CN105296757A - 一种退锡废液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种退锡废液的处理方法，其包括：絮凝过滤，氧化钙沉淀铁，硫化物沉淀铜铅和退锡液的再生四个步骤，絮凝过滤用于回收其中的锡，氧化钙沉淀铁可将铁除掉，硫化物沉淀铜铅和将铜铅回收，加入硫酸可再生退锡废液。本发明提供的一种退锡废液的处理方法，退锡废液能够再生，废水处理成本低，铜、铅、锡的回收率高，成本低，工艺流程短。
Description
技术领域
本发明涉及到废弃物资源化利用领域，具体涉及一种退锡废液的处理方法。
背景技术
退锡废液的产生目前主要有两种：一、在生产PCB时产生的退锡废液；二、在湿法处理废弃电路板进行元器件与基板分离时产生的退锡废液。随着电子废弃物处理量的日益增大，湿法处理废弃电路板进行元器件与基板分离时产生的退锡废液的量也日益增大，在目前的工业生产中，每处理一吨电路板，要产生数吨的退锡废液，相对于PCB时产生的退锡废液，湿法处理废弃电路板产生的退锡废液有以下特点：一、锡含量比较低，只有10～30g/l,；二、铁含量非常高，一般可以达到65～95g/l。由分析结果可得，主要需要回收的物质为硝酸、锡、铜、铅。
现有技术存在的问题有：1.退锡废液不能再生，导致废水处理成本高，且没有实现完全的资源化利用。2.铜、铅、锡的回收率低。3.成本高，工艺流程长。
发明内容
针对以上存在的问题，本发明的目的在于提供一种退锡废液的处理方法。本方法退锡废液能够再生，废水处理成本低，铜、铅、锡的回收率高，成本低，工艺流程短。
本发明采用的技术方案如下：
一种退锡废液的处理方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
1）絮凝过滤。将退锡废液加入絮凝剂然后过滤，得到除锡后液和含锡滤渣；
2）氧化钙沉淀铁。将除锡后液加入氧化钙调节溶液的pH2.0-3.0，反应温度为70-99℃，反应时间1-5小时，然后过滤，得到含铁滤渣和除铁后液；
3）硫化物沉淀铜铅。将除铁后液加入硫化物沉淀其中的铜铅，沉淀的过程pH维持在1.5-3.5，沉淀温度40-65℃，沉淀时间2-6小时，得到的含铅铜的滤渣和除铜铅后液，将得到的含铅铜的滤渣加入硫酸和氧化剂溶解，溶解过程pH1.0-2.5，溶解温度为70-99℃，溶解时间1-5小时，氧化剂的摩尔数与硫化铜和硫化铅的总摩尔数之比为1：1.0-2.5，得到硫酸铅渣和硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过浓缩结晶得到硫酸铜晶体；
4）退锡液的再生。将除铜铅后液加入硫酸反应，反应温度为40-70℃，反应时间为1-5小时，得到硫酸钙渣和再生退锡液。
所述步骤1中絮凝剂为质量分数为0.01-0.1%的聚丙烯酰胺，絮凝剂的加入体积为退锡废液的体积的0.1-1%，絮凝温度为30-60℃，徐凝时间为0.5-2小时。
所述步骤2中加入的氧化钙的摩尔数为溶液中硝酸和铁总摩尔数的1.0-2.0倍。
所述步骤3中硫化物为硫化钠、硫化钾、硫化氢、硫化铵、硫化钡中的至少一种，氧化剂为氯酸钠、双氧水、次氯酸钠、氯气中的至少一种。
所述步骤4中所加硫酸与除铜铅后液中钙的摩尔比为1:0.8-0.99。
本发明的原理是：由于退锡废液主要成分为：10-50%硝酸、0.1-0.3mol/l硝酸铅、0.2-0.6mol/l硝酸铜、1-1.5mol/l硝酸铁、0.1-0.3mol/l二氧化锡,其中二氧化锡固体颗粒悬浮在退锡废液中，颗粒非常细难以过滤和沉淀，加入聚丙烯酰胺将二氧化锡絮凝后过滤，过滤速度大大加快且二氧化锡基本不穿滤，保证了锡的回收率和退锡废液的处理速度。除锡后液加入氧化钙，氧化钙可与硝酸反应生成硝酸钙，同时可将铁沉淀成氢氧化铁沉淀，从而达到回收铁的目的。除铁后液中含有硝酸铅、硝酸铜、硝酸钙，加入硫化物，由于在酸性条件下，硫化钙不能形成沉淀，而硫化铅和硫化铜为沉淀，故可达到铅铜与钙的分离，且硫化铅和硫化铜的溶度积非常小，故可保证铅铜的回收率高的效果。得到的硫化铅和硫化铜在硫酸和氧化剂的作用下，硫化铜被氧化溶解为硫酸铜从而溶解于水，而硫化铅被氧化成硫酸铅，而硫酸铅不溶于水，从而达到铅铜分离的效果并同时回收了铅，同时将硫酸铜溶液浓缩结晶得到硫酸铜晶体从而回收了铜。除铅铜后液加入硫酸，由于硫酸钙为微溶物，则硝酸钙与硫酸反应生成硫酸钙和硝酸，硫酸钙为沉淀，则过滤掉硫酸钙，从而得到含硝酸的再生退锡废液，从而达到处理退锡废液以及退锡废液再生的目的。
