CN111515227A - 一种退锡废液与废电路板协同处理设备及方法 - Google Patents

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赵娜娜
吕溥
王强
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Abstract

本发明公开了一种退锡废液与废电路板协同处理设备及方法，包括：进料装置、浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池、抽吸装置、旋流电积设备；进料装置将废电路板依次送入浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池和干燥池；浸泡前清洗池对浸泡前的废电路板进行清洗；浸泡池中装有退锡废液，将废电路板中的金属浸出；清洗池对浸泡后的废电路板进行清洗；干燥池对清洗后的废电路板进行风干吹洗；抽吸装置抽吸转移各个池子中的液体；旋流电积设备通过不同的金属电积电位对浸泡池中的浸出液进行多金属选择性分离。处理成本低，金属回收率高，移动灵活，以废治废，节能环保。

Description

一种退锡废液与废电路板协同处理设备及方法
技术领域
本发明属于资源利用领域，涉及一种退锡废液与废电路板协同处理设备及方法。
背景技术
印刷线路板采用电子印刷术制作而成，主要包含高分子聚合物（树脂）、玻璃纤维或牛皮纸及高纯度铜箔以及多种金属，可实现电子元器件之间的互相连接，广泛应用于通讯、医疗、汽车等高新技术领域。在印刷线路板生产过程中，会产生大量的退锡废液，目前每生产1000 m2线路板至少产生0.75 m3退锡废液，而退锡废液含有较高含量的锡、铜以及强酸（硝酸），如不回收利用，既浪费了资源，又会对生态环境造成严重污染。
按成分划分，退锡液可分为氟化物型、硝酸型和硝酸-烷基磺酸型，由于氟化物型挥发性强，退锡速度慢，污染极重，经济指标差，在20世纪90年代基本已被淘汰，而硝酸型及硝酸-烷基磺酸型退锡液的技术性能相近，具有退锡速度快、退锡容量大等特点，是当今PCB生产的主导剂型。目前市面上针对退锡废液有较多的处置方式，但是将废电路板和退锡废液协同处置的方式较少，且处理退锡废液的相关方法需要添加大量碱来沉淀有价金属，处理成本较高，湿法处理电子元器件的工艺复杂。
发明内容
本发明目的是：提供一种将废电路板和退锡废液协同处置，有效降低处理成本，结构简单，应用方便的退锡废液与废电路板协同处理设备。
本发明的技术方案是：
第一方面，一种退锡废液与废电路板协同处理设备，包括：进料装置、浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池、抽吸装置、旋流电积设备；
所述进料装置用于将废电路板依次送入所述浸泡前清洗池、所述浸泡池、所述清洗池和所述干燥池；
所述浸泡前清洗池用于对浸泡前的废电路板进行清洗；
所述浸泡池中装有退锡废液，用于将废电路板中的金属浸出；
所述清洗池用于对浸泡后的废电路板进行清洗；
所述干燥池用于对清洗后的废电路板进行风干吹洗；
所述抽吸装置用于抽吸转移各个池子中的液体；
所述旋流电积设备用于通过不同的金属电积电位对所述浸泡池中的浸出液进行多金属选择性分离。
其进一步的技术方案是：所述浸泡池包括第一浸泡池和第二浸泡池；
浸泡前清洗的废电路板依次在所述第一浸泡池和所述第二浸泡池中浸泡；
所述第二浸泡池中使用后的浸泡液作为所述第一浸泡池中的浸泡液；
所述第一浸泡池中使用后的浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处用于金属回收。
其进一步的技术方案是：所述清洗池包括第一清洗池和第二清洗池；
浸泡后的废电路板依次在所述第一清洗池和所述第二清洗池中清洗；
