CN108658321B - 扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，其特征在于，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统包括依次设置的退锡废液罐、沉降槽、扩散渗析槽和电解装置，其中，所述扩散渗析槽内设置有扩散渗析膜，所述扩散渗析膜将所述扩散渗析槽分隔成废液室和渗析液室，所述扩散渗析处理时所述沉降处理所得上清液放置于所述废液室；所述电解装置设置有第一电解槽。本发明还公开了一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法。由于利用本发明提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统对硝酸型退锡废液进行处理时，无需加入碱进行中和，处理成本低。

Description

扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统及方法

技术领域

本发明涉及印刷电路制造中生产废料处理领域，尤其涉及扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统及方法。

背景技术

SES(Stripping-Etching-Stripping tin，退膜-蚀刻-退锡)工艺是印刷电路板制作中制作外层电路最常用的方法，退锡是其中必不可少的关键工序，退锡工序中需要使用退锡液，退锡是指利用退锡液将工件上的锡镀层溶解退除的过程，退锡过程中，当退锡液中锡的浓度达到饱和时退锡液失去退锡能力，形成退锡废液。在众多类型的退锡液中，硝酸型退锡液由于具有高速剥锡，高效持久，不伤底铜，铜面光亮无灰白色等优点，是目前应用最为广泛的退锡液，进而产生了大量的硝酸型退锡废液。

目前，硝酸型退锡废液的处理方法，主要包括加碱对硝酸型退锡废液进行中和得到沉淀，过滤后将沉淀进行火法冶炼得到锡，滤液则加入硫化物回收铜后排放；由于硝酸型退锡废液中存在大量硝酸，需要加入大量的碱将硝酸中和后才能产生沉淀，因此目前的硝酸型退锡废液的处理方法需要消耗大量的碱，处理成本较高。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，旨在解决目前的硝酸型退锡废液的处理方法需要消耗大量的碱，成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统包括依次设置的退锡废液罐、沉降槽、扩散渗析槽和电解装置，其中，

所述退锡废液罐用于存储硝酸型退锡废液；

所述沉降槽用于对所述硝酸型退锡废液进行沉降处理，以得到上清液和下层沉降物；

所述扩散渗析槽内设置有扩散渗析膜，所述扩散渗析膜将所述扩散渗析槽分隔成废液室和渗析液室，所述扩散渗析槽用于对所述上清液进行扩散渗析处理，扩散渗析处理时所述上清液放置于所述废液室，在所述扩散渗析膜的作用下所述废液室形成残余液，所述渗析液室形成硝酸；

所述电解装置设置有第一电解槽，所述第一电解槽用于对所述残余液进行电解处理，以回收所述残余液中的铜和锡，其中，所述第一电解槽内设置阴离子交换膜，所述阴离子交换膜将所述第一电解槽分隔为阴极室和阳极室，电解处理时所述残余液放置于所述阴极室。

优选地，所述沉降槽包括以下结构：

所述沉降槽相对设置有入口和上清液排出口，所述入口高于所述上清液排出口；

所述沉降槽包括多个沉降室，多个所述沉降室的蓄水高度沿所述入口至所述上清液排出口的方向上依次降低；

多个所述沉降室的底部设置有下层沉降物排出口，所述下层沉降物排出口上设置有阀门。

优选地，所述扩散渗析槽和所述电解装置之间还依次设置有pH调节缸、固液分离装置和溶解缸，所述电解装置还设置有第二电解槽，其中，

所述pH调节缸用于对所述残余液和/或所述下层沉降物进行pH调节处理，以使所述残余液和/或所述下层沉降物中的锡生成沉淀，得到固液混合物，所述pH调节缸中的pH调节剂包括氨水和氢氧化钠溶液；

所述固液分离装置用于对所述固液混合物进行固液分离，以得到滤液和滤渣；

所述溶解缸用于对所述滤渣进行溶解处理，以得到含锡溶液；

所述第一电解槽用于对所述含锡溶液进行电解处理，以得到金属锡，所述第二电解槽用于对所述滤液进行电解处理，以得到金属铜。

优选地，所述沉降槽与所述扩散渗析槽之间设置有第一储液罐，所述第一储液罐用于存储所述上清液，所述扩散渗析槽与所述pH调节缸之间设置有第二储液罐，所述第二储液罐用于存储所述残余液，所述固液分离装置与所述第一电解槽之间设置有第三储液罐，所述第三储液罐用于存储所述滤液，所述溶解缸与所述第二电解槽之间设置有第四储液罐，所述第四储液罐用于存储所述含锡溶液。

