一種線路板退錫廢液的資源回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種廢退錫液中重金屬的回收方法，具體涉及一種線路板退錫廢液的 資源回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 退錫廢液是印制線路板生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的一種酸性廢水，其含有大量的硝酸，錫、 鐵、銅等金屬離子，以及少量的多環(huán)、雜環(huán)有機(jī)物以及聚合物等，直接排放到環(huán)境中后對(duì)人 類和環(huán)境的危害都非常大?，F(xiàn)有線路板退錫廢液處理的技術(shù)主要有中和法、蒸餾法、電解 法、膜分離法、溶劑萃取法。其中中和法較為成熟，應(yīng)用較為廣泛，在一定程度上帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效 益與環(huán)境效益，但現(xiàn)有技術(shù)中的中和法目前普遍存在以下兩個(gè)問(wèn)題:一是沉淀錫離子時(shí)pH 較高，通常在1.0~2.0之間，這需要使用大量的堿液，并且該pH條件下沉淀的錫離子往往會(huì) 包含一些其它金屬離子，雜質(zhì)含量高，錫離子的純度較低;二是沉淀回收錫后的溶液通常被 調(diào)節(jié)至一定pH值，然后將其它幾種金屬共同沉淀出來(lái)，這導(dǎo)致的后果是后續(xù)回收利用時(shí)仍 需將幾種金屬分離開(kāi)，分離效率較低;另外，現(xiàn)有的中和法處理后的廢液中仍存在大量的硝 酸根離子、多環(huán)、雜環(huán)有機(jī)物以及聚合物等，對(duì)人類和環(huán)境具有非常大的危害；因此，仍需尋 求一種操作簡(jiǎn)單、分離效率高、成本低的線路板退錫廢液的回收處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種線路板退錫廢液的資源回收方 法，本方法通過(guò)選用特定摩爾濃度的堿性溶液來(lái)調(diào)節(jié)體系的pH值，沉淀金屬離子的pH值低， 節(jié)約了堿性溶液的用量;本發(fā)明通過(guò)改變體系的pH實(shí)現(xiàn)了退錫廢液中錫、鐵、銅的有效分 離，氫氧化錫產(chǎn)品中的錫含量高于50%，經(jīng)處理后的退錫廢液最終可實(shí)現(xiàn)污染物的零排放。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種線路板退錫廢液的資源回收方法，所述方法具體包括如下步驟： S1:向線路板退錫廢液中逐滴加入氫氧根的摩爾濃度為0.25~6.00mo1/L的堿性溶液， 調(diào)節(jié)體系的pH至0.5~1.0，固液分離，即得沉淀錫； S2:向步驟S1中的濾液中繼續(xù)添加堿性溶液，調(diào)節(jié)體系pH至1.5~4.0,固液分離，即得 沉淀鐵； S3:向步驟S2的濾液中繼續(xù)添加堿性溶液，調(diào)節(jié)體系pH至6.0~8.0，固液分離，即得沉 淀銅。
[0005] 中和法是回收線路板退錫廢液中錫的常用方法，但是現(xiàn)有技術(shù)中的中和法往往存 在著沉淀pH較高，堿性溶液用量大的缺陷，并且沉淀得到的錫中往往會(huì)存在著鐵、銅等其它 重金屬離子，造成錫純度低、錫含量不高的問(wèn)題，嚴(yán)重影響錫的回收利用；本發(fā)明通過(guò)向退 錫廢液中滴加不同氫氧根摩爾濃度的堿性溶液實(shí)現(xiàn)對(duì)退錫廢液中各重金屬離子的逐步沉 淀分離。在進(jìn)行錫的沉淀時(shí)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用摩爾濃度為〇. 25~6.00m〇l/L的堿性溶液時(shí) 沉淀效果最好，這是因?yàn)楫?dāng)堿性溶液的摩爾濃度大于6.00m〇l/L時(shí)，反應(yīng)體系局部濃度過(guò)大 導(dǎo)致退錫廢液中的鐵、銅等重金屬離子易發(fā)生共沉淀，影響沉淀中錫的純度，而當(dāng)堿性溶液 的摩爾濃度小于〇.25mol/L時(shí)，會(huì)大大增加堿性溶液的添加量，致使產(chǎn)生大量的廢水;而在 探索用于沉淀錫的最佳pH時(shí)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)保持溶液體系的pH在0.5~1.0時(shí)，錫離子的沉 淀效果最好，這是因?yàn)楫?dāng)溶液的體系pH保持在0.5~1.0時(shí)，廢液中的部分大分子有機(jī)物添 加劑如銅緩蝕劑、錫懸浮劑等會(huì)隨著pH的變化而沉淀出來(lái)，由于這些大分子有機(jī)物有吸附 作用，從而有利于錫離子的沉淀;但是當(dāng)體系的pH大于1.0時(shí)會(huì)造成大分子有機(jī)物的大量析 出，同時(shí)廢液中的鐵離子也會(huì)與錫發(fā)生共沉淀，致使氫氧化錫的純度較低，錫含量不達(dá)標(biāo)， 影響錫的回收利用；當(dāng)pH小于0.5時(shí)，廢液中的錫離子沉淀不完全，不能達(dá)到最大程度回收 廢液中重金屬錫的目的；同樣，堿性溶液的氫氧根的摩爾濃度以及體系的pH也會(huì)影響到后 序鐵離子和銅離子的回收。