本发明的有益效果是：退锡废液能够再生，废水处理成本低，铜、铅、锡的回收率高，成本低，工艺流程短。
具体实施方式
实施例1
1）絮凝过滤。将退锡废液加入絮凝剂然后过滤，絮凝剂为质量分数为0.05%的聚丙烯酰胺，絮凝剂的加入体积为退锡废液的体积的0.5%，絮凝温度为45℃，徐凝时间为1小时，得到除锡后液和含锡滤渣；
2）氧化钙沉淀铁。将除锡后液加入氧化钙调节溶液的pH2.5，反应温度为85℃，反应时间3小时，氧化钙的摩尔数为溶液中硝酸和铁总摩尔数的1.5倍。然后过滤，得到含铁滤渣和除铁后液；
3）硫化物沉淀铜铅。将除铁后液加入硫化物沉淀其中的铜铅，硫化物为硫化钠，氧化剂为氯酸钠。沉淀的过程pH维持在2.5，沉淀温度50℃，沉淀时间4小时，得到的含铅铜的滤渣和除铜铅后液，将得到的含铅铜的滤渣加入硫酸和氧化剂溶解，溶解过程pH1.5，溶解温度为80℃，溶解时间3小时，氧化剂的摩尔数与硫化铜和硫化铅的总摩尔数之比为1：2.0，得到硫酸铅渣和硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过浓缩结晶得到硫酸铜晶体；
4）退锡液的再生。将除铜铅后液加入硫酸反应，加硫酸与除铜铅后液中钙的摩尔比为1:0.89。反应温度为55℃，反应时间为3小时，得到硫酸钙渣和再生退锡液。
最终，锡的回收率99.2%，铜的回收率98.7%，铅的回收率98.4%，再生的退锡液的退锡能力为新购退锡液退锡能力的75%。
实施例2
1）絮凝过滤。将退锡废液加入絮凝剂然后过滤，絮凝剂为质量分数为0.08%的聚丙烯酰胺，絮凝剂的加入体积为退锡废液的体积的0.45%，絮凝温度为50℃，徐凝时间为1.5小时，得到除锡后液和含锡滤渣；
2）氧化钙沉淀铁。将除锡后液加入氧化钙调节溶液的pH2.8，反应温度为90℃，反应时间4小时，氧化钙的摩尔数为溶液中硝酸和铁总摩尔数的1.55倍。然后过滤，得到含铁滤渣和除铁后液；
3）硫化物沉淀铜铅。将除铁后液加入硫化物沉淀其中的铜铅，硫化物为硫化铵，氧化剂为双氧水。沉淀的过程pH维持在2.5，沉淀温度60℃，沉淀时间5小时，得到的含铅铜的滤渣和除铜铅后液，将得到的含铅铜的滤渣加入硫酸和氧化剂溶解，溶解过程pH2.0，溶解温度为95℃，溶解时间4小时，氧化剂的摩尔数与硫化铜和硫化铅的总摩尔数之比为1：2.0，得到硫酸铅渣和硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过浓缩结晶得到硫酸铜晶体；
4）退锡液的再生。将除铜铅后液加入硫酸反应，加硫酸与除铜铅后液中钙的摩尔比为1:0.98。反应温度为65℃，反应时间为3小时，得到硫酸钙渣和再生退锡液。
最终，锡的回收率99.1%，铜的回收率98.1%，铅的回收率98.1%，再生的退锡液的退锡能力为新购退锡液退锡能力的72%。
实施例3
1）絮凝过滤。将退锡废液加入絮凝剂然后过滤，絮凝剂为质量分数为0.09%的聚丙烯酰胺，絮凝剂的加入体积为退锡废液的体积的1%，絮凝温度为60℃，徐凝时间为1小时，得到除锡后液和含锡滤渣；
2）氧化钙沉淀铁。将除锡后液加入氧化钙调节溶液的pH2.7，反应温度为98℃，反应时间4小时，氧化钙的摩尔数为溶液中硝酸和铁总摩尔数的1.5倍。然后过滤，得到含铁滤渣和除铁后液；
3）硫化物沉淀铜铅。将除铁后液加入硫化物沉淀其中的铜铅，硫化物为硫化铵，氧化剂为氯气。沉淀的过程pH维持在2.9，沉淀温度60℃，沉淀时间2小时，得到的含铅铜的滤渣和除铜铅后液，将得到的含铅铜的滤渣加入硫酸和氧化剂溶解，溶解过程pH1.5，溶解温度为95℃，溶解时间4小时，氧化剂的摩尔数与硫化铜和硫化铅的总摩尔数之比为1：2.0，得到硫酸铅渣和硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过浓缩结晶得到硫酸铜晶体；