为实现以上目的，本发明还提供一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法应用权利要求1～4任一项所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，包括以下步骤：

对所述硝酸型退锡废液进行沉降处理，得到上清液和下层沉降物；

对所述上清液进行扩散渗析处理，以使所述上清液中的硝酸根离子和氢离子透过扩散渗析膜进入所述渗析液中，所述扩散渗析处理完成后，收集所述渗析液得到硝酸；

对所述扩散渗析处理后所述上清液的残余液进行电解处理，以回收所述残余液中的铜和锡。

优选地，所述对所述上清液进行扩散渗析处理之后，还包括：

向所述残余液或/和所述下层沉降物中加入pH调节剂，将所述残余液或/和所述下层沉降物的pH值调节至4～8，以使所述残余液和/或所述下层沉降物中的锡生成沉淀，得到固液混合物，其中，所述pH调节剂包括氨水和氢氧化钠溶液；

对所述固液混合物进行固液分离，得到滤液和滤渣；

向所述滤渣中加入硫酸溶液进行溶解得到含锡溶液；

所述对所述扩散渗析处理后所述上清液的残余液进行电解处理的步骤包括：

对所述含锡溶液进行第一电解处理，阴极得到金属锡；

对所述滤液进行第二电解处理，阴极得到金属铜。

优选地，所述pH调节剂包括：质量比为1:1的氨水和氢氧化钠溶液，其中，所述氨水的质量百分浓度为10％～20％，所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为30～40％。

优选地，所述向所述滤渣中加入硫酸溶液进行溶解得到含锡溶液的步骤包括：

将所述滤渣转移至所述溶解缸，加入硫酸溶液，其中，每1Kg所述滤渣加入3L～6L所述硫酸溶液，所述硫酸溶液的质量百分浓度大于等于80％；

将所述滤渣和所述硫酸溶液的混合体系加热至60℃～90℃，搅拌至所述滤渣完全溶解，得到所述含锡溶液。

优选地，所述对所述上清液进行扩散渗析处理的步骤还包括：

每隔30min～50min检测所述渗析液中硝酸的质量百分浓度；

当相邻两次检测得到的硝酸的质量百分浓度的差值小于等于1％时，判定所述扩散渗析处理完成。

优选地，所述对所述含锡溶液进行第一电解处理，阴极得到金属锡的步骤包括：

利用阴离子膜电解槽对所述含锡溶液进行第一电解处理，其中，所述含锡溶液放置于阴极室，阳极室放置水；

所述第一电解结束后阴极得到金属锡，所述阳极室得到硫酸。

本发明实施例提出一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统包括依次设置的退锡废液罐、沉降槽、扩散渗析槽和电解装置，其中，所述扩散渗析槽内设置有扩散渗析膜，所述扩散渗析膜将所述扩散渗析槽分隔成废液室和渗析液室，所述电解装置设置有第一电解槽，所述第一电解槽内设置阴离子交换膜，所述阴离子交换膜将所述第一电解槽分隔为阴极室和阳极室，电解处理时所述含锡溶液放置于所述阴极室。利用本发明提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统对硝酸型退锡废液进行处理，通过扩散渗析实现硝酸的回收，所得残余液进行电解实现铜和锡的回收，由于处理过程中无需加入碱，降低了处理成本。

附图说明

图1是本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统第一实施例的结构示意图；

图2为图1中沉降槽的结构示意图；

图3为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统第二实施例的结构示意图；

图4为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统第三实施例的结构示意图；

图5为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法第一实施例的流程示意图；

图6为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法第二实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	退锡废液罐	200	沉降槽
210	入口	220	上清液排出口
				230	隔板	240	沉降室
241	底部	242	下层沉降物排出口
				243	阀门	300	扩散渗析槽
310	扩散渗析膜	320	废液室
				330	渗析液室	400	电解装置
410	第一电解槽	411	阴离子交换膜
				412	阴极室	413	阳极室
420	第二电解槽	500	pH调节缸
				600	固液分离装置	700	溶解缸
800	第一储液罐	900	第二储液罐
				1000	第三储液罐	1100	第四储液罐

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例首先提供一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，以降低硝酸型退锡废液处理中碱等添加剂的使用量，降低处理成本。

