CN103482688A - 利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，其特征在于，它包括如下步骤：a、向硝酸型退锡废液中加碱中和至pH值为6-8，过滤收集沉淀物，滤液为含铜离子的溶液，送往废水处理的地方回收铜；b、将步骤a中收集的沉淀物先在60℃-100℃烘干，然后将其打碎，再在300-500℃下煅烧30-60min，收集固体；c、将步骤b中得到的固体在搅拌的情况下加入到一定浓度的酸液中，使其充分反应，然后过滤收集固体并且烘干，所得固体即为二氧化锡，可根据自身不同的需要在不同的温度下煅烧成想要的二氧化锡产品。本发明只通过简单的加碱或加酸中和就能达到目的，操作简单，成本低廉，生产过程中的各个步骤的废水都能有去向并且达到排放的标准，无另外的环境污染。

Description

利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法

技术领域

本发明涉及工业废液的资源化处理工艺，特别是用印制电路板的退锡废液来制备二氧化锡。

背景技术

在一般的印制电路板的制造过程中，常常需要在镀好铜层上电镀一层锡或锡的合金作为碱性蚀刻步骤的保护层，当非线路部分的铜层被蚀刻去除后，再用退锡液将锡层退除，使铜线路显现出来，形成线路图。退锡液有不同种，当前市场上主要使用的是硝酸型的退锡液，在使用后，会产生大量的退锡废液，这种退锡废液数量大，重金属（Sn，Fe，Cu）含量高，危害大，不容易处理。因此，对退锡废液进行资源化回收有着重要的意义。目前，处理退锡废液的方法有很多，如ZL101532096A和CN102775197A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；ZL101497458A和ZL1569644A中提到添加表面活性剂、絮凝剂、氢氧化钠和氯化钡等获得锡酸钡；ZL101918133A中提到了添加电解质和蒸馏的方法得到锡酸钠和二氧化锡的方法；还有CN102492860A和102515259A中提到通过添加电解质、絮凝剂等化学物质分离得到锡泥的方法。以上处理退锡废液的方法都有一个共同点，需要添加大量的化学物质如电解质、絮凝剂等等分离获得金属阳离子，不仅成本高，而且不可避免的有部分额外的化学成分夹带在循环再利用的退锡水中，影响线路板退锡工艺的品质和稳定性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不需要加入其它高价值原料，操作简单，成本低廉的利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

a、向硝酸型退锡废液中加碱中和至pH值为6-8，过滤收集沉淀物，滤液为含铜离子的溶液，送往废水处理的地方回收铜；

b、将步骤a中收集的沉淀物先在60℃-100℃烘干，然后将其打碎，再在300-500℃下煅烧30-60min，收集固体；

c、将步骤b中得到的固体在搅拌的情况下加入到一定浓度的酸液中，使其充分反应，然后过滤收集固体并且烘干，所得固体即为二氧化锡，可根据自身不同的需要在不同的温度下煅烧成想要的二氧化锡产品。

作为上述方案的进一步说明，步骤a所述的碱为氢氧化钠，氢氧化钾或氨水中的一种。

在步骤c所述的酸是盐酸、硝酸或硝酸型退锡液。

在步骤c所述的酸液采用盐酸或硝酸时，其物质的量浓度为0.5mol/L～1.5mol/L。

上述技术方案中的有关内容说明如下：废退锡液中锡主要以悬浮的氧化锡水合物以及离子态锡（Sn²⁺，Sn⁴⁺）形式存在，铜主要以Cu²⁺，Cu⁺离子状态存在，铁主要以Fe³⁺的形式存在。由于锡是两性的，锡在pH=1-2时以不溶性的氢氧化锡（Sn(OH)₂、Sn(OH)₄）或二氧化锡水合物（主要为H₂SnO₃）开始沉淀，沉淀物在pH≥12时又能以离子状态存在。三价铁在pH=3-4能沉淀，而铜离子需在PH＞6以后才沉淀。因此加碱中和pH至6～8的时候，锡和铁离子会首先沉淀下来。过滤得到通过加碱中和后得到锡，铁的氢氧化物沉淀以及原退锡废水中存在的锡酸沉淀，然后烘干打碎固体，扩大其与空气的接触面积，在高温下充分脱水分解，得到锡的氧化物以及铁的氧化物，锡的氧化物不容易溶于稀酸；而铁、铜的氧化物溶于稀酸。如若第一步加碱的时候有少量的铜离子沉淀，也能通过加酸除掉。因此加入酸能把锡的氧化物分离提纯出来，烘干即为二氧化锡。所得的二氧化锡可根据自己不同的需要再在不同的温度下煅烧成自己想要的产品。其中发生的反应式如下：

