本實用新型屬于蝕刻組合物的再生領(lǐng)域,尤其涉及一種廢退錫水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
近幾年,PCB及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,在電子信息產(chǎn)業(yè)及電鍍等行業(yè)中因生產(chǎn)工藝的需要會產(chǎn)生廢退錫液,其具有以下幾個特點:一、錫、硝酸含量高、危害大、數(shù)量多且體系復(fù)雜;退錫是PCB企業(yè)中產(chǎn)生廢液量最大的工序之一,廢液中重金屬含量多且高,污染指數(shù)高,且其他的有機化合物種類也多(雜環(huán)化合物、多環(huán)化芳香化合物、聚合物等)。二、處理過程復(fù)雜且污染解決難度大;退錫廢液中金屬含量多且高、酸度高體系復(fù)雜,導(dǎo)致處理相當困難且復(fù)雜。
目前對廢退錫水的主要處理方法是中和沉淀法和去除金屬離子循環(huán)使用法。中和沉淀法采用氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉等堿性物質(zhì)中和硝酸,將金屬以氫氧化物沉淀的形式分離處理。此法雖能達到處理硝酸、回收資源的目的,但同時又引入硝酸銨、硝酸鈉等成分,后續(xù)處理困難,易造成嚴重的硝酸鹽污染,并且堿耗量大,成本高,廢水達標排放難度大。去除金屬離子循環(huán)使用法是將退錫廢液煮沸后過濾,濾液中加入硫酸銨,沉淀完畢后再加入絮凝劑,清液經(jīng)測定錫、銅含量可降至1.3g/L和0.5g/L,補加其它組分后經(jīng)實驗與新開缸退錫液應(yīng)用性能相同。此法也存在能耗大及高溫蒸煮會導(dǎo)致硝酸大量分解的危險等缺點。
總結(jié)來說,現(xiàn)有的廢退錫水處理方法,不僅耗能、成本高,且有嚴重的二次污染,對人類、其他生物和環(huán)境具有非常大的危害。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種廢退錫水處理系統(tǒng),旨在降低廢退錫水的處理能耗和成本,同時消除二次污染,減少對人類、其他生物及環(huán)境的危害,并實現(xiàn)資源的回收利用。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的,一種廢退錫水處理系統(tǒng),包括用于收集廢退錫水的廢退錫水收集裝置、用于對收集的廢退錫水進行化學(xué)處理的混合裝置及用于將所述廢退錫水經(jīng)化學(xué)處理后產(chǎn)生的固體和液體進行分離的分離裝置,所述廢退錫水收集裝置、所述混合裝置及所述分離裝置順次連接,所述廢退錫水處理系統(tǒng)還包括用于調(diào)配分離劑、并將所述分離劑添加到所述混合裝置中以產(chǎn)生銅錫沉淀物和再生液的分離劑調(diào)配裝置、用于收集所述銅、錫沉淀物的銅錫收集裝置及用于對所述再生液進行組分調(diào)整,以制備退錫水的退錫水再生裝置,所述分離劑調(diào)配裝置與所述混合裝置連接,所述銅錫收集裝置、退錫水再生裝置分別與所述分離裝置連接。
進一步地,所述廢退錫水處理系統(tǒng)還包括用于對所述再生液進行蒸發(fā)濃縮,以獲得濃縮液的蒸發(fā)裝置,所述蒸發(fā)裝置連接于所述分離裝置與所述退錫水再生裝置之間。
進一步地,所述退錫水再生裝置還與所述分離劑調(diào)配裝置連接。
進一步地,所述蒸發(fā)裝置內(nèi)設(shè)有攪拌器。
進一步地,所述分離劑為草酸。
進一步地,所述混合裝置內(nèi)設(shè)有攪拌器。
進一步地,所述銅錫收集裝置包括用于將所述銅、錫沉淀物壓成濾餅的壓濾機。