所述第二清洗池中使用后的清洗液作为所述第一清洗池中的清洗液。
其进一步的技术方案是：所述浸泡池还包括尾气收集处理装置，所述浸泡池的浸泡过程在常温常压的密闭条件下进行，所述尾气收集处理装置用于收集处理浸泡过程产生的气体。
其进一步的技术方案是：所述进料装置包括电动葫芦和滤笼，废电路板放置在所述滤笼中；
所述电动葫芦带动所述滤笼进行升降或平移。
其进一步的技术方案是：所述滤笼经过防腐蚀处理。
其进一步的技术方案是：所述抽吸装置包括泵。
第二方面，一种退锡废液与废电路板协同处理方法，应用于如第一方面所述的退锡废液与废电路板协同处理设备中，所述方法包括：
通过进料装置将废电路板送入浸泡前清洗池进行清洗；
将清洗后的废电路板送入浸泡池进行浸泡；
通过抽吸装置将浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收；
将浸泡后的废电路板送入清洗池进行清洗；
将清洗后的废电路板送入干燥池进行风干吹洗。
其进一步的技术方案是：所述将清洗后的废电路板送入浸泡池进行浸泡，包括：
在第一浸泡池和第二浸泡池中加入废退锡液；
将清洗后的废电路板送入所述第一浸泡池进行浸泡；
将浸泡后的废电路板送入所述第二浸泡池进行浸泡；
所述通过抽吸装置将浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收，包括：
通过所述抽吸装置将所述第一浸泡池中的浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收；
所述所述通过抽吸装置将浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收之后，还包括：
通过所述抽吸装置将所述第二浸泡池中的浸泡液回收至所述第一浸泡池中用于下次浸泡；
在所述第二浸泡池中加入新的废退锡液；
所述将浸泡后的废电路板送入清洗池进行清洗，包括：
在第一清洗池和第二清洗池中加入清洗液；
将浸泡后的废电路板送入所述第一清洗池中进行清洗；
将清洗后的废电路板送入所述第二清洗池中进行清洗；
将所述第一清洗池中使用后的清洗液处理掉；
通过所述抽吸装置将所述第二清洗池中使用后的清洗液回收至所述第一清洗池中用于下次清洗。
本发明的优点是：
1．通过进料装置、浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池、抽吸装置、旋流电积设备组成的退锡废液与废电路板协同处理设备，将退锡废液和废电路板协同处置，回收有价金属，深度资源化利用，该设备处理成本低，金属回收率高，移动灵活，节能环保；利用工业生产过程中产生的退锡废液对废电路板进行浸泡处理，以废治废，同时对浸出的有价金属加以回收，加强了资源的回收利用，可以有效解决废弃的酸、重金属等物质所带来的环境问题；
2.由于浸泡过程中，H+不断被消耗，金属浸出效率低，通过设置第一浸泡池和第二浸泡池，能够通过两次浸泡更有效地将废电路板中的金属溶解；将第二浸泡池中的浸泡液返回用作第一浸泡池的下一次浸泡，可以循环使用退锡废液2次，更加节能环保；
3.由于清洗后的水中的金属离子浓度还很高，通过设置第一清洗池和第二清洗池清洗两遍，可以大大降低金属离子的浓度，能够更好地将废电路板上的酸和有价金属洗掉，同时也便于风干后的废电路板的再次处置利用；将第二清洗池中的清洗液返回第一清洗池中使用，可以起到节约水资源的目的。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本申请提供的一种退锡废液与废电路板协同处理设备的结构框图；
图2是本申请提供的一种退锡废液与废电路板协同处理设备的示意图；
图3是本申请提供的一种退锡废液与废电路板协同处理方法的流程图。
具体实施方式
