专利名称：一种退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种线路板退锡废液的系统和其处理方法，特别是涉及了一种退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的系统和其处理方法。
背景技术：
退锡工艺是生产双面和多层线路板工艺中的一个重要环节，是一个用退锡水退去保护铜表面的锡层以得到高精密线宽线距的工艺过程。目前被广泛运用的退锡水是一种配有硝酸铁、硝酸稳定剂、护铜剂等添加剂的硝酸型液体。当退锡水中的锡含量达到一定浓度，退锡能力下降，从退锡设备中排出形成退锡废液。退锡废液中锡含量达到100 g / L以上，铜、铁含量达到20 30 g / L、硝酸残留20% — 30%，以及少量的聚合物表面活性剂，所以说是一种同时具备高污染和富含金属资源特性的废液。开发合理的循环利用工艺对废液处理，不仅可以完成对废水的处理，实现或接近零排放，减小环境污染，同时可回收锡铜等闻附加值的金属副广品。目前，处理退锡废液的方法有很多，深圳市危险废物处理站有限公司在ZL101532096A和CN102775197A中提到了往退锡废液中添加碳酸钠、氢氧化钠、氨水沉淀结合加热煮沸的方法分离锡的方法。深圳市东江环保股份有限公司、深圳市危险废物处理站在ZL101497458A和ZL1569644A中提到了添加表面活性剂、絮凝剂、氢氧化钠和氯化钡等获得锡酸钡。四川理工学院在ZL101918133A中提到了添加电解质+蒸馏的方法获得锡酸钠和二氧化锡的方法。惠州大亚湾惠绿环保服务有限公司在ZL102086073A中提到了添加石灰浆+蒸发浓缩方法分离金属氧离子，并添加添加剂实现全回收和零排放的资源化处理方法。长沙意贯环保高新技术有限公司在ZL1288075中提到了用煮沸+萃取分离，离子吸附+化学还原沉淀+煮沸等物理+化学分离回收金属离子的方法，后端添加一定量的添加剂实现退锡废液的循环利用 。湖南万容科技股份有限公司、深圳市祺鑫天正环保科技有限公司在ZL202080977、CN102766883A和ZL202499890中提到了一种加氢氧化钠沉淀+板式过滤+电解提铜+补加一定原料实现分离金属阳离子和循环利用退锡水的方法和设备。东莞市东元新能源科技有限公司在专利CN102492860A和CN102515259A中提到了通过添加电解质、絮凝剂等化学物质分离得到锡泥的方法。以上的处理退锡废液的方法都有一个共同的特点，需要添加化学物质如电解质、絮凝剂、碱中和、萃取剂等分离获得金属阳离子。这个特点不可避免有部分额外的化学成分夹带如循环再利用的退锡水中，从而影响到线路板退锡工艺的品质和稳定性。方亚飞在专利CN102703905A中提到了采用两段浸出、并流三效蒸发结晶分离得到硝酸、二氧化锡等化工产品的方法。徐继胜在专利CN202415206中提到了一种包含蒸发器、分离器、冷凝器等组件的退锡液回收设备。蒸发工艺会产生一定的废液排放，聚合物表面活性剂没有得到回收利用，未能实现完全循环再利用。昶昕实业股份有限公司在ZL1472362A中提到了高温+电解获得锡铅的氧化物和氢氧化物，再利用分离金属阳离子的清液配制再生退锡水的方法。高温和电解方法的结合工艺复杂、能耗高，在使用过程中电极容易损耗，设备使用维护成本较高。可见，在退锡废液在回收再生过程中如何避免额外化学物质加入，如何实现退锡废液资源完全循环再利用，如何简化和降低退锡废液回收再生能耗的成为实现退锡废液回收和循环再利用的核心问题。
发明内容
由于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的系统和其方法，该方法的特点在于采用物理低能耗方法实现锡等金属阳离子完全分离，避免化学沉淀法中其它化学成分(絮凝剂等)对再生液的污染。同时通过补充少量添加剂实现退锡废液的完全循环再利用，通过可靠的检测方法保证后端线路板退锡工艺生广的品质。为实现上述目的，本发明提出一种退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的系统，包括通过管道依次连接的退锡废液桶、反应罐、离心机、吸脱塔、调配桶、储液桶，还包括一电气控制系统，该电气控制系统控制栗将退锡液从所述退锡废液桶中抽到反应te中，所述反应罐内设有蒸汽管道，蒸汽通过该蒸汽管道进入反应罐对所述退锡液进行加温，使锡的化合物充分沉淀，同时挥发的硝酸蒸气通过所述吸脱塔回收到配液桶中，所述离心机离心将含锡沉淀物的分离出二氧化锡和清夜，清液输送到配液桶中，在配液桶中补加硝酸、浸润加速添加剂、护铜添加剂和安定抑制沉淀剂，将调配好的退锡再生液输送到储存桶中。本发明中，所述反应罐中的退锡废液占反应罐容积的1/2-3/4，其中最佳值为2/3。本发明中，补加硝酸5%-20%、浸润加速添加剂1_5%、护铜添加剂1-5%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量，其中最佳值为硝酸10%、浸润加速添加剂最佳值3%、护铜添加剂3%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。