请参照图1，图1为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统的第一实施例的结构示意图，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统包括依次设置的退锡废液罐100、沉降槽200、扩散渗析槽300和电解装置400。

退锡废液罐100用于存储硝酸型退锡废液。沉降槽200用于对所述硝酸型退锡废液进行沉降处理，以去除硝酸型退锡废液中的β-锡酸等固体物质，得到上清液和下层沉降物，沉降槽200可以是间歇沉降槽也可以是连续沉降槽；扩散渗析槽300用于对所述上清液进行扩散渗析处理，以得到硝酸和残余液，其中，扩散渗析槽300内设置有扩散渗析膜310，所述扩散渗析膜310的离子选择透过性使得硝酸根离子和氢离子能够透过而铜离子和锡离子等无法透过，扩散渗析膜310将所述扩散渗析槽分隔成废液室320和渗析液室330，在对所述上清液进行扩散渗析处理时，所述上清液放置于废液室320中，渗析液室330中放置水；扩散渗析处理时，上清液中的硝酸根离子和氢离子在浓度差的作用下，透过扩散渗析膜310进入渗析液室的水中，而铜离子和锡离子则由于无法穿过扩散渗析膜310留在废液室中，扩散渗析处理结束后，扩散渗析液室330中得到硝酸，废液室320中得到上清液的残余液；优选地，扩散渗析槽300的渗析液室330还可连接有硝酸存储罐(图中未标注)，用于存储扩散渗析处理后得到的硝酸。电解装置400中设置有第一电解槽410，用于对扩散渗析处理后的上清液的残余液进行电解处理，以回收所述残余液中的铜和锡，所述第一电解槽的电解电压可以根据需要进行调节；优选地，所述第一电解槽410为阴离子膜电解槽，即第一电解槽内设置有阴离子交换膜411，阴离子交换膜411将第一电解槽分隔为阴极室412和阳极室413，当对所述残余液进行电解处理时，残余液放置于所述阴极室。

利用本发明实施例提供扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统对硝酸型退锡废液进行处理步骤如下：

硝酸型退锡废液存储在退锡废液存储罐100中，所述硝酸型退锡废液利用过沉降槽200进行沉降处理得到上清液和下层沉降物；所述上清液利用扩散渗析槽进行扩散渗析处理，进行扩散渗析处理时所述上清液放置于废液室320中，渗析液室330中放置有水作为渗析液，扩散渗析处理结束后渗析液室330中得到硝酸，收集则实现硝酸的回收，废液室320中则得到残余液；所述残余液利用第一电解槽410进行电解，通过调节电解电压分别回收铜和锡。

优选地，在扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统中，沉降槽200为连续沉降槽。优选地，沉降槽200的结构如图2所示，沉降槽200设置有入口210，可以理解的是，入口210可以设置在沉淀槽的槽壁上，也可以设置于沉降槽顶部靠近槽壁的位置；在入口210相对侧的槽壁上设置有上清液排出口220，入口210的高度高于上清液排出口220。沉降槽200内设置有至少一块竖直的隔板230，隔板230将沉降槽200分隔为沉降室240，隔板230的高度高于上清液排出口220且低于入口210；可以理解的是，所述隔板230的数量可以根据具体需要自行设置，在此不做具体限制；优选地，隔板的数量为2～3块；可以理解的是，沉降室240的数量为隔板230数量加1。当隔板230的数量大于等于2块时，隔板230的高度在沿入口210至上清液排出口220的方向上依次降低，从而使得分隔得到的沉降室的蓄水高度在沿入口210至上清液排出口220的方向上依次降低，可以理解的是，最后一个沉降室的蓄水高度即为上清液排出口200的高度；可以理解的是，当隔板230的数量为1块时，在沿入口210至上清液排出口220方向上第一个沉降室的储液高度为隔板230高度，第二个沉降室的储液高度为上清液排出口220的高度，由于隔板230的高度高于上清液排出口220的高度，因此分离得到的两个沉降室240的储液高度在沿入口210至上清液排出口220的方向上同样是依次降低。每个沉降室240的底部241均设置有沉降物排出口242，用于排出沉降室内的沉降物，沉降物排出口242上均设置有阀门243；优选地，沉降室240的底部241设置为锥形，每个沉降室240的下部还设置有透明的下层沉降物观察窗(图中未标注)，用于观察沉降室240中下层沉降物的量。