实施例：本申请提供了一种退锡废液与废电路板协同处理设备，如图1所示，该退锡废液与废电路板协同处理设备可以包括：进料装置、浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池、抽吸装置、旋流电积设备。
进料装置用于将废电路板依次送入浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池和干燥池。
可选的，结合参考图2，进料装置包括电动葫芦和滤笼，废电路板放置在滤笼中；电动葫芦带动滤笼进行升降或平移。
在实际应用中，电动葫芦对应浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池的上方建设了对应的移动路径。
可选的，滤笼经过防腐蚀处理。
示例性的，浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池为底面半径是1m，高是1.5m的圆柱体，滤笼是边长为1m的正方体。
浸泡前清洗池用于对浸泡前的废电路板进行清洗。
示例性的，电动葫芦带动滤笼中的废电路板投放到浸泡前清洗池中，用高压自来水冲洗，高压的清水清洗5min，沥水1-3min，清洗后的废电路板进入浸泡工段，这里的清洗废水可以通过抽吸装置抽吸至第一清洗池中回用清洗。
浸泡池中装有退锡废液，用于将废电路板中的金属浸出。
可选的，结合参考图2，浸泡池包括第一浸泡池和第二浸泡池；浸泡前清洗的废电路板依次在第一浸泡池和第二浸泡池中浸泡；第二浸泡池中使用后的浸泡液作为第一浸泡池中的浸泡液；第一浸泡池中使用后的浸泡液抽吸至旋流电积设备处用于金属回收。
清洗之后的废电路板，通过点动葫芦将装在滤笼中的废电路板投放到第一浸泡池中，用抽吸装置将退锡废液抽吸至第一浸泡池中，确保废电路板全部被退锡废液浸没，固液比1:5~1:8，在常温常压下浸泡约2小时，锡-铅焊锡被不断溶解，废电路板中的铜、锡、铁、铅、镍、铝、铂等金属被不断浸出，以离子的形式进入到溶液当中，然后废电路板进入第二浸泡池中再次充分浸泡。由于在浸泡过程中，H+被不断消耗，金属浸出效率会降低，因此通过二级浸泡能更有效地将废电路板中的金属溶解。
将废电路板与退锡废液协同处置，金属回收率大大提升。
由于在浸泡过程中会产生大量的NOx气体，可选的，浸泡池还包括尾气收集处理装置，浸泡池的浸泡过程在常温常压的密闭条件下进行，尾气收集处理装置用于收集处理浸泡过程产生的气体。反应放置在常温常压下进行，减少了重金属向大气中的释放。
清洗池用于对浸泡后的废电路板进行清洗。
可选的，结合参考图2，清洗池包括第一清洗池和第二清洗池；浸泡后的废电路板依次在第一清洗池和第二清洗池中清洗；第二清洗池中使用后的清洗液作为第一清洗池中的清洗液。
第一清洗池和第二清洗池均对浸泡后的废电路板进行浸泡清洗，浸泡完毕后，将废电路板依次转移至第一清洗池和第二清洗池，分别清洗10min，清洗完毕后将装有废电路板的滤笼转移至干燥池，采用风干吹洗，得到的固体就是溶解掉有价金属的电路板，风干后的废电路板便于再次处置利用。
由于废电路板在第一清洗池清洗后，水中的金属离子浓度还很高，因此经过第二清洗池的清洗，可以大大降低金属离子的浓度，清洗两遍可以更好地将废电路板上的酸以及有价金属洗掉，同时也便于风干后的废电路板的再次处置利用。同时第二清洗池中的清洗水返回第一清洗池中，也可以起到节约水资源的作用。
干燥池用于对清洗后的废电路板进行风干吹洗。
抽吸装置用于抽吸转移各个池子中的液体。
旋流电积设备用于通过不同的金属电积电位对浸泡池中的浸出液进行多金属选择性分离。