Sn²⁺+OH^-→Sn(OH)₂↓

Sn⁴⁺+OH^-→Sn(OH)₄↓

Fe³⁺+OH^-→Fe（OH）₃↓

Fe₂O₃+6H⁺→2Fe³⁺+3H₂O

Cu²⁺+OH^-→Cu(OH)₂↓

CuO+2H⁺→Cu²⁺+H₂O

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明利用硝酸型退锡废液作为制备二氧化锡的原料，不需要加入其它高价值原料，属于废物的再生利用，能大大节省二氧化锡的生产成本。只通过简单的加碱或加酸中和就能达到目的，操作简单，成本低廉，生产过程中的各个步骤的废水都能有去向并且达到排放的标准，无另外的环境污染；为难以处理的退锡废液找到了一种处理途径，并且能产生一定的经济和社会效益。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

如下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详述。

如图1所示，本发明一种利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，它包括如下步骤：a、向硝酸型退锡废液中加碱中和至pH值为6-8，过滤收集沉淀物，滤液为含铜离子的溶液，送往废水处理的地方回收铜；b、将步骤a中收集的沉淀物先在60℃-100℃烘干，然后将其打碎，打碎后沉淀物的粒度为30-100目，再在300-500℃下煅烧30-60min，收集固体；c、将步骤b中得到的固体在搅拌的情况下加入到一定浓度的酸液中，使其充分反应，然后过滤收集固体并且烘干，所得固体即为二氧化锡，可根据自身不同的需要在不同的温度下煅烧成想要的二氧化锡产品。在步骤a所述的碱为氢氧化钠，氢氧化钾或氨水中的一种；在步骤c所述的酸是盐酸、硝酸或硝酸型退锡液；在步骤c所述的酸液采用盐酸或硝酸时，其物质的量浓度为0.5mol/L-1.5mol/L。

实例1

取多面板生产线的体积为50ml的退锡废水，从中加入配置好的2mol/L氢氧化钠溶液至pH为6，过滤收集沉淀物，滤液为浅蓝色的含铜离子的溶液。沉淀物先于80℃烘箱内烘5h至干燥，用干净的研磨钵将固体研碎，将研碎的固体装入坩埚内，放于马弗炉里面，温度调为400℃，煅烧1h后取出固体，固体变成黑色粉末。配制1mol/L的盐酸溶液100ml于烧杯内，放在电磁搅拌器上，转速为180r/min，边搅拌边加入固体黑色粉末，充分反应30min后，固体变成浅黄褐色，过滤收集沉淀，于80℃烘箱内烘烤5h至干燥，所得固体粉末即为二氧化锡。

实例2

取多面板生产线的体积为100ml的退锡废水，从中加入配置好的2mol/L氢氧化钾溶液至pH为6，过滤收集沉淀，滤液为浅蓝色的含铜离子的溶液。沉淀先于80℃烘箱内烘6h至干燥，用干净的研磨钵将固体研碎，将研碎的固体装入坩埚内，放于马弗炉里面，温度调为450℃，煅烧1h后取出固体，固体变成黑色粉末。取200ml硝酸型退锡液于烧杯内，放在电磁搅拌器上，转速为180r/min，边搅拌边加入固体黑色粉末，充分反应30min后，固体溶解变成浅黄褐色溶液，过滤溶液收集沉淀物，于90℃烘箱内烘烤4h至干燥，所得固体粉末即为二氧化锡。

实例3

取双面板生产线的体积为50ml的退锡废水，从中加入配置好的2mol/L氢氧化钾溶液至pH为7，过滤收集沉淀物，滤液为浅蓝色的含铜离子的溶液。沉淀物先于90℃烘箱内烘4h至干燥，用干净的研磨钵将固体研碎，将研碎的固体装入坩埚内，放于马弗炉里面，温度调为450℃，煅烧1h后取出固体，固体变成黑色粉末。配制1mol/L的硝酸溶液100ml于烧杯内，放在电磁搅拌器上，转速为180r/min，边搅拌边加入固体黑色粉末，充分反应30min后，固体溶解变成浅黄褐色溶液，过滤溶液收集沉淀物，于80℃烘箱内烘烤4h至干燥，所得固体粉末即为二氧化锡。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

a、向硝酸型退锡废液中加碱中和至pH值为6-8，过滤收集沉淀物，滤液为含铜离子的溶液，送往废水处理的地方回收铜；

b、将步骤a中收集的沉淀物先在60℃-100℃烘干，然后将其打碎，再在300-500℃下煅烧30-60min，收集固体；

c、将步骤b中得到的固体在搅拌的情况下加入到一定浓度的酸液中，使其充分反应，然后过滤收集固体并且烘干，所得固体即为二氧化锡，可根据自身不同的需要在不同的温度下煅烧成想要的二氧化锡产品。

2.根据权利要求1所述的利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，其特征在于，步骤a所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的一种。

3.根据权利要求1所述的利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，其特征在于，在步骤c所述的酸是盐酸、硝酸或硝酸型退锡液。

4.根据权利要求1所述的利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，其特征在于，在步骤c所述的酸液采用盐酸或硝酸时，其物质的量浓度为0.5mol/L-1.5mol/L。

5.根据权利要求1所述的利用硝酸型退锡废液制备二氧化锡的方法，其特征在于，在所述步骤b中，打碎后沉淀物的粒度为30-100目。

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