利用如图2所示结构的沉降槽200对硝酸型退锡废液进行沉降处理时，硝酸型退锡废液从入口210加入到沉降槽200的第一个沉降室中，当硝酸型退锡废液在第一个沉降室中的液面高度超过第一块隔板时，硝酸型退锡废液从第一块隔板上方溢流进入第二个沉降室；以此类推直至硝酸型退锡废液进入最后一个沉降室，当最后一个沉降室中的硝酸型退锡废液液面上升至上清液排出口时，从上清液排出口220排出。硝酸型退锡废液在沉降槽200的沉降室240中流动过程中，其中的固体物质在重力作用下沉降至沉降室240底部得到下层沉降物，上层则得到上清液，最终上清液从上清液排出口220排出；当从沉降室240下部的透明下层沉降物观察口观察到沉降室240中的下层沉降物达到一定量时，打开下层沉降物排出口242上的阀门243，将下层沉降物从下层沉降物排出口242排出。

本实施例提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，包括依次设置的退锡废液存储罐100、沉降槽200、扩散渗析槽300和电解装置400，利用该系统对硝酸型退锡废液进行处理时，硝酸型退锡废液经过沉降槽200沉降处理得到上清液，上清液放置于扩散渗析槽300的废液室320，以水作为渗析液进行处理以回收硝酸，扩散渗析处理后的残余液放置于阴离子膜电解槽410的阴极室412，控制电解电压分别电解得到铜和锡，由于整个处理过程无需加入碱，降低了处理成本。

请参照图3，图3为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统的第二实施例的装置示意图，基于第一实施例，在所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统中，扩散渗析槽300与电解装置400之间，还依次设置有pH调节缸500、固液分离装置600和溶解缸700，电解装置400中还设置有第二电解槽420。

pH调节缸500用于调节所述残余液的pH值，以使所述残余液中的锡沉淀出来，得到固液混合物，进行pH调节时，残余液和pH调节剂从pH调节缸入口加入到pH调节缸500中，所述pH调节剂包括氨水和氢氧化钠溶液，优选地，所述pH调节剂包括质量比1:1的质量百分浓度为10％～20％的氨水和质量百分浓度为30～40％的氢氧化钠溶液；此外，沉降处理装置200中处理得到的下层沉降物也可加入pH调节缸500中进行pH调节，可以理解的是，所述下层沉降物可以和所述残余液混合后进行pH调节。固液分离装置600用于对pH调节后得到的固液混合物进行固液分离，以得到滤液和滤渣，其中，滤液主要为铜溶液，滤渣则主要为锡盐；溶解缸700用于对所述滤渣进行溶解处理，以得到含锡溶液，优选地，溶解缸700中还设置有加热装置和搅拌装置(图中未画出)，进行溶解滤渣处理时，所用溶剂为硫酸溶液，优选地，所述硫酸溶液的浓度大于等于80％。电解装置400中的第一电解槽410用于对所述含锡溶液进行电解处理，以回收锡；第二电解槽420用于对所述滤液进行电解处理，以回收铜。

利用本发明实施例提供扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统对硝酸型退锡废液进行处理步骤如下：

硝酸型退锡废液存储在退锡废液存储罐100中，所述硝酸型退锡废液利用过沉降槽200进行沉降处理得到上清液和下层沉降物。所述上清液利用扩散渗析槽进行扩散渗析处理，进行扩散渗析处理时所述上清液放置于废液室320中，渗析液室330中放置有水作为渗析液，扩散渗析处理结束后渗析液室330中得到硝酸，收集则实现硝酸的回收，废液室320中则得到残余液。所述残余液利用pH调节缸500进行pH调节处理使所述残余液中的锡沉淀得到固液混合物；此外，当沉降槽200中下层沉降物达到一定量之后，将下层沉降物排出，所述下层沉降物(所述下层沉降物主要为β-锡酸沉淀，还包括少量液体)也在pH调节缸中进行pH调节处理得到固液混合物，可以理解的是，所述残余液和所述下层沉降物可以单独进行pH调节处理，也可混合后进行pH调节处理；pH调节处理时加入pH调节剂，所述pH调节剂包括氨水和氢氧化钠溶液，优选地，所述pH调节剂包括质量比1:1的质量百分浓度为10％～20％的氨水和质量百分浓度为30～40％的氢氧化钠溶液。pH调节处理得到的固液混合物利用固液分离装置600进行固液分离得到滤液和滤渣，其中，所述滤液为含铜溶液，所述滤渣为含锡固体。所述滤液利用第二电解420槽进行电解处理，以在阴极得到金属铜，实现铜的回收。所述滤渣利用溶解缸700进行溶解处理得到含锡溶液，进行溶解处理时加入硫酸溶液作为溶剂，并在加热条件下搅拌至滤渣完全溶解，优选地，所述硫酸溶液的浓度大于等于80％，所述加热温度为60℃～90℃。所述含锡溶液利用第一电解槽410进行电解处理，以在阴极得到金属锡，实现锡的回收；优选地，第一电解槽410为阴离子膜电解槽，电解处理时含锡溶液放置于阴极室412，阳极室413放置水，电解处理后阳极室413中得到硫酸溶液，所述硫酸溶液可用于溶解所述滤渣。

