從硝酸體系廢退錫液中回收硝酸和錫的方法探討

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(diào)節(jié)電解沉積的條件，如電壓電流、槽攪拌速度、金屬離子濃度，達(dá)到高效穩(wěn)定的產(chǎn)出粗銅和粗錫，再鑄成銅錠和錫錠。

【關(guān)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(yè)中，硝酸體系廢退錫液主要來源于線路板制造行業(yè)蝕刻、退錫和不良產(chǎn)品的退錫等工序中用硝酸退鍍產(chǎn)生的含銅廢錫水，其中錫容易形成偏錫酸沉淀。

其廢液產(chǎn)量大，重金屬和酸的含量高，含多種添加劑，成分復(fù)雜。直接排放會造成嚴(yán)重的環(huán)境危害。一般生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢退錫液中含錫達(dá)到100g/L，銅、鐵的含量達(dá)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(dāng)?shù)脑?，勢必會造成有價金屬資源的浪費和環(huán)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(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

目前，工業(yè)上對退錫廢液的處理工藝主要有減壓蒸餾-錫提取法、循環(huán)利用法、中和法。普遍采用的方法兩段浸出、并流三效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶和尾氣吸收制酸步驟組合，最終獲得初級SnO2、工業(yè)級硝酸銅晶體和硝酸產(chǎn)品，該方法流程長，且產(chǎn)生氮氧化合物，對環(huán)境不利。目前正在研究在生產(chǎn)線上回收退錫子液，通過管道依次連接的退錫廢液桶、反應(yīng)罐、離心機、吸脫塔、調(diào)配桶、儲液桶，得到退錫子液產(chǎn)品子液產(chǎn)品回用到生產(chǎn)線，該方法簡單，能耗低，但可能存在循環(huán)使用的退錫液的性能不穩(wěn)定的風(fēng)險。還有一些危險廢物回收處理企業(yè)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(huán)保安全的技術(shù)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(diào)節(jié)電解沉積的條件：電壓電流、槽攪拌速度、金屬離子濃度等，達(dá)到高效穩(wěn)定的產(chǎn)出銅錠和錫錠，其他廢物進行物化處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。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(diào)漿罐中，萃取效率達(dá)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(fù)使用;（3）向調(diào)漿罐中緩慢加入氯系消解液，調(diào)節(jié)溶液液的pH值，在50℃-65℃酸性條件下通過攪拌溶解沉淀物質(zhì)，使偏錫酸完全消解，達(dá)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(shè)備，調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)，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(dá)到76%;（5）最后將產(chǎn)生的廢液進行物化處理，達(dá)到環(huán)保處理要求。

本方法具有如下優(yōu)點：（1）能使廢液中主要的物質(zhì)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(fù)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(huán)境壓力。（3）得到較純凈的銅錠和錫錠，經(jīng)濟效益高。

參考文獻

[1]程景才、鄭志花.《廢硝酸生產(chǎn)硝酸脲的應(yīng)用研究》，2002年.

[2]專利CN102703905A《一種廢退錫水綜合利用工藝》.

[2]張利、劉興勇;硝酸型PCB退錫廢水回收利用工藝研究，2012年.

[4]專利CN103225078A《一種退錫廢液回收錫和循環(huán)配制新退錫水的系統(tǒng)和其方法》

[5]專利CN102766883A《廢退錫水回收方法及設(shè)備》