旋流电积设备利用电解液中不同金属离子理论上沉积电位的不用，具有较正电位的金属容易优先在阴极表面沉积，减少了一些前处理和中间净化、提纯的过程，并且在沉积过程中受杂质离子的影响较小，从而更好、更有选择性地对目标金属进行电解沉积。整个金属回收工段根据金属电积电位不同进行多金属选择性分离，分离效率高，尾液金属残留低，同时设备占用面积小，自动化程度高，电积电效高，并且旋流电积全程系统封闭运行，无废气排放，节能环保。
在废电路板浸泡之后，旋流电积设备对浸泡液的处理与废电路板后续的清洗风干可以同时进行，以提高处理效率。
可选的，抽吸装置包括泵。
可选的，整个设备集中在移动式集装箱中，设备结构简单，灵活便捷，生产加工成本低，可以快速移动到工业区域利用工业产生的退锡废液处理废电路板，回收有价金属。
本申请中的退锡废液与废电路板协同处理为移动集装箱式处理设备，主要包括进料清洗工段、浸泡工段、清洗风干工段、金属回收工段。本申请还提供了一种退锡废液与废电路板协同处理方法，应用于如图1所示的退锡废液与废电路板协同处理设备中，结合参考图3，该方法可以包括：
第一步，通过进料装置将废电路板送入浸泡前清洗池进行清洗。
第二步，将清洗后的废电路板送入浸泡池进行浸泡。
对应图2，将清洗后的废电路板送入浸泡池进行浸泡可以包括以下步骤：
在第一浸泡池和第二浸泡池中加入废退锡液；
将清洗后的废电路板送入第一浸泡池进行浸泡；
将浸泡后的废电路板送入第二浸泡池进行浸泡。
第三步，通过抽吸装置将浸泡液抽吸至旋流电积设备处进行金属回收。
对应图2，通过抽吸装置将第一浸泡池中的浸泡液抽吸至旋流电积设备处进行金属回收。
并且，在抽吸装置抽吸第一浸泡池中的浸泡液之后，通过抽吸装置将第二浸泡池中的浸泡液回收至第一浸泡池中用于下次浸泡；在第二浸泡池中加入新的废退锡液。
第四步，将浸泡后的废电路板送入清洗池进行清洗。
对应图2，将浸泡后的废电路板送入清洗池进行清洗，可以包括以下步骤：
将浸泡后的废电路板送入第一清洗池中进行清洗；
将清洗后的废电路板送入第二清洗池中进行清洗；
将第一清洗池中使用后的清洗液处理掉；
通过抽吸装置将第二清洗池中使用后的清洗液回收至第一清洗池中用于下次清洗。
第五步，将清洗后的废电路板送入干燥池进行风干吹洗。
示例性的，对于进料装置的移动控制，可以手动控制，也可以由控制器控制。
综上所述，本申请提供的退锡废液与废电路板协同处理设备及方法，通过进料装置、浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池、抽吸装置、旋流电积设备组成的退锡废液与废电路板协同处理设备，将退锡废液和废电路板协同处置，回收有价金属，深度资源化利用，该设备处理成本低，金属回收率高，移动灵活，节能环保；利用工业生产过程中产生的退锡废液对废电路板进行浸泡处理，以废治废，同时对浸出的有价金属加以回收，加强了资源的回收利用，可以有效解决废弃的酸、重金属等物质所带来的环境问题。
另外，由于浸泡过程中，H+不断被消耗，金属浸出效率低，通过设置第一浸泡池和第二浸泡池，能够通过两次浸泡更有效地将废电路板中的金属溶解；将第二浸泡池中的浸泡液返回用作第一浸泡池的下一次浸泡，可以循环使用退锡废液2次，更加节能环保。
另外，由于清洗后的水中的金属离子浓度还很高，通过设置第一清洗池和第二清洗池清洗两遍，可以大大降低金属离子的浓度，能够更好地将废电路板上的酸和有价金属洗掉，同时也便于风干后的废电路板的再次处置利用；将第二清洗池中的清洗液返回第一清洗池中使用，可以起到节约水资源的目的。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或者两个以上。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种退锡废液与废电路板协同处理设备，其特征在于，包括：进料装置、浸泡前清洗池、浸泡池、清洗池、干燥池、抽吸装置、旋流电积设备；
所述进料装置用于将废电路板依次送入所述浸泡前清洗池、所述浸泡池、所述清洗池和所述干燥池；
