit (gồm cà bộ nguồn một chiều và hệ thống bể điều chế, bổ sung và chứa dung dịch)  
- Nâng cao được nồng độ ion thiếc trong dung dịch (từ 50 g/l lên 120 g/l). Hoàn toàn chủ động lượng dung dịch điện phân cần bổ sung với hàm lượng ion thiếc theo yêu cầu.
3. Sử dụng nhóm chất phụ gia Cl- và Cr6 đưa bổ sung vào dung dịch điện phân hệ Sn - H2SO4 đã ảnh hưởng quyết định đến thời gian thụ động anốt tức chu kỳ rửa bùn anốt. Kết quả thực nghiệm đã kéo dài được chu kỳ rửa bùn anốt từ 01 ngày như hiện nay của Công ty lên đến 05 ngày trong thực tế sản xuất, tuỳ lượng chất phụ gia mà vẫn đảm bảo chất lượng thiếc sạch catốt.
4. Khi nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm và so sánh kết quả giữa hai loại thiếc thô khác nhau (98% Sn và 99% Sn) cho phép khẳng định: Điều kiện để các anốt không bị thụ động với thiếc thô tạp cao (tổng tạp 2%) hoàn toàn có thể áp dụng cho các thiếc thô có tạp thấp hơn mà không lo hiện tượng thụ động anốt xảy ra.
5. Giảm hàm lượng thiếc trong bùn dương cực từ 40% Sn xuống 27% Sn.
6. Chất lượng sản phẩm thiếc thương phẩm 99,95% Sn đạt tiêu chuẩn xuất khẩu và sử dụng trong công nghệ mạ đồ hộp bảo quản thực phẩm