4）退锡液的再生。将除铜铅后液加入硫酸反应，加硫酸与除铜铅后液中钙的摩尔比为1:0.84。反应温度为45℃，反应时间为3小时，得到硫酸钙渣和再生退锡液。
最终，锡的回收率99.8%，铜的回收率97.5%，铅的回收率98.1%，再生的退锡液的退锡能力为新购退锡液退锡能力的81%。
实施例4
1）絮凝过滤。将退锡废液加入絮凝剂然后过滤，絮凝剂为质量分数为0.05%的聚丙烯酰胺，絮凝剂的加入体积为退锡废液的体积的0.45%，絮凝温度为45℃，徐凝时间为1.5小时，得到除锡后液和含锡滤渣；
2）氧化钙沉淀铁。将除锡后液加入氧化钙调节溶液的pH2.2，反应温度为85℃，反应时间5小时，氧化钙的摩尔数为溶液中硝酸和铁总摩尔数的1.45倍。然后过滤，得到含铁滤渣和除铁后液；
3）硫化物沉淀铜铅。将除铁后液加入硫化物沉淀其中的铜铅，硫化物为硫化钾，氧化剂次氯酸钠。沉淀的过程pH维持在3.0，沉淀温度52℃，沉淀时间4.5小时，得到的含铅铜的滤渣和除铜铅后液，将得到的含铅铜的滤渣加入硫酸和氧化剂溶解，溶解过程pH2.2，溶解温度为89℃，溶解时间4.5小时，氧化剂的摩尔数与硫化铜和硫化铅的总摩尔数之比为1：2.4，得到硫酸铅渣和硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过浓缩结晶得到硫酸铜晶体；
4）退锡液的再生。将除铜铅后液加入硫酸反应，加硫酸与除铜铅后液中钙的摩尔比为1:0.82。反应温度为65℃，反应时间为2小时，得到硫酸钙渣和再生退锡液。
最终，锡的回收率99.0%，铜的回收率98.9%，铅的回收率99.1%，再生的退锡液的退锡能力为新购退锡液退锡能力的78%。
Claims (5)
1.一种退锡废液的处理方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
1）絮凝过滤
将退锡废液加入絮凝剂然后过滤，得到除锡后液和含锡滤渣；
2）氧化钙沉淀铁
将除锡后液加入氧化钙调节溶液的pH2.0-3.0，反应温度为70-99℃，反应时间1-5小时，然后过滤，得到含铁滤渣和除铁后液；
3）硫化物沉淀铜铅
将除铁后液加入硫化物沉淀其中的铜铅，沉淀的过程pH维持在1.5-3.5，沉淀温度40-65℃，沉淀时间2-6小时，得到的含铅铜的滤渣和除铜铅后液，将得到的含铅铜的滤渣加入硫酸和氧化剂溶解，溶解过程pH1.0-2.5，溶解温度为70-99℃，溶解时间1-5小时，氧化剂的摩尔数与硫化铜和硫化铅的总摩尔数之比为1：1.0-2.5，得到硫酸铅渣和硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过浓缩结晶得到硫酸铜晶体；
4）退锡液的再生
将除铜铅后液加入硫酸反应，反应温度为40-70℃，反应时间为1-5小时，得到硫酸钙渣和再生退锡液。
2.根据权利要求1所述的一种退锡废液的处理方法，其特征在于，所述步骤1中絮凝剂为质量分数为0.01-0.1%的聚丙烯酰胺，絮凝剂的加入体积为退锡废液的体积的0.1-1%，絮凝温度为30-60℃，徐凝时间为0.5-2小时。
3.根据权利要求1所述的一种退锡废液的处理方法，其特征在于，所述步骤2中加入的氧化钙的摩尔数为溶液中硝酸和铁总摩尔数的1.0-2.0倍。
4.根据权利要求1所述的一种退锡废液的处理方法，其特征在于，所述步骤3中硫化物为硫化钠、硫化钾、硫化氢、硫化铵、硫化钡中的至少一种，氧化剂为氯酸钠、双氧水、次氯酸钠、氯气中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种退锡废液的处理方法，其特征在于，所述步骤4中所加硫酸与除铜铅后液中钙的摩尔比为1:0.8-0.99。
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