本实施例提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，扩散渗析槽300与电解装置400之间，还依次设置有pH调节缸500、固液分离装置600和溶解缸700，电解装置400中还设置有第二电解槽420；当利用该系统对硝酸型退锡废液进行处理时，扩散渗析处理后所得残余液或/和沉降处理所述下层沉降物通过pH调节得到含锡沉淀和含铜溶液，经过固液分离后含铜溶液直接在第二电解槽中电解回收铜，含锡沉淀通过硫酸溶液溶解后在第一电解槽中电解回收锡，由于可以对沉降处理装置中得到的下层沉降物中的锡液进行回收，提高了资源利用率；且由于硝酸型退锡废液中的硝酸大部分通过扩散渗析进行了回收，因此进行pH调节时加入的pH调节剂的量远小于直接加入碱中和所需的碱的量，处理成本低。

进一步地，请参照图4，图4为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统的第三实施例，基于第二实施例，所述沉降槽200与所述扩散渗析槽300之间设置有第一储液罐800，所述第一储液罐800用于存储所述上清液；所述扩散渗析槽300与所述pH调节缸500之间设置有第二储液罐900，所述第二储液罐900用于存储所述残余液；所述固液分离装置600与所述第二电解槽420之间设置有第三储液罐1000，所述第三储液罐1000用于存储所述滤液；所述溶解缸700与所述第一电解槽410之间设置有第四储液罐1100，所述第四储液罐1100用于存储所述含锡溶液。

优选地，退锡废液存储罐100与沉降槽200之间，沉降槽200与第一储液罐800之间，第一储液罐800与扩散渗析槽300的废液室320之间，扩散渗析槽300的废液室320与第二储液罐900之间，第二储液罐900与pH调节缸500之间，pH调节缸500与固液分离装置600之间，固液分离装置600的液体排出口(图中未标注)与第三储液罐700之间，第三储液罐1000与第二电解槽420之间，溶解缸700与第四出液罐1100之间，第四储液罐1100与第一电解槽410的阴极室412之间均通过管道(图中未标注)连接，所述管道上均设置有磁力泵(图中未标注)和阀门(图中未标注)，从而使得液体在各装置之间可直接通过管道转移；沉降槽的下层沉降物排出口(图中未标注)和pH调节罐500之间，固液分离装置600的固体排出口(图中未标注)和溶解缸之间700均通过传送装置连接。

本实施例提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，分别设置有储存上清液的第一储液罐，储存残余液的第二储液罐，储存滤液的第三储液罐和储存含锡溶液的第四储液罐，由于相应装置处理所得液体可存储在储液罐中，从而使得各装置处理进度不会受到下一装置处理进度的影响，从而能够更合理的实现硝酸型退锡废液的处理。

本发明还提供一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，可以理解的是，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法可以基于上述任一实施例的提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统实现，也可以通过其他装置实现，在此不做具体限制。

请参照图5，图5为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法的第一实施例的流程示意图，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法包括以下步骤：

步骤S10，沉降处理去除硝酸型退锡废液中的固体物质。

在退锡废液中，存在少量的固体物质，所述固体物质主要为β-偏锡酸，这些固体物质会吸附在扩散渗析槽中的扩散渗析膜和阴离子膜电解槽中的阴离子交换膜上，影响所述扩散渗析膜和阴离子交换膜的使用寿命；此外，β-偏锡酸在电解提锡时还会吸附在阴极上，影响电解得到的锡的纯度。因此，需要首先将硝酸型退锡废液中的固体物质去除，去除固体物质的方法可以是过滤、离心等常用的固液分离方式，由于退锡废液中的固体物质较少，而硝酸型退锡废液的量较大，过滤、离心等固液分离方式将会带来较大的成本，本实施例中，优选地，采用连续沉降的方式去硝酸型除退锡废液中的固体物质。

