印制板循环再生型退锡剂的研制

印制板循環再生型退錫劑的研制

ＰＣＢ企業是一個產生液體工業廢棄物數量很大的行業，所產生的液體廢棄物一般分為兩類：一類是洗滌廢水?簡稱為廢水?，它們來自各工序的噴淋清洗，其特點是產出量大，需通過集中處理后排放﹔另一類液體廢棄物稱為廢濃縮液?簡稱為廢液?，它們是各個工序工作槽中液體的報廢或換缸時產生的，其特點是污染物濃度高、類型多、成分復雜，處理成本很高，需分門別類進行處理。退錫是ＰＣＢ企業中產生廢水量最大的工序，重金屬含量高，鉛錫銅含量≧１００ｇ?Ｌ，污染指數高，且游離酸酸度大，很難用常規方法進行處理。如何有效處理廢退錫水成了ＰＣＢ企業所面臨的一道難題。國際上僅有美國（詳見美國專利ＵＳ４６７３５１）對廢退錫水進行了除鉛的研究，但未提到如何去除錫和銅，更無人研究廢退錫水的循環再生使用。本技術第一次提出從廢退錫水中選擇性逐個回收鉛錫銅，得到可直接用於冶煉或進一步深加工的有價金屬中間體，並通過補充有效成分，使退錫水的循環使用成為可能。

一、印制板退錫劑及廢退錫水的治理

1.1退錫劑技術原理

退錫劑的作用是選擇性地溶解電鍍銅層上的鉛錫但銅基底不被侵蝕，ＰＣＢ企業一般採用水平式退錫機將退錫劑噴淋到ＰＣＢ表面的工藝進行退錫，這樣就要求退錫劑具有以下性能指標：

（１）較大的退錫容量，因為容量越大則每平方米線路板耗用的退錫劑越少，既可減少退錫成本，又可減少產生的廢退錫水之數量，一般要求退錫容量≧１００?Ｌ﹔

（２）較快的退錫速度，速度大有利於提高單元設備的退錫板量即提高勞動生產力，一般要求靜態插板的退錫時間≦２．５ｍｉｎ，噴淋工藝則≦１．５ｍｉｎ﹔

（３）較好的銅保護性能，在滿足一定退錫容量和速度的前提下，要求對銅（即圖形部分）的侵蝕越少越好，一般要求在２ｍｉｎ內不出銅﹔

（４）較好的光潔性能，即要求退錫后銅表面均勻光亮、無斑點。

退錫劑可分為三種類型：

（１）氟化物型，由氫氟酸、氟鹽（氟化氫銨）、過氧化物等組成，由於其環境指標（氟化物揮發性強、污染極重）及技術經濟指標均較差，已成為淘汰劑型，現在在國內外均用得較少﹔

（２）硝酸型，由硝酸、硝酸鐵、緩蝕劑、表面活性劑、氮氧化物抑制劑、絡合劑等組成，硝酸濃度一般為２０％～２５％﹔

（３）硝酸─烷基磺酸型，該劑型的組成與硝酸型退錫劑類似，差別僅在於硝酸濃度較低，一般≦１５％，減少了對設備和環境的危害，但有機磺酸的加入使其成本略為提高。硝酸型及硝酸─烷基磺酸型退錫劑的技術性能相近，是當今ＰＣＢ生產的主導劑型，９０％以上的ＰＣＢ企業尤其是中大型企業在使用后兩種退錫劑，本項目也是針對后面兩種劑型的退錫劑而作。

１．２廢退錫液的特點及危害

在ＰＣＢ企業產生的廢液中，廢退錫液的危害最大，它具有以下幾個特點：

（１）數量大，退錫是ＰＣＢ企業中產生廢液量最大的工序，每生產１０００m2線路板至少產生０．７５m3廢退錫液，全球年產生５×ｌ０５m3廢退錫液，我國年產生廢退錫液６×１０４m3萬，且仍以１５％～１８％的速度遞增﹔

（２）含量高、危害大，廢退錫液中既含有大量的重金屬如鉛錫銅鎳等（僅鉛一項，我國ＰＣＢ企業每年排放１５００ｔ鉛於周邊環境中），也含有大量硝酸、亞硝酸類化合物，還含有一定數量的雜環化合物、多環芳香化合物、聚合物等，對人類和環境具有非常大的危害﹔