为实现上述目的，本发明还提出一种利用上述系统对退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的方法，包括如下步骤:I)电气控制系统控制栗将退锡废液从退锡废液桶抽到反应中；2)蒸汽通过蒸汽管道进入反应罐快速对液体升温，同时在蒸汽的气浮作用下促使锡的化合物水解沉淀，维持0.5小时一 I小时使锡的化合物充分沉淀，同时部分挥发的硝酸蒸气通过吸脱塔回收到配液桶中；3)将含锡沉淀物的废液排放入离心机中离心分离出滤饼二氧化锡和清液，将清液输送到配液桶中；4)在配液桶中补加硝酸、浸润加速添加剂Α、护铜添加剂B和安定抑制沉淀剂C，搅拌0.5小时一I小时，将调配好的退锡再生液输送到储存桶中以备线路板退锡生产用。本发明中，所述反应罐中的退锡废液占反应罐容积的1/2-3/4，最佳值2/3。本发明中，补加硝酸5%_20%、浸润加速添加剂1_5%、护铜添加剂1-5%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。其中，最佳值为硝酸10%、浸润加速添加剂最佳值3%、护铜添加剂3%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。
本发明采用蒸汽加热气浮分离退锡废液中的锡等金属阳离子，此方法不仅采用物理加热水解和蒸汽气浮原理快速分离锡的金属阳离子，方法简单、能耗低，同时避免了额外化学物质的加入避免再生液的成分污染。在配液槽中补加少量硝酸和添加剂，使再生退锡液的特性具备溶锡率高，高效率，铜基面腐蚀小，沉淀极少，不堵塞喷嘴等优点，通过可靠的检测方法保证后端线路板退锡工艺生产的品质。退锡水再生液性能为:退锡量达150 200g/L,每升药水处理线路板能力达3m2 ;退锡速度达到8 15um/min ;铜蚀速率〈0.5 μ m/
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下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步说明:图1为本发明的结构示意2为本发明的工艺流程图
具体实施例方式如图1所示，本发明的一种退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的系统，包括通过管道依次连接的退锡废液桶1、反应罐2、离心机4、吸脱塔5、调配桶6、储液桶7，还包括一电气控制系统8，该电气控制系统8控制泵9将退锡液从退锡废液桶I中抽到反应罐2容积的2/3处，反应罐2内设有蒸汽管道3，蒸汽通过该蒸汽管道3进入反应罐2对退锡液进行加温，维持半小时一I小时使锡的化合物充分沉淀，同时挥发的硝酸蒸气通过吸脱塔5回收到调配桶6中，离心机4离心将含锡沉淀物的分离出二氧化锡和清夜，清液输送到调配桶6中，在调配桶6中本发明中，补加硝酸5%-20%、浸润加速添加剂1_5%、护铜添加剂1-5%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量，其中，最佳值为硝酸10%、浸润加速添加剂最佳值3%、护铜添加剂3%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。用搅拌机10搅拌半小时一I小时将调配好的退锡再生液输送到储存桶7中。如图2所示，本发明的退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的方法，包括以下步骤: I)电气控制系统8控制泵将退锡废液从退锡废液桶I抽到反应罐2容积的2/3处；2)蒸汽通过蒸汽管道3进入反应罐2快速对液体升温，同时在蒸汽的气浮作用下促使锡的化合物水解沉淀，维持0.5小时一 I小时使锡的化合物充分沉淀，同时部分挥发的硝酸蒸气通过吸脱塔回收到配液桶6中；3)将含锡沉淀物的废液排放入离心机4中离心分离出滤饼二氧化锡和清液，将清液输送到配液桶6中；4)在配液桶6中补加硝酸5%_20%、浸润加速添加剂1_5%、护铜添加剂1_5%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量，其中，最佳值为硝酸10%、浸润加速添加剂最佳值3%、护铜添加剂3%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量，搅拌0.5小时一I小时后，将调配好的退锡再生液输送到储液桶7中以备线路板退锡生产用。本发明的方法具体流程为:1.使用蒸汽物理加热水解和蒸汽气浮原理快速沉降锡的化合物；2.采用离心机离心分离得到二氧化锡固体以及富含硝酸和高分子聚合物的清液；
3.通过烘干取出少量水份得到高纯度的二氧化锡固体；4.通过在配液桶6中补加硝酸、浸润加速添加剂、护铜添加剂和安定抑制沉淀剂，得到具备溶锡率高，高效率，铜基面腐蚀小，沉淀极少，不堵塞喷嘴等特性的再生退锡水；5.检测再生退锡水中的比重、酸度等参数，控制再生液品质；6.通过吸脱塔5充分回收气化的硝酸蒸汽至分离的清液中，实现退锡废液的完全零排放再生利用；7.该方法在配制再生退锡水前还可以再结合电解提铜工艺去除多余的铜离子，得到闻品质的金属铜。具体实施案例一:江苏某线路板厂退锡废液，经测定硝酸含量15%，含锡150g/L，含铜2.lg/L，溶液比重为1.35，取IL废液，通蒸汽水解气浮分离20min，离心机分离3min，得到900ml清液，含锡0.5g/L，含铜1.5g/L。补加40ml68%硝酸，3ml浸润加速添加剂A，2ml护铜添加剂B，和2ml安定抑制沉淀添加剂C，充分搅拌30分钟，得到液体945ml，比重为1.21。采用浸泡法退锡实验，控制再生退锡水温度30°C，退锡速率达到12u/min，供退除了 2.Sm2锡板，性能达到新鲜退锡水标准，同时实现了退锡废液的完全资源化回收再利用。具体实施案例二:
上海某线路板厂退锡废液，经测定硝酸含量13.8%，含锡78g/L，含铜7.6g/L，含铁10g/L，溶液比重为1.31，取IL废液，通蒸汽水解气浮分离25min，离心机分离5min，得到920ml清液，含锡0.6g/L，含铜3.2g/L。补加30ml68%硝酸，3ml浸润加速添加剂A，2ml护铜添加剂B，和2ml安定抑制沉淀添加剂C，充分搅拌30分钟，得到液体955ml，比重为1.23。采用浸泡法退锡实验，控制再生退锡水温度30°C，退锡速率达到11.8u/min，供退除了 2.9m2锡板，性能达到新鲜退锡水标准，同时实现了退锡废液的完全资源化回收再利用。但是，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
权利要求
1.一种退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的系统，其特征在于:包括通过管道依次连接的退锡废液桶、反应罐、离心机、吸脱塔、调配桶、储液桶，还包括一电气控制系统，该电气控制系统控制泵将退锡液从所述退锡废液桶中抽到反应罐中，所述反应罐内设有蒸汽管道，蒸汽通过该蒸汽管道进入反应罐对所述退锡液进行加温，使锡的化合物充分沉淀，同时挥发的硝酸蒸气通过所述吸脱塔回收到配液桶中，所述离心机离心将含锡沉淀物的分离出二氧化锡和清夜，清液输送到配液桶中，在配液桶中补加硝酸、浸润加速添加剂、护铜添加剂和安定抑制沉淀剂，将调配好的退锡再生液输送到储存桶中。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述反应罐中的退锡废液占反应罐容积的 1/2-3/4。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于:所述反应罐中的退锡废液占反应罐容积的 2/3。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:补加硝酸5%-20%、浸润加速添加剂1-5 %、护铜添加剂1-5%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。
5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于:补加硝酸10%、浸润加速添加剂最佳值3%、护铜添加剂3%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。
6.一种利用权利要求1所述的系统对退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)电气控制系统控制栗将退锡废液从退锡废液桶抽到反应te中； 2)蒸汽通过蒸汽管道进入反应罐快速对液体升温，同时在蒸汽的气浮作用下促使锡的化合物水解沉淀，维持0.5小时-1小时使锡的化合物充分沉淀，同时部分挥发的硝酸蒸气通过吸脱塔回收到配液桶中； 3)将含锡沉淀物的废液排放入离心`机中离心分离出滤饼二氧化锡和清液，将清液输送到配液桶中； 4)在配液桶中补加硝酸、浸润加速添加剂、护铜添加剂和安定抑制沉淀剂，搅拌0.5小时-1小时后，将调配好的退锡再生液输送到储存桶中以备线路板退锡生产用。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述反应罐中的退锡废液占反应罐容积的 1/2-3/4。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述反应罐中的退锡废液占反应罐容积的 2/3。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:补加硝酸5%-20%、浸润加速添加剂1-5 %、护铜添加剂1-5%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于:补加硝酸10%、浸润加速添加剂最佳值3%、护铜添加剂3%和安定抑制沉淀剂1-5%的重量百分比含量。
全文摘要
本发明公开一种退锡废液回收锡和循环配制新退锡水的系统和其方法,该系统包括通过管道依次连接的退锡废液桶、反应罐、离心机、吸脱塔、调配桶、储液桶，还包括一电气控制系统，该电气控制系统控制泵将退锡液从退锡废液桶中抽到反应罐中，反应罐内设有蒸汽管道，蒸汽通过该蒸汽管道进入反应罐对退锡液进行加温，使锡的化合物充分沉淀，同时挥发的硝酸蒸气通过吸脱塔回收到配液桶中，离心机离心将含锡沉淀物分离出二氧化锡和清夜，清液输送到配液桶中，在配液桶中补加硝酸、浸润加速添加剂、护铜添加剂和安定抑制沉淀剂，将调配好的退锡再生液输送到储存桶中。利用本发明的方法不仅采用物理加热水解和蒸汽气浮原理快速分离锡的金属阳离子，方法简单、能耗低，同时避免了额外化学物质的加入避免再生新退锡液的成分污染。
文档编号C22B25/00GK103225078SQ20131014088
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者谢光焰, 王赛, 郭益来 申请人:上海毅蓝电子科技有限公司, 郭益来