一种利用线路板退锡废水制备锡酸钠的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用线路板退锡废水制备锡酸钠的方法，对收集来的退锡废水加碱中和沉淀，得含锡量较高的锡泥，加碱打浆后，高温焙烧，逆流浸出，再对浸出液进行压滤，滤液除杂后蒸发、浓缩、离心分离，以１０～１５％氢氧化钠溶液洗涤，即得到粗锡酸钠产品，再在１００～１１０℃下真空干燥２～３．０小时，得到锡酸钠产品；采用本发明专利技术所述的方法，退锡废水中锡的分离率可达到９９％以上，为印制线路板行业产生的极难治理的退锡废水找到了一种新的处理途径，为退锡废水中的所有污染物都给出了合理的去向和归宿，在实现退锡废水无害化的同时，最大程度地实现了其有用成分的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种线路板退锡废水的处理方法，尤其是一种回收利用其有价金属锡制备锡 酸钠的方法。
技术介绍
在线路板加工工艺流程中，线路板的蚀刻作业是线路板加工的一个重要环节，蚀刻前需 对线路进行有效的保护。线路板的蚀刻分酸性蚀刻与碱性蚀刻两种工艺，酸性蚀刻采用油墨 保护，碱性蚀刻采用锡层保护。线路板碱性蚀刻后需要把保护锡层退掉。 一般的退锡液是硝 酸液，配有硝酸铁、硝酸稳定剂，铜缓蚀剂。当退锡液中的锡量达到一定浓度，退锡能力下 降，因而报废，产生退锡废水。此类退锡废水以含锡为主，另含有铜、铁等多种重金属离子， 具有组分复杂，水质变化大、污染指数高等特点，必须进行综合治理。由于各线路板厂使用的退锡或镀锡工艺、以及废液回收方法不同，使得退锡废水成分复 杂，而且组分波动很大。根据目前的调査分析，可将退锡废水分为以下三种第一种是含有较多固体沉淀物的退锡废水，此种沉淀物为白色，主要成分为锡石(Sn02)， 上清液是含少量Cu的绿色溶液，但这种退锡废水存量不大。第二种是绿色的混浊退锡废水，此种退锡废水的特点是溶液本身无明显固体沉淀物，溶 液呈溶胶状，较粘稠，比重为1.42 1.48g/cm3,能穿滤普通滤纸，滤纸表面只留下少量粘糊 状杂物，这种退锡废水约占85%左右。成分比较复杂，主要含有Sn、 Cu、 Fe、 Pb等金属元素， 其主要成分如表-1所示。表-1退锡废水主要成分成分SnCuPbFeg/L50~15030~5040~6010~40第三种退锡废水是经长期存放自然沉淀后的退锡废水，底部有少量白色沉淀，上清液经分析主要含铜，其它成分含量较少，其成分如表-2所示。表-2沉清大罐退锡废水上清液主要成分成分SnCuPbFeNig/L0. 10 1.001. 00~10.000. 001 0.1000. Q01 0細0. 001~0,010分析上述三种退锡废水的情况可以看出，第一种退锡废水和第三种退锡废水杂质含量少， 主要成分较为单一，相对易于处理。而第二种退锡废水成分复杂，几种金属都有一定的含量， 且具有较高回收价值。这种废水是所有退锡废水中最难处理、产生量最大的一种。当前，对退锡废水一般采取加氨或碳酸氢铵中和法处理，把废退锡废水中锡、铁、铜沉 淀下来。沉淀产物作为还原炼锡的原料卖给相关的小冶炼厂处理。由于沉淀不完全，部分锡、 铁、铜仍残留于废水中，同时，又引入了较高浓度的氨氮。这种处理方法所产生的废水污染 指数高，处理难度大，大多未有效处理而直接排放，给环境造成了巨大的危害。可见，现状 方法存在严重的弊端， 一方面沉淀后的碱渣作为火法冶炼的原料，有价金属回收利用率较低， 浪费严重，另一方面，存在严重的二次污染。因此，针对线路板退锡废水的性质特点和现状处理方式存在的种种缺陷，专利技术一种高效 回收利用其有价金属并使其无害化的方法具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用线路板退锡废水制备生产锡酸钠的方法。锡酸钠又名羟 基锡酸钠，广泛用于钠电子线路板工业碱性镀锡、电镀工业碱性镀锡、镀铜及锡铝合金电镀 等；在纺织工业还用作防火剂、增重剂；在染料工业用作煤染剂等。直接利用线路板退锡废 水制备、生产锡酸钠的技术与方法，目前尚未有报道。为了达到上述目的，本专利技术提供了如下技术方案(1) 对收集来的第一种、第三种退锡废水中的任何一种或两种一起归并入第二种退锡废 水中，均衡水质。(2) 向退锡废水中加入碱中和，pH值控制在6 10范围内。(3) 将上述中和后的废液过滤或压滤，得滤饼，滤液进入废水处理系统进一步处理后达 标排放。(4) 将步骤3所得滤饼加碱打浆，在850 95(TC焙烧，焙烧时间为2. 5 5. 0小时。(5) 取焙烧干料，用水对其进行1~3级逆流浸出，料液比为1: 1.0 4.0，浸出温度为 88~92°C，浸出时间为2.0-2.5小时；所得浸出渣加水进行2 5级逆流浸出，浸出温度为 88 92°C，浸出时间为1.0~1.5小时；所得浸出液作为蒸发结晶前液，浸出渣再加水洗涤，洗 涤液用于2~5级逆流的浸出渣脱碱，洗漆后的浸出渣进行稳定化处理后安全填埋。