（３）成分復雜、處理技術難度大，治理成本高，至今尚沒有一項能被企業界接受的工業化技術來解決廢退錫液的問題﹔

（４）廠家多、分布廣。我國２０００多家ＰＣＢ企業規模不一，以中小型偏多，分布在２０來個省市中，其中廣東省佔６０ ％～６５％，江浙滬佔２０％～２５％，京津地區、四川及福建約佔５％～８％，其它城市佔５％左右，而份額最大的廣東也分散在全省境內。因此，通過當地政府部門如環保局進行集中處理的操作難度較大。

由於以上原因，目前國內ＰＣＢ企業中產生的廢退錫液均被直接或間接地轉移到在企業所在地區的水源和土壤中，對當地資源產生了極大的破壞，對人民身心健康構成了嚴重的威脅。因此尋找一種能夠循環再生使用的退錫劑成了眾多ＰＣＢ企業和當地政府多年的期望。

二、退錫劑循環再生新技術

２．１退錫劑循環再生原理

退錫劑循環再生及檢測工藝流程如下：

退錫劑→退錫，廢退錫液→低溫減壓蒸餾（Ｔ＝７３℃左右），蒸餾出的硝酸用水吸收，形成３０％～４０％的稀硝酸溶液，直接用於再生液的酸補充→過濾錫沉澱物，提取錫→濾液加鉛沉澱劑→過濾，在鉛沉澱物中提取鉛，加萃取劑萃取銅→再生液（水相）補充有效組份（所需補充的組份與配置新開缸退錫劑無異）→循環再生型退錫劑。產品定型時進行必要的分析測定：用酸鹼滴定方法測定總酸度，用高效液相色譜ＨＰＬＣ法測定有機酸濃度，用化學方法測定錫，用原子吸收光譜法測定鉛銅鐵，用離子色譜法測定硝酸根、硫酸根、氯離子。

通過上述工藝及技術，可達到以下目的：

（１）退錫劑完全回用，實現了ＰＣＢ企業在退錫工序的清潔生產﹔

（２）本技術在再生過程中可使雜質金屬鉛錫銅總量降至５ｇ?Ｌ以下，保証了退錫劑能長期循環再 生使用。經循環再生的退錫劑，其退錫容量、退錫速度、銅保護性能等一系列指標均與新開缸退錫劑一致。在實驗室中進行連續５０次循環再生處理后得到的再生液性能仍然與新開缸退錫劑無異。再生型退錫劑經上十家ＰＣＢ廠家使用，效果良好﹔

（３）循環再生退錫劑成本?即補充有效組份之費用?與配制新開缸退錫劑比，低６０％以上，僅為≦１０００元?m3，其競爭力是顯而易見的﹔

（４）重金屬鉛錫銅分別以某一種沉澱物形式被逐個分離出廢退錫液體系，不會產生二次污染。它們既可直接外售給有色金屬治煉廠，也可進一步深加工成其它形式的化工產品。因此，不但解決了重金屬渣的去向問題，而且更重要的是它們可為公司帶來可觀的經濟收入。每生產１m3循環再生型退錫劑，除去循環再生的所有費用外，還可帶來１１００元左右的盈利（詳見２．２）﹔

（５）本技術提出的循環再生工藝是傳統化工冶金技術的排列組合，它們對設備要求及技術管理是常規的，很容易實行工業化生產。

２．２技術指標及環保特征

技術指標見表１。

表一 循環再生型退錫劑技術指標

退錫劑 色澤 退錫容量 V/g.L-1 退錫時間 銅侵蝕 密度 P/kg.m-3

新開缸液 淺黃 ≧150 ≦100 無 1.29

再生缸 淺黃 ≧150 ≦100 無 1.30

經濟指標─制作成本為：

新開缸液：３０００元?m3

再生液：１０００元?m3

循環再生處理過程的重金屬副產品（按售給冶煉廠計）產值計算如下：

廢退錫液錫濃度保守值為６０ｇ?Ｌ，每立方米產出的錫產值為：６０ｋｇ×３５元?Ｋｇ＝２１００元，３５元?ｋｇ為現錫冶煉廠收購價，因為在再生過程中產出的錫是一種中間價態錫沉澱物，可直接送冶煉廠用。即循環再生過程中除保証使廢退錫液轉化為可回用 …… 此处隐藏：2004字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……