進一步地,所述退錫水再生裝置內(nèi)設(shè)有攪拌器。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果在于:本實用新型提供的廢退錫水處理系統(tǒng),在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上還包括分離劑調(diào)配裝置、銅錫收集裝置及退錫水再生裝置,只需簡單地利用分離劑調(diào)配裝置向混合裝置中添加調(diào)配劑即可獲得可繼續(xù)使用的銅、錫沉淀物,處理過程更加簡便易行,而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單;同時利用退錫水再生裝置對收集銅錫沉淀物后的再生液繼續(xù)進行組分調(diào)整,制備出新的退錫水,用于生產(chǎn)使用。這在解決了廢水處理問題的同時,實現(xiàn)了資源的回收利用。
本實用新型提供的廢退錫水處理系統(tǒng),不但具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、容易操作等優(yōu)點,并且可以做到零排放,消除了二次污染,減少對人類、其他生物及環(huán)境的危害,并實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例提供的廢退錫水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
參見圖1,為本實用新型提供的一種廢退錫水處理系統(tǒng)100,包括用于收集廢退錫水的廢退錫水收集裝置1、用于對收集的廢退錫水進行化學(xué)處理的混合裝置2及用于將廢退錫水經(jīng)化學(xué)處理后產(chǎn)生的固體和液體進行分離的分離裝置4,廢退錫水收集裝置1、混合裝置2及分離裝置4順次連接,廢退錫水處理系統(tǒng)100還包括用于調(diào)配分離劑、并將所述分離劑添加到混合裝置2中以產(chǎn)生銅錫沉淀物和再生液的分離劑調(diào)配裝置3、用于收集所述銅、錫沉淀物的銅錫收集裝置5及用于對所述再生液進行組分調(diào)整,以制備退錫水的退錫水再生裝置7,分離劑調(diào)配裝置3與混合裝置2連接,銅錫收集裝置5、退錫水再生裝置7分別與分離裝置4連接。
本實施例提供的廢退錫水處理系統(tǒng)100,包括分離劑調(diào)配裝置3、銅錫收集裝置5及退錫水再生裝置7,分離劑調(diào)配裝置3用于調(diào)配分離劑,并將所述分離劑添加到混合裝置2中,以產(chǎn)生銅錫沉淀物和再生液,利用銅錫收集裝置5對產(chǎn)生的銅錫沉淀物進行收集。同時利用退錫水再生裝置7對再生液進行組分調(diào)整,制備成新的退錫水。本實施例提供的廢退錫水處理系統(tǒng)100,只需簡單地利用分離劑調(diào)配裝置3向混合裝置2中添加調(diào)配劑即可獲得可繼續(xù)使用的銅、錫沉淀物,處理過程更加簡便易行,而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單;同時對收集銅錫沉淀物后的再生液繼續(xù)進行組分調(diào)整,即可制備出新的退錫水,用于生產(chǎn)使用。變廢為寶,并確保了退錫水再生后的退錫效果,使得失效的退錫水能夠重新循環(huán)利用。這在解決了廢水處理問題的同時,實現(xiàn)了資源的回收利用。
本實用新型提供的廢退錫水處理系統(tǒng),不但具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、容易操作等優(yōu)點,并且可以做到零排放,對資源做到了循環(huán)使用。
具體地,分離劑為草酸,每1L廢退錫水添加量在120g以上。廢退錫水本身酸性較強,在強酸條件下,以草酸作為分離劑既能保證不破壞溶液的組分,又能溶液的錫、銅離子沉降下來,草酸添加前先進行調(diào)配;調(diào)配質(zhì)量濃度為10-20%的草酸添加到溶液中,可使接觸更充分,反應(yīng)更迅速、全面。
退錫反應(yīng)原理:Sn+4HNO3(濃)=H2SnO3↓+4NO2↑+H2O;
沉淀反應(yīng)原理:Sn2++2H2SnO3=2SnC2O4↓+H+;
2H2C2O4+2H2SnO3=2SnC2O4↓+4H2O+O2↑;
H2C2O4+Cu(NO3)2=CuC2O4↓+2HNO3。
所加入的草酸能與Sn2+反應(yīng)生成不溶于水的草酸錫,與銅離子反應(yīng)生成不溶于水的草酸銅,從而達到錫銅離子沉降分離的效果。