具体地，将硝酸型退锡废液引入连续沉降槽中，硝酸型退锡废液在沉降槽中流淌过程中，β-锡酸等固体物质在重力的作用下沉降至沉降槽底部，上层则得到上清液。可以理解的是，沉降处理的分离效果与硝酸型退锡废液的流量密切相关，流量越小，分离效果越好，但流量过小会影响生产效率，因此，需要对硝酸型退锡废液进入沉降槽的流量进行调节。流量通过设置在连通退锡废液缸和沉降槽的管道上的球阀来调节。流量的大小可以根据实际情况自行设置，在此不做具体限制；例如，可以检测上清液排出口流出液体的固体含量，在所述固体含量满足要求的前提下，将流量尽量调大。

步骤S20，对上清液进行扩散渗析处理以回收硝酸。

将上述沉降处理得到的上清液进行扩散渗析处理，以对所述上清液中的硝酸进行回收。具体地，以水作为渗析液，对所述上清液进行扩散渗析处理；扩散渗析过程中，退锡废液中的硝酸根离子(NO₃ ^-)和氢离子(H⁺)能够透过扩散渗析膜进入渗析液中，而退锡废液中的铜离子(Cu²⁺)和锡离子(Sn²⁺)等则不能透过扩散渗析膜，留在上清液中。扩散渗析结束后，将所述渗析液收集即得到硝酸，从而实现了退锡废液中硝酸的回收，回收得到的硝酸可以用于新的退锡液的配置；所述上清液的残余液则主要为铜盐溶液和锡盐溶液和混合溶液。可以理解的是，判断扩散渗析处理结束的方法可以根据具体情况自行设置，在此不做具体限制，例如可以预先通过实现得到扩散渗析提取硝酸的完成时间，此后进行扩散渗析处理时将此时间作为处理时长。优选地，由于每次处理时上清液中硝酸的浓度不同，需要处理的时长也不同，判断扩散渗析的完成可以根据以下方法进行：在对上清液进行扩散渗析处理时，每隔一定时长检测一次渗析液中硝酸的质量百分浓度，当相邻两次的浓度的差值小于等于一定值时，结束扩散渗析处理。优选地，每隔30min～50min对所述渗析液中硝酸的质量百分浓度进行一次检测，当相邻两次检测得到的硝酸的质量百分浓度的差值小于等于1％时，结束所述扩散渗析处理。

步骤S30，电解回收铜和锡。

对所述扩散渗析处理后上清液的残余液进行电解处理，以回收铜和锡，优选地，所述电解在阴离子膜电解槽中进行，所述残余液放置于所述阴离子膜电解槽的阴极室，由于锡离子无法透过阴离子交换膜到达阳极室，从而能够避免锡离子进入阳极室后由于酸度降低而发生水解，生成偏锡酸沉淀并吸附在阳极上，不仅提高了锡的回收率，而且能够保护电解槽中的阳极，提高阳极的使用寿命。

具体地，首先利用铜制件作为阴极，将电解电压设置为2.5～3V，进行电解，使残余液中的铜在该电解电压下在阴极上被还原生成单质铜，实现退锡废液中铜的回收，此时阳极反应为Cu²⁺+2e^-→Cu，阴极反应为2H₂O-4e^-→4H⁺+O₂。当铜回收完成后，将阴极更换为锡制件，并将电解电压调整为3.5～5V继续进行电解，此时，电解电压达到锡还原的电势，退锡废液中的锡离子在阴极被还原为单质锡，实现锡的回收，此时阴极反应为Sn²⁺+2e^-→Sn，阳极反应为2H₂O-4e^-→4H⁺+O₂，锡回收完成后即完成了整个退锡废液的处理。

本实施例提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，首先将硝酸型退锡废液进行沉降处理得到上清液，然后对所述上清液进行扩散渗析处理回收硝酸，再对扩散渗析处理后上清液的残余液进行电解处理，控制电解电压分别回收铜和锡；本实施例提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，由于铜和锡通过电解回收，因此无需加入碱对锡和铜进行沉淀，降低了处理成本。

