李紅玲 李振宏
【摘 ?要】本文主要進行一種從硝酸體系廢退錫廢液中回收硝酸和錫的方法探討,用有機萃取劑將硝酸體系的廢退錫液中的硝酸萃取出來,再反萃取得到較純凈的硝酸溶液;剩余的含錫廢液用氯系試劑消解,使偏錫酸溶解,得到含銅錫溶液,再通過陽離子膜-電積法回收溶液中的銅和錫,通過調節電解沉積的條件,如電壓電流、槽攪拌速度、金屬離子濃度,達到高效穩定的產出粗銅和粗錫,再鑄成銅錠和錫錠。
【關鍵詞】硝酸體系廢退錫液;硝酸;錫
硝酸體系的退錫液廣泛用于印刷電路板行業中,硝酸體系廢退錫液主要來源于線路板制造行業蝕刻、退錫和不良產品的退錫等工序中用硝酸退鍍產生的含銅廢錫水,其中錫容易形成偏錫酸沉淀。
其廢液產量大,重金屬和酸的含量高,含多種添加劑,成分復雜。直接排放會造成嚴重的環境危害。一般生產中產生的廢退錫液中含錫達到100g/L,銅、鐵的含量達到30g/L,硝酸含量20~30%。該廢液屬于危險廢物,如果不采用有效的回收手段或處理不當的話,勢必會造成有價金屬資源的浪費和環境污染。因此,對硝酸體系的退錫液進行資源回收利用具有一定的經濟效益和環境效益。
目前,工業上對退錫廢液的處理工藝主要有減壓蒸餾-錫提取法、循環利用法、中和法。普遍采用的方法兩段浸出、并流三效蒸發濃縮結晶和尾氣吸收制酸步驟組合,最終獲得初級SnO2、工業級硝酸銅晶體和硝酸產品,該方法流程長,且產生氮氧化合物,對環境不利。目前正在研究在生產線上回收退錫子液,通過管道依次連接的退錫廢液桶、反應罐、離心機、吸脫塔、調配桶、儲液桶,得到退錫子液產品子液產品回用到生產線,該方法簡單,能耗低,但可能存在循環使用的退錫液的性能不穩定的風險。還有一些危險廢物回收處理企業將廢退錫水加入氫氧化鈉,控制溶液pH值5-7,使錫泥聚沉;將錫泥料漿從沉錫槽泵入板框壓濾機,進行固液分離,濾渣主要含錫和鐵及少量銅,直接出售,濾液進銅電積槽,電積得到高純致密金屬銅。該方法存在資源分離不徹底,硝酸浪費的問題,資源化的效果不理想。
本文主要探討從硝酸體系廢退錫廢液中回收硝酸和錫的方法,在方法上踐行變廢為寶、變危為安、零污染的理念,是一種環保安全的技術方案。
用有機萃取劑將硝酸體系的廢退錫液中的硝酸萃取出來,再反萃取得到較純凈的硝酸溶液,剩余的含錫廢液用氯系試劑消解,使偏錫酸溶解,得到含銅錫溶液,用陽離子膜-電積法回收溶液中的銅和錫,通過調節電解沉積的條件:電壓電流、槽攪拌速度、金屬離子濃度等,達到高效穩定的產出銅錠和錫錠,其他廢物進行物化處理,達到排放標準。主要工藝流程:(1)向混合沉淀罐中注入硝酸體系退錫液,注入萃取劑,1:1~1:5,開啟攪拌,一定時間后靜置,上層有機層打入反萃取罐,下層水層打入調漿罐中,萃取效率達到80%以上。(2)將有機萃取層吸出到反萃取罐中,加入一定量的純水,開啟攪拌,一定時間后靜置;下層水層得到較純凈的硝酸溶液,上層有機萃取劑返回原來的混合沉淀罐重復使用;(3)向調漿罐中緩慢加入氯系消解液,調節溶液液的pH值,在50℃-65℃酸性條件下通過攪拌溶解沉淀物質,使偏錫酸完全消解,達到可電沉積的條件;(4)將消解得到的溶液打入陽離子膜-電沉積設備,調節相關參數,電解得到銅錠和錫錠,回收銅的電壓為2.5V,電流密度0.5~2.0 A/dm2;回收錫的條件為槽電壓3.8V,電流密度0.8~2.5 A/dm2,溫度為10~25℃ ,回收率達到76%;(5)最后將產生的廢液進行物化處理,達到環保處理要求。
本方法具有如下優點:(1)能使廢液中主要的物質能資源化利用,且處理過程污染排放極少。(2)不采用酸堿中和的方法,原料耗費少,萃取劑可以重復使用,并且回收里廢液中是硝酸,廢物得到資源化利用,減少處理成本和環境壓力。(3)得到較純凈的銅錠和錫錠,經濟效益高。
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