具體地,組分調(diào)整包括調(diào)節(jié)所述再生液的硝酸濃度、鐵含量,并加入護銅劑、光亮劑(如苯駢三氮唑、硝酸鐵)等,調(diào)整其參數(shù)與新的退錫水一樣即可。
混合裝置2內(nèi)設(shè)有攪拌器(圖中未示出),所述攪拌器的攪拌速率為100-300r/min。當分離劑調(diào)配裝置3將分離劑添加到混合裝置2中后,混合裝置2中的液體進行反應(yīng),此時使用攪拌器對所述液體進行加熱,不僅提高反應(yīng)速率,而且使反應(yīng)更加充分。
具體地,銅錫收集裝置5包括用于將所述銅、錫沉淀物壓成濾餅的壓濾機(圖中未示出)。所述壓濾機可以是板式壓濾機,操作壓力為0.5-1.0MPa,濾布材質(zhì)為滌綸。銅錫收集裝置5收集到銅錫沉淀物后,直接送入壓濾機中進行壓濾處理,獲得塊狀的銅錫濾餅。
退錫水再生裝置7內(nèi)設(shè)有攪拌器(圖中未示出),在退錫水再生裝置7進行組分調(diào)整時,使用攪拌器對其中的液體進行攪拌,可使組分混合的更加均勻,使新的退錫水的制備效率更高。
廢退錫水處理系統(tǒng)100還包括用于對所述再生液進行蒸發(fā)、濃縮,以獲得濃縮液的蒸發(fā)裝置6,蒸發(fā)裝置6連接于分離裝置4與退錫水再生裝置7之間。所述再生液先排入蒸發(fā)裝置6進行蒸發(fā)濃縮,獲得了蒸發(fā)濃縮液,然后再對其進行組分調(diào)整。再生液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后提高了溶液中各成分濃度,再進行組分調(diào)整以獲得退錫水時會更加簡便、且進行組分調(diào)整時所添加物質(zhì)的用量會顯著降低。
具體地,蒸發(fā)裝置6可以為減壓蒸發(fā)器,減壓蒸發(fā)器內(nèi)置導(dǎo)熱油箱,水環(huán)式真空泵。蒸發(fā)裝置6內(nèi)設(shè)有攪拌器(圖中未示出),在蒸發(fā)裝置6進行蒸發(fā)濃縮時,所述攪拌器對其中的溶液進行攪拌處理,可加快蒸發(fā)濃縮的效率。
本實用新型實施例提供的廢退錫水處理系統(tǒng),不僅降低了廢退錫水的處理能耗和成本,同時消除二次污染,減少對人類、其他生物及環(huán)境的危害,并進一步實現(xiàn)資源的回收利用。
本實施例提供的廢退錫水處理系統(tǒng)100對廢退錫水進行回收處理的步驟如下:
廢退錫水收集裝置1收集廢退錫水,將其排入到混合裝置2中;
結(jié)合所述廢退錫水成分含量,分離劑調(diào)配裝置3進行分離劑調(diào)配后,將分離劑添加至混合裝置2中進行化學(xué)方應(yīng);
混合裝置2在進行化學(xué)方應(yīng)后,產(chǎn)生銅錫沉淀物和再生液,并將所述沉淀物及再生液排入分離裝置4中;分離裝置4對沉淀物及再生液進行分離處理,沉淀物排入銅錫收集裝置5中,再生液排入蒸發(fā)裝置6中;銅錫收集裝置5中的壓濾機對收集到的銅錫沉淀進行壓濾處理,獲得濾餅,直接使用;
蒸發(fā)裝置6對排入的再生液進行蒸發(fā)、濃縮,獲得蒸發(fā)濃縮液,并將蒸發(fā)濃縮液排入退錫水再生裝置7中,退錫水再生裝置通過對所述蒸發(fā)濃縮液進行組分調(diào)整,即可獲得新的退錫水。
本實用新型實施例還提供了一種廢退錫水處理方法,包括
添加步驟:向收集的廢退錫水中添加分離劑,以產(chǎn)生固體產(chǎn)物和反應(yīng)液;
分離步驟:將所述固體產(chǎn)物與所述反應(yīng)液分離;
所述分離劑為草酸,所述固體產(chǎn)物為銅、錫沉淀物。
所述銅、錫沉淀物為草酸銅、草酸錫。經(jīng)測定,所述反應(yīng)液中錫、銅含量為0.1-0.5g/L。獲得的銅、錫沉淀物直接送入壓濾機中進行壓濾處理,獲得塊狀的銅錫濾餅,銅錫濾餅可以當產(chǎn)品銷售或再生產(chǎn)。
本實施例提供的廢退錫水處理方法,以草酸作為分離劑添加到所述廢退錫水中進行化學(xué)處理,不僅可以產(chǎn)生銅、錫沉淀物以將所述廢退錫水中的銅、錫離子進行回收,且反應(yīng)條件溫和,相對于現(xiàn)有處理方法,處理能耗和成本均顯著降低,且實現(xiàn)了對銅、錫資源的回收利用。
具體地,所述分離步驟中,通過加入絮凝劑,使所述固體產(chǎn)物形成大顆粒的凝聚體,以便于與所述反應(yīng)液分離;所述絮凝劑為聚合氯化鋁、聚合氯化鐵或聚丙烯酰胺。