请参照图6，图6为本发明扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法的第二实施例的流程示意图，基于扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法的第一实施例，步骤S20之后，还包括：

步骤S40，调节pH值沉淀锡。

向所述扩散渗析处理后上清液的残余液或/沉降处理后所得的下层沉降物(所述下层沉降物主要为β-锡酸，还包括少量液体)中加入pH调节剂，将所述残余液或/和所述下层沉降物的pH调节至4～8，使得所述残余液或/和所述下层沉降物中的锡生成沉淀析出，得到固液混合物。其中，所述pH调节剂包括氨水和氢氧化钠溶液，由于溶铜剂氨水的存在，所述残余液或/和所述下层沉降物中的铜不会生成沉淀(即使少量铜生成沉淀也会被氨水溶解)。优选地，pH调节剂包括质量比1:1的质量百分浓度为10％～20％的氨水和质量百分浓度为30～40％的氢氧化钠溶液。可以理解的是，所述残余液和所述下层沉降物可以分别单独进行pH调节处理，也可以将二者混合后进行pH调节处理，在此不做具体限制。

步骤S50，固液分离得到滤渣和滤液。

将pH调整处理后的固液混合物进行固液分离，得到滤液和滤渣，其中，所述滤渣主要为含锡固体，所述滤液主要为含铜溶液。

步骤S60，溶解滤渣得到含锡溶液。

向所述滤渣中加入硫酸溶液，并搅拌加热至所述滤渣溶解得到含锡溶液。优选地，加入的硫酸溶液的浓度大于等于80％，加热温度为60℃～90℃。

所述步骤S30包括：

步骤S31，电解含锡溶液得到锡。

将所述含锡溶液进行电解，以在阴极得到金属锡，从而实现锡的回收。具体地，以锡制件作为阴极，对所述含锡溶液进行电解，阴极反应为：Sn⁴⁺+4e^-→Sn，阴极上得到金属锡，阳极反应为2H₂O-4e^-→4H⁺+O₂。

优选地，电解所述含锡溶液在阴离子膜电解槽中进行，所述含锡溶液放置于阴极室，阳极室内放置水，电解过程中硫酸根离子(SO₄ ^2-)可以透过阴离子交换膜进入阳极室，从而电解结束后阳极室得到硫酸溶液，得到的硫酸溶液进行浓度调配后可以用于步骤S60溶解滤渣，降低处理成本。此外，由于锡离子无法透过阴离子交换膜到达阳极室，从而能够避免锡离子进入阳极室后由于酸度降低而出现水解，生成偏锡酸沉淀并吸附在阳极上，不仅提高了锡的回收率，而且能够保护电解槽中的阳极，提高阳极的使用寿命。

步骤S32，电解所述滤液得到铜。

将所述滤液进行电解，以在阴极得到金属铜，从而实现铜的回收。具体地，以铜制件作为阴极，对所述含锡溶液进行电解，阴极反应为：Cu²⁺+2e^-→Cu，阴极上得到金属铜，阳极反应为2H₂O-4e^-→4H⁺+O₂。

本实施例提供的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，扩散渗析处理后所得残余液或/和沉降处理所得下层沉降物通过加入pH调节得到含锡沉淀和含铜溶液，经过固液分离后含铜溶液电解得到金属铜，含锡沉淀通过硫酸溶液溶解后得到含锡溶液，对含锡溶液电解得到金属锡，由于对沉降处理得到的下层沉降物也进行了回收，提高了资源利用率；且由于硝酸型退锡废液中的硝酸大部分通过扩散渗析进行了回收，因此进行pH调节时加入的pH调节剂的量远小于直接加入碱中和所需的碱的量，处理成本低。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，其特征在于，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统包括依次设置的退锡废液罐、沉降槽、扩散渗析槽、pH调节缸、固液分离装置、溶解缸和电解装置，其中，

所述退锡废液罐用于存储硝酸型退锡废液；

所述沉降槽用于对所述硝酸型退锡废液进行沉降处理，以得到上清液和下层沉降物；

所述扩散渗析槽内设置有扩散渗析膜，所述扩散渗析膜将所述扩散渗析槽分隔成废液室和渗析液室，所述扩散渗析槽用于对所述上清液进行扩散渗析处理，扩散渗析处理时所述上清液放置于所述废液室，在所述扩散渗析膜的作用下所述废液室形成残余液，所述渗析液室形成硝酸；

