印制線路板退錫廢液 （錫泥）中錫含量的分析方法探討

張廣柱

（梅州市環境監測中心站，廣東梅州514071）

印制線路板退錫廢液 （錫泥）中錫含量的分析方法探討

張廣柱

（梅州市環境監測中心站，廣東梅州514071）

分析了檢測印制線路板退錫廢液 （錫泥）中錫含量的影響因子，提出通過對樣品的前處理以及檢測錫過程中添加銅掩蔽劑的方式，提高錫含量分析結果的準確性。

退錫廢液；錫泥；錫含量分析；銅掩蔽劑；印制線路板

印制線路板（PCB）退錫廢液中含有較高含量的錫、銅以及強酸 （硝酸），屬于有價值危險廢物。雖然文獻報道過電沉積、擴散滲析、萃取和循環再生等處理方法，但均處于理論或研究階段［1］。目前多數仍采用傳統的酸堿中和法，將退錫廢液轉變為粗品氫氧化錫和硝酸鹽 （硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸氨），然后采用火法進行錫、銅等有價金屬的分離回收。退錫廢液、粗品氫氧化錫在轉移的過程中均是以錫含量為基礎計價，為了使得轉移過程中實現公平交易，降低仲裁率，錫含量的分析尤為重要。本文分別探討了退錫廢液和粗品氫氧化錫中錫含量的分析方法。

1 退錫廢液中錫含量的分析方法

1.1 樣品采集

退錫廢液隨著廠家的配方不同，呈現出不同的狀態。通常會呈現出綠色、藍色、藍綠色、乳白色等不同的色澤。廢液中的錫部分會轉化為偏錫酸、水合氫氧化錫等溶膠狀態，因此需將溶液混合均勻之后再進行樣品采集。分析之前，同樣需對樣品進行混合均勻處理［2］。

1.2 樣品預處理

退錫廢液中除了含有錫以外，同時還含有大量的硝酸、銅、鐵、錫以及銅緩蝕劑、錫懸浮劑等多種有機物，在分析前需要先進行處理。本實驗采取的處理方法是：稱取2g退錫廢液于500mL錐形瓶中，加入100mL 1＋1鹽酸，在電爐上緩慢加熱至退錫廢液完全溶解，再緩慢滴加10mL濃度為30%的過氧化氫，煮沸至無泡沫產生。

1.3 碘酸鉀法測定錫含量

向上述經過預處理的樣品中，加入1g還原性鐵粉，用電爐加熱至溶解完全。冷卻至室溫后，加入1.5g分析純鋁片，蓋上裝有飽和碳酸氫鈉的蓋氏漏斗，待鋁片完全溶解。再用電爐加熱至溶液清亮，冷卻至室溫后，取下蓋氏漏斗，迅速加入5 mL淀粉指示劑（5 g／L）用0.05mol／L（1／6 KIO3）溶液滴定至溶液變為淺藍色。樣品中錫的濃度計算公式如下：

式中：C（KIO3）—（1／6 KIO3）濃度，mol／L；V（02）-空白消耗（1／6 KIO3）體積，L；V（12）-測樣品消耗（1／6 KIO3）體積，L；C（22）-樣品錫濃度，g／L；V（22）-樣品體積，L；59.34-錫從二價氧化到四價的當量。

1.4 結果分析

表1 碘酸鉀法測退錫廢液（PCB） %

從表1結果看，退錫廢液中的銅含量對錫含量的分析有較大的影響，在銅含量較高、錫含量較低時，測試結果的相對極差較大。測試樣品經過處理后，銅轉化為Cu1＋，Cu1＋轉化為Cu2＋時會消耗碘酸鉀，因此在不加銅掩蔽劑的情況下，退錫廢水中錫含量測試的結果偏高［3］。

2 錫泥中錫含量的分析方法

2.1 樣品采集

由于退錫廢液錫含量的不均勻性以及生產過程中固液分離效果的不均性，利用退錫廢液酸堿中和產生的氫氧化錫，每一包裝物 （一般是1t袋裝）所含錫含量也不同。業內一般用特制的取樣器，對每一包裝物的上、中、下進行分層采樣，然后將所取的樣品混合，攪拌機內打漿，再利用四分法取樣。取4份樣品：供應商、采購商各1份，2份留作公樣，待雙方檢測結果差異較大時 （一般是超過0.5%）找第三方檢測機構進行仲裁。

2.2 樣品預處理與碘酸鉀法測錫

取上述氫氧化錫樣品800g于105℃恒溫烘箱干燥至恒重，冷卻至室溫，計算含水率。然后將樣品粉碎均勻，取0.3g樣品于500mL錐形瓶，后續樣品處理以及測試方法與退錫廢液中錫測試方法相同：氫氧化錫含錫量＝干基含錫* （1-水份）。

2.3 結果分析

從表2結果來看，氫氧化錫中的銅含量對錫含量的測試有較大的影響，在銅含量較高，錫含量較低時，測試結果的相對極差較大，但是與退錫廢液相比，氫氧化錫中的錫含量較高，銅的影響較低。與產出退錫廢液的PCB企業不同，需要將危險廢物委托具有資質的公司處理，退錫廢液錫含量測試有差的話一般以買方的結果作為結算的依據，氫氧化錫出現雙方測試結果差異超過0.5%的情況下，一般需要提交第三方檢測機構進行仲裁。因此氫氧化錫的采樣、樣品前處理以及銅的掩蔽對減小買賣雙方測試結果差異有重要的影響。

表2 碘酸鉀法測氫氧化錫（PCB） %

3 結束語

從上述分析可以看出，印制線路退錫液、錫泥中錫含量的分析過程中，干擾分析結果準確性的主要因子是：取樣方法、樣品中銅含量、有機物的含量。可以通過在樣品溶解過程中滴加過氧化氫消除有機物干擾；在酸性體系下通過將向二價錫溶液中加入碘化鉀或硫氰酸鉀消除銅干擾。

［1］高東瑞，童張法，陳志傳，廖蔚峰.退錫廢水中錫的分離實驗研究［J］.印制電路信息，2009（10）：44-47.

［2］彭義華，張優珍，程柏森.廢退錫水中錫含量測定的分析技術［J］.環境保護，2008（6）：60-63.

［3］黃宜怡.銅（I）對碘量法測定巴氏合金中錫的影響［J］.冶金分析，1986，6（6）：19-21.

Study on the Tin Content Testing in Spent Tin Stripping Solution and Tin Sludge of Printed-circuit Board

ZHANG Guang-zhu
（Meizhou Environmental Monitoring Center，Meizhou Guangdong 514071，China）

The factors influencing the content of tin in spent tin stripping solution and tin sludge of printed-circuit board（PCB）were identified.The accuracy of tin content testing could be improved through pretreating the sample by adding cuprous asmasking agent.

spent tin stripping solution；tin sludge；tin content testing；cuprous asmasking agent；printed-circuit board

X83

A

1673-9655（2015）05-0100-02

2015-03-10

張廣柱（1981-），男，吉林東遼人，畢業于廣西大學，研究生，梅州市環境監測中心站測試室主任，工程師，主要從事水、氣、土壤、底質等檢測工作。