具體地,在所述添加步驟之前還包括分離劑調(diào)配步驟:將所述分離劑調(diào)配成固定濃度,所述固定濃度為10-20%。所述分離劑在所述廢退錫水中的添加量不低于120g/L。所述銅、錫沉淀物的粒徑為0.2-1μm。
在廢退錫水與添加的分離劑進行反應(yīng)過程中,用攪拌器對進行反應(yīng)的混合液進行攪拌,攪拌速度為100~300r/min,攪拌時間為30~60min。攪拌速率及時間會影響到所獲得的銅、錫沉淀物的粒徑大小。本實用新型通過調(diào)整攪拌速率及攪拌時間,使廢退錫水與分離劑接觸更充分,反應(yīng)更迅速、全面。此外,使生成的銅、錫沉淀物的粒徑控制在0.2-1μm。
在所述分離步驟之后還包括再生步驟:將所述反應(yīng)液進行組分調(diào)整,以使其組分含量與標準退錫水的組分含量相同。進一步地,在所述反應(yīng)液進行組分調(diào)整之前先進行蒸發(fā)濃縮處理。所述蒸發(fā)濃縮為減壓蒸發(fā),其蒸發(fā)溫度為60-85℃,真空度為0.01-0.1MPa;減壓蒸發(fā)時間為60-180min。所述蒸發(fā)濃縮處理產(chǎn)生冷凝水,將所述冷凝水用于所述分離劑的調(diào)配。
本實用新型提供的廢退錫水處理方法進一步將廢退錫水經(jīng)化學(xué)處理后的產(chǎn)生的反應(yīng)液進行組分調(diào)整,獲得了新的退錫水。這不僅做到了對反應(yīng)液這一廢水進行處理,且實現(xiàn)了廢物利用。本實用新型實現(xiàn)了退錫水這一資源的循環(huán)利用,取得了100%回收循環(huán)利用的經(jīng)濟效益。經(jīng)測量,所述錫和銅的回收率≥98%。
實施例1
收集廢退錫水100L,向其中添加質(zhì)量濃度為10%的草酸15kg,用攪拌器對進行反應(yīng)的混合液進行攪拌,攪拌速度為280r/min,攪拌時間為40min,產(chǎn)生了草酸銅、草酸錫和反應(yīng)液;
使用過濾裝置將草酸銅、草酸錫與所述反應(yīng)液分離;經(jīng)測定,所述反應(yīng)液中錫、銅含量為0.2g/L,獲得的銅、錫沉淀物的粒徑為0.8μm。
使用減壓蒸發(fā)器對獲得的反應(yīng)液進行蒸發(fā)濃縮,蒸發(fā)溫度為70℃,真空度為0.1MPa;減壓蒸發(fā)時間為100min。蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水用于進行分離劑的調(diào)配。
向蒸發(fā)濃縮后的反應(yīng)液中添加硝酸濃度、鐵含量,并加入護銅劑、苯駢三氮唑及硝酸鐵,使其組分含量與標準退錫水的組分含量相同,即獲得新的退錫水。
經(jīng)測量,本實施例的退錫速度為8.6μm/min,退錫容量為68g/L,蝕銅速度0.19μm/min,錫和銅的回收率為98.2%。
實施例2
收集廢退錫水100L,向其中添加質(zhì)量濃度為15%的草酸18kg,用攪拌器對進行反應(yīng)的混合液進行攪拌,攪拌速度為120r/min,攪拌時間為50min,產(chǎn)生了草酸銅、草酸錫和反應(yīng)液;
使用過濾裝置將草酸銅、草酸錫與所述反應(yīng)液分離;經(jīng)測定,所述反應(yīng)液中錫、銅含量為0.3g/L,獲得的銅、錫沉淀物的粒徑為0.3μm。
使用減壓蒸發(fā)器對獲得的反應(yīng)液進行蒸發(fā)濃縮,蒸發(fā)溫度為80℃,真空度為0.05MPa;減壓蒸發(fā)時間為70min。蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水用于進行分離劑的調(diào)配。
向蒸發(fā)濃縮后的反應(yīng)液中添加硝酸濃度、鐵含量,并加入護銅劑、苯駢三氮唑及硝酸鐵,使其組分含量與標準退錫水的組分含量相同,即獲得新的退錫水。
經(jīng)測量,本實施例的退錫速度為9.2μm/min,退錫容量為80g/L,蝕銅速度0.15μm/min;錫和銅的回收率為99.1%。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。