所述浸泡前清洗池用于对浸泡前的废电路板进行清洗；
所述浸泡池中装有退锡废液，用于将废电路板中的金属浸出；
所述清洗池用于对浸泡后的废电路板进行清洗；
所述干燥池用于对清洗后的废电路板进行风干吹洗；
所述抽吸装置用于抽吸转移各个池子中的液体；
所述旋流电积设备用于通过不同的金属电积电位对所述浸泡池中的浸出液进行多金属选择性分离。
2.根据权利要求1所述的退锡废液与废电路板协同处理设备，其特征在于，所述浸泡池包括第一浸泡池和第二浸泡池；
浸泡前清洗的废电路板依次在所述第一浸泡池和所述第二浸泡池中浸泡；
所述第二浸泡池中使用后的浸泡液作为所述第一浸泡池中的浸泡液；
所述第一浸泡池中使用后的浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处用于金属回收。
3.根据权利要求2所述的退锡废液与废电路板协同处理设备，其特征在于，所述清洗池包括第一清洗池和第二清洗池；
浸泡后的废电路板依次在所述第一清洗池和所述第二清洗池中清洗；
所述第二清洗池中使用后的清洗液作为所述第一清洗池中的清洗液。
4.根据权利要求1所述的退锡废液与废电路板协同处理设备，其特征在于，所述浸泡池还包括尾气收集处理装置，所述浸泡池的浸泡过程在常温常压的密闭条件下进行，所述尾气收集处理装置用于收集处理浸泡过程产生的气体。
5.根据权利要求1所述的退锡废液与废电路板协同处理设备，其特征在于，所述进料装置包括电动葫芦和滤笼，废电路板放置在所述滤笼中；
所述电动葫芦带动所述滤笼进行升降或平移。
6.根据权利要求2所述的退锡废液与废电路板协同处理设备，其特征在于，所述滤笼经过防腐蚀处理。
7.根据权利要求1至6任一所述的退锡废液与废电路板协同处理设备，其特征在于，所述抽吸装置包括泵。
8.一种退锡废液与废电路板协同处理方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一所述的退锡废液与废电路板协同处理设备中，所述方法包括：
通过进料装置将废电路板送入浸泡前清洗池进行清洗；
将清洗后的废电路板送入浸泡池进行浸泡；
通过抽吸装置将浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收；
将浸泡后的废电路板送入清洗池进行清洗；
将清洗后的废电路板送入干燥池进行风干吹洗。
9.根据权利要求8所述的退锡废液与废电路板协同处理方法，其特征在于，应用于如权利要求3所述的退锡废液与废电路板协同处理设备中，所述将清洗后的废电路板送入浸泡池进行浸泡，包括：
在第一浸泡池和第二浸泡池中加入废退锡液；
将清洗后的废电路板送入所述第一浸泡池进行浸泡；
将浸泡后的废电路板送入所述第二浸泡池进行浸泡；
所述通过抽吸装置将浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收，包括：
通过所述抽吸装置将所述第一浸泡池中的浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收；
所述所述通过抽吸装置将浸泡液抽吸至所述旋流电积设备处进行金属回收之后，还包括：
通过所述抽吸装置将所述第二浸泡池中的浸泡液回收至所述第一浸泡池中用于下次浸泡；
在所述第二浸泡池中加入新的废退锡液；
所述将浸泡后的废电路板送入清洗池进行清洗，包括：
在第一清洗池和第二清洗池中加入清洗液；
将浸泡后的废电路板送入所述第一清洗池中进行清洗；
将清洗后的废电路板送入所述第二清洗池中进行清洗；
将所述第一清洗池中使用后的清洗液处理掉；
通过所述抽吸装置将所述第二清洗池中使用后的清洗液回收至所述第一清洗池中用于下次清洗。
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