[0006] 優(yōu)選地，步驟S1中的所述堿性溶液的氫氧根的摩爾濃度為1.31~2.78mol/L。在此 濃度范圍內(nèi)，不會(huì)造成由于局部濃度過(guò)大而導(dǎo)致的鐵、銅共沉淀現(xiàn)象，從而促使氫氧化錫產(chǎn) 品中錫含量達(dá)標(biāo)。
[0007] 優(yōu)選地，步驟S1中的pH為0.5~0.8。在此pH范圍內(nèi)，退錫廢液中錫能最大程度沉 淀，鐵和銅以及有機(jī)物則最小程度沉淀，以保證氫氧化錫產(chǎn)品中錫的高純度以及錫含量達(dá) 標(biāo)。
[0008] 優(yōu)選地，步驟S2中的所述堿性溶液的氫氧根的摩爾濃度為2.78~6.00m〇l/L。在此 濃度范圍內(nèi)，不會(huì)造成由于局部濃度過(guò)大而導(dǎo)致銅發(fā)生共沉淀，降低銅損失，進(jìn)一步有利于 后續(xù)銅回收時(shí)提高銅的回收率。
[0009] 優(yōu)選地，步驟S2中的pH為2.0~3.0，在此pH范圍內(nèi)僅有極少量銅共沉淀，可減少銅 的損失，提高銅的回收率。
[0010]優(yōu)選地，步驟S3中的所述堿性溶液的氫氧根的摩爾濃度為6.00~10.Omol/L，在此 濃度范圍內(nèi)，可保證銅沉淀完全，且減少后續(xù)廢水處理量。
[0011] 優(yōu)選地，步驟S3中的pH為6.0~7.0，在此pH范圍內(nèi)可保證銅完全沉淀，不造成堿液 的浪費(fèi)，且減少后續(xù)廢水的處理量。
[0012] 本發(fā)明中使用的堿性溶液可以為中和法中常用的堿性溶液，優(yōu)選地，步驟S1、S2、 S3中的堿性溶液為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉。
[0013] 在本發(fā)明中，向步驟S3固液分離后的固相中加入硫酸進(jìn)行反應(yīng)，即得硫酸銅。
[0014] 對(duì)步驟S3固液分離后的濾液進(jìn)行減壓蒸餾，即得硝酸鈉。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明提供的線路板退錫廢液的資源回收方法通過(guò)選用特定氫氧根的摩爾濃度的堿 性溶液來(lái)調(diào)節(jié)體系的pH值，使沉淀錫的pH值較低，節(jié)約了堿性溶液的用量;本發(fā)明通過(guò)改變 體系的pH實(shí)現(xiàn)了退錫廢液中錫、鐵、銅的有效分離，使氫氧化錫產(chǎn)品中的錫含量高于50%;經(jīng) 最后過(guò)濾沉淀后得到的濾渣還可以用于制備飼料級(jí)硫酸銅，濾液可用于制備工業(yè)級(jí)硝酸 鈉，本發(fā)明提供的線路板退錫廢液的回收方法對(duì)退錫廢液進(jìn)行處理后最終可實(shí)現(xiàn)污染物的 零排放，更為綠色環(huán)保，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特 殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法:所使用原料、助劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為可從常規(guī)市場(chǎng)購(gòu)買等商業(yè) 途徑得到的原料和助劑；以下各實(shí)施例中的退錫廢液成分詳見(jiàn)表1。
[0017] 表1:實(shí)施例1~3及對(duì)照例1~2的退錫廢液成分表
[0018] 實(shí)施例1 (1) 取成分如表1所示的退錫廢液1L，向其中加入3000mL氫氧根的摩爾濃度為0.25mol/ L的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至0.5，攪拌30min后，進(jìn)行固液分離，得到成分如表2所示的濾餅 A1和成分如表3所不的濾液B1; (2) 取濾液B1，向其中加入100mL摩爾濃度為2.78mol/L的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至 1.5，進(jìn)行固液分離，得到成分如表4所示的濾餅A2和成分如表5所示的濾液B2; (3) 取濾液B2，向其中加入20mL摩爾濃度為6.00mol/L的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至 6.0，進(jìn)行固液分離，得到成分如表6所示的濾餅A3和成分如表7所示的濾液B3; (4) 向?yàn)V餅A3中加入硫酸，冷卻結(jié)晶后得到成分如表8所示的硫酸銅產(chǎn)品； (5) 對(duì)濾液B3進(jìn)行濃縮結(jié)晶得到成分如表9所示的工業(yè)級(jí)硝酸鈉產(chǎn)品。
[0019] 實(shí)施例2 (1) 取成分如表1所示的退錫廢液1L，向其中加入320mL氫氧根的摩爾濃度為3.20mol/L 的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至0.8，攪拌30min后，進(jìn)行固液分離，得到成分如表2所示的濾餅A1 和成分如表3所不的濾液B1; (2) 取濾液B1，向其中加入70mL氫氧根的摩爾濃度為4.35mol/L的碳酸氫鈉溶液，調(diào)節(jié) pH值至2.5，進(jìn)行固液分離，得到成分如表4所示的濾餅A2和成分如表5所示的濾液B2; (3) 取濾液B2，向其中加入17mL氫氧根的摩爾濃度為7.94mol/L的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH 值至7.0，進(jìn)行固液分離，得到成