(6) 对步骤5所得的热浸出液进行压滤，滤液进行除杂处理。(7) 对除杂后的溶液体进行蒸发、浓縮、离心分离，再以10~15%氢氧化钠溶液洗涤， 得到粗锡酸钠产品。(8) 浓缩结晶得到的粗产品在100 11(TC下干燥，时间2-3.0小时'得到锡酸钠产品 (Na2Sn03'3H20)。下面进行进一步的说明本专利技术中，焙烧工艺过程是一个化学反应过程，主要经历如下化学反应NH4N03+NaOH- NH3+NaN03(NH4)2C03+NaOH-^ NH3+Na2C03有机物+02+NaOH "~^ Na2C03+H20+Na2S04H2Sn03 ^ Sn02+H20NaN03 -^Na20+N。2SnO+N02 ^^ Sn02+NOSn02+ NaOH- Na2Sn03+H20Sn02+ Na20-^ Na2Sn03Sn02+ Na2C03 ^^ Na2Sn03+C02Na2Sn03+H20- Na2Sn03'3H20在焙烧过程中，影响将锡转化成锡酸钠的主要因素有打浆用的碱的浓度、焙烧时间和焙 烧温度。本专利技术的优选方案为焙烧温度为90CTC，焙烧时间为4小时，采用料液比l: 3， 两次浸出，打浆用的碱的浓度为3mol/L。采用该优选方案，锡的收率可达到95%以上。本专利技术较好的方案可以是步骤2所述的加碱中和工艺段，所用的碱为氨水、碳酸氢铵、 碳酸铵中的一种或多种组合。这样做的好处是所加的碱均为弱碱，与退锡废水中的硝酸反应，不至于太过剧烈，并可以降低成本。本专利技术较好的方案可以是步骤3所述的污水处理，采用先加碱调节pH至10.0 12.0，再汽提蒸氨，所得污水进一步采用氯氧化法、加重金属螯合剂等方法进行处理。这样做是因为步骤2所述的中和工艺段会有大量的氨氮进入滤液，采用调碱蒸馏的方法可以有效去除水中的绝大部分氨氮，其所含的残余氨氮及有价金属通过氯氧化法、加重金属螯合剂的方法 可有效去除或沉淀，从而使水达标排放。本专利技术较好的方案可以是步骤4所述的打浆工艺段，采用胶体磨打浆。这样做的好处 是由于焙烧反应是固相反应，反应的转化率与配浆的均匀程度有很大关系，采用胶体磨打 浆可以使配浆获得较高的均匀度。本专利技术较好的方案可以是:步骤4所述的焙烧工艺段，先将温度控制在100 20(TC度20 30 分钟蒸干物料水分，然后再逐步升高至S50 95(TC，这样做的好处是可以避免因反应物料 含水直接焙烧影响锡的转化率。本专利技术较好的方案也可以是步骤5所述的浸出渣稳定化处理采用加入硫化钠的方式进行，这样做的好处是浸出渣中的游离的铜、铅、铁金属离子转化成稳定性极高的不溶硫化物，类似硫铁矿等岩石的成分，从而保证了稳定化效果，可安全填埋。本专利技术较好的方案又可以是步骤6所述的滤液除杂方法采用加入过量的硫化钠的方式 进行，过量部分的硫化钠再用一定量的双氧水氧化。这样做的好处是可有效去除滤液中铜、 铅等杂质，同时，多余的硫化钠用过量的双氧水氧化，以保证产品中无二价锡盐存在。本专利技术较好的方案还可以是步骤8所述的干燥工艺段采用真空烘干，这样做的好处 是可以避免锡酸钠粗产品在空气中与二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用线路板退锡废水制备锡酸钠的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：　（１）对收集来的说明书中所述的第一种、第三种退锡废水中的任何一种或两种一起归并入第二种退锡废水中，均衡水质。　（２）向退锡废水中加入碱中和，ｐＨ值控制在６～１０范围内。　（３）将上述中和后的废液过滤或压滤，得滤饼，滤液进入废水处理系统进一步处理后达标排放。　（４）将步骤３所得滤饼加碱打浆，在８５０～９５０℃焙烧，焙烧时间为２．５～５．０小时。　（５）取焙烧干料，用水对其进行１～３级逆流浸出，料液比为１∶１．０～４．０，浸出温度为８８～９２℃，浸出时间为２．０～２．５小时；所得浸出渣加水进行２～５级逆流浸出，浸出温度为８８～９２℃，浸出时间为１．０～１．５小时；所得浸出液作为蒸发结晶前液，浸出渣再加水洗涤，洗涤液用于２～５级逆流的浸出渣脱碱，洗涤后的浸出渣进行稳定化处理后安全填埋。　（６）对步骤５所得的热浸出液进行压滤，滤液进行除杂处理。　（７）对除杂后的溶液体进行蒸发、浓缩、离心分离，再以１０～１５％氢氧化钠溶液洗涤，得到粗锡酸钠产品。　（８）浓缩结晶得到的粗产品在１００～１１０℃下干燥，时间２～３．０小时，得到锡酸钠产品（Ｎａ↓［２］ＳｎＯ↓［３］.３Ｈ↓［２］Ｏ）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘富强，朱兆华，王治军，胡春林，邓华利，
申请(专利权)人：深圳市东江环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]