所述pH调节缸用于对所述残余液和/或所述下层沉降物进行pH调节处理，以使所述残余液和/或所述下层沉降物中的锡生成沉淀，得到固液混合物，所述pH调节缸中的pH调节剂包括氨水和氢氧化钠溶液；

所述固液分离装置用于对所述固液混合物进行固液分离，以得到滤液和滤渣；

所述溶解缸用于对所述滤渣进行溶解处理，以得到含锡溶液；

所述电解装置设置有第一电解槽和第二电解槽，所述第一电解槽用于对所述含锡溶液进行电解处理，以得到金属锡，其中，所述第一电解槽内设置阴离子交换膜，所述阴离子交换膜将所述第一电解槽分隔为阴极室和阳极室，电解处理时所述残余液放置于所述阴极室，所述阳极室放置水，所述第二电解槽用于对所述滤液进行电解处理，以得到金属铜。

2.如权利要求1所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，其特征在于，所述沉降槽包括以下结构：

所述沉降槽相对设置有入口和上清液排出口，所述入口高于所述上清液排出口；

所述沉降槽包括多个沉降室，多个所述沉降室的蓄水高度沿所述入口至所述上清液排出口的方向上依次降低；

多个所述沉降室的底部设置有下层沉降物排出口，所述下层沉降物排出口上设置有阀门。

3.如权利要求1所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，其特征在于，所述沉降槽与所述扩散渗析槽之间设置有第一储液罐，所述第一储液罐用于存储所述上清液，所述扩散渗析槽与所述pH调节缸之间设置有第二储液罐，所述第二储液罐用于存储所述残余液，所述固液分离装置与所述第一电解槽之间设置有第三储液罐，所述第三储液罐用于存储所述滤液，所述溶解缸与所述第二电解槽之间设置有第四储液罐，所述第四储液罐用于存储所述含锡溶液。

4.一种扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，其特征在于，所述扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法应用权利要求1～3任一项所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统，包括以下步骤：

对所述硝酸型退锡废液进行沉降处理，得到上清液和下层沉降物；

对所述上清液进行扩散渗析处理，以使所述上清液中的硝酸根离子和氢离子透过扩散渗析膜进入所述渗析液中，所述扩散渗析处理完成后，收集所述渗析液得到硝酸；

向所述残余液或/和所述下层沉降物中加入pH调节剂，将所述残余液或/和所述下层沉降物的pH值调节至4～8，以使所述残余液或/和所述下层沉降物中的锡生成沉淀，得到固液混合物，其中，所述pH调节剂包括氨水和氢氧化钠溶液；

对所述固液混合物进行固液分离，得到滤液和滤渣；

向所述滤渣中加入硫酸溶液进行溶解得到含锡溶液；

利用阴离子膜电解槽对所述含锡溶液进行第一电解处理，阴极得到金属锡，其中，所述残余液放置于阴极室，阳极室放置水；

对所述滤液进行第二电解处理，阴极得到金属铜。

5.如权利要求4所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，其特征在于，所述pH调节剂包括：质量比为1:1的氨水和氢氧化钠溶液，其中，所述氨水的质量百分浓度为10％～20％，所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为30～40％。

6.如权利要求4所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，其特征在于，所述向所述滤渣中加入硫酸溶液进行溶解得到含锡溶液的步骤包括：

将所述滤渣转移至所述溶解缸，加入硫酸溶液，其中，每1Kg所述滤渣加入所述硫酸溶液的量为3L～6L，所述硫酸溶液的质量百分浓度大于等于80％；

将所述滤渣和所述硫酸溶液的混合体系加热至60℃～90℃，搅拌至所述滤渣完全溶解，得到所述含锡溶液。

7.如权利要求4-6任一项所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，其特征在于，所述对所述上清液进行扩散渗析处理的步骤还包括：

每隔30min～50min检测所述渗析液中硝酸的质量百分浓度；

当相邻两次检测得到的硝酸的质量百分浓度的差值小于等于1％时，判定所述扩散渗析处理完成。

8.如权利要求4-6任一项所述的扩散渗析处理硝酸型退锡废液的方法，其特征在于，所述对所述含锡溶液进行第一电解处理，阴极得到金属锡的步骤包括：

利用阴离子膜电解槽对所述含锡溶液进行第一电解处理，其中，所述含锡溶液放置于阴极室，阳极室放置水；

所述第一电解结束后阴极得到金属锡，所述阳极室得到硫酸。