專利名稱：廢退錫水綜合利用工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在印制電路板生產過程的廢退錫水綜合利用工藝。
背景技術：
廢退錫水是印制電路板制造過程中，需要將該保護圖形的鍍層除去，在此過程中所產生大量的廢錫鉛或錫液。廢退錫水中不僅含有大量的錫或鉛錫化合物，還含有0.5%銅和3. Omol/L以上的硝酸和大量的鐵及其它無機鹽，成分十分復雜，難以處理。傳統(tǒng)的廢退錫液回收處理方式主要有兩種一種是單獨加堿中和沉淀，經壓濾后得到壓濾泥，該處理方式不僅產生了大量的廢渣，水質難以達到排放標準，而且處理費用較高。另一種是2004 年9月22日中國發(fā)明專利申請公開號CN1530466A，所公開的退錫或錫鉛廢液中回收錫的方法，其工藝是，在蒸餾后廢液中加堿中和至pH值為6-10后過濾，所得濾餅加堿并加熱至IOO0C -300°C完全溶解后再進行熱浸，濾出液過濾，結晶，再行冷卻，離心分離即得回收物；該處理方式能耗高，大量的處理用水被浪費，并產生大量廢堿液，處理成本高。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種廢退錫水綜合利用工藝，該工藝以廢退錫廢水和電子銅錫合金固廢物作為工藝原料，同步處理，原料中各成分相互反應，最后實現銅和錫的高效浸出與分離，尾氣經水吸收處理后可制酸，吸收率達95%以上，整個工藝產生的廢水，尾氣排放易達到國家環(huán)保要求。有效的保護了環(huán)境不受污染，還可大幅度降低廢水處理成本。本發(fā)明的技術方案是一種廢退錫水綜合利用工藝，其特征是通過兩段浸出、并流三效蒸發(fā)濃縮結晶和尾氣吸收制酸步驟組合，最終獲得初級SnO2、工業(yè)級硝酸銅晶體和硝酸產品；具體工藝流程如下
①兩段浸出步驟
先將廢退錫水加入一段浸出槽中，再加入電子銅錫合金固廢物；攪拌條件下，使金屬Cu和Sn與硝酸充分反應，并有一段NOx尾氣伴隨產生；反應終止時，溶液的pH值3. 5-3. 8 ；板框過濾，得到一段浸出渣和一段浸出濾液；一段浸出濾液靜置澄清0. 5-2小時，用抽濾盤抽濾，上清溶液進入三效蒸發(fā)器，下渾濁液返回一段浸出槽；
所述的一段浸出渣進入二段浸出槽，加質量百分比濃度是35%-40%稀硝酸，使銅完全浸出，反應過程中還有二段NOx尾氣伴隨產生；浸出后反應完成物經過板框過濾，得二段浸出渣和二段浸出液；二段浸出液返回一段浸出槽配液；水洗二段浸出渣，再經板框過濾，渣烘干后，得到純度為質量百分比80%-85%的初級SnO2 ;水洗二段浸出渣產生的廢水和板框過濾產生的水洗濾液合并后，送尾氣吸收制酸步驟作吸收用水；
②并流三效蒸發(fā)步驟
將上述工藝產生的上清溶液送入并流三效蒸發(fā)器中，通加熱蒸汽，得到高濃度的Cu(NO3)2溶液，冷卻后生成Cu(NO3)2CH2O結晶；經離心脫水得到Cu(NO3)2*3H20晶體；離心母液經收集返回至一段浸出工藝循環(huán)處理，并流三效蒸發(fā)器三效蒸發(fā)過程中所產生的水蒸氣經冷凝后得到蒸餾水；該蒸餾水進入受水器后，控制一半體積量的蒸餾水回供上述工藝中二段浸出渣的水洗，另一半體積量蒸餾水直接排放；
③尾氣吸收制酸步驟
對于兩段浸出步驟中所產生的一段NOx尾氣和二段NOx尾氣，采用三級串聯(lián)吸收塔進行處理；取①步驟水洗二段浸出渣產生的廢水，板框過濾產生的水洗濾液，二者混合在一起作為噴淋液，用泵打入三級串聯(lián)吸收塔，通過常規(guī)催化吸收制成硝酸，該硝酸返回①步驟的一段浸出槽中補充酸液；最后從三級串聯(lián)吸收塔出來尾氣的NOx含量非常低，已達到國家排放標準，直接從排氣筒排放。上述退錫廢水是經電路板濕法脫錫后產生的廢液，其主要成分有Sn4+、Fe3+、HN03&少量的Cu2+ ;上述電子銅錫合金固廢物的主要成分為金屬銅和錫。 上述并流三效蒸發(fā)器的結構包括三個結構相同，外形是上圓桶下錐形的蒸發(fā)濃縮罐體；每個蒸發(fā)濃縮罐體均由蒸發(fā)室、列管式循環(huán)外加熱器和錐形的濃縮液收集室，上下依次連接所構成；列管式循環(huán)外加熱器的列管內空間形成二次換熱腔，列管的外側與殼體形成一次換熱腔；該一次換熱腔上側外設蒸汽入口，下側設冷凝水出口 ；所述蒸發(fā)室頂部設二次蒸汽出口，側部進料口 ；底部通過列管式循環(huán)外加熱器的二次換熱腔連接濃縮液收集室，濃縮液收集室最低位置的錐尖處設出料口 ；所述三個蒸發(fā)濃縮罐體按第一效蒸發(fā)濃縮罐，第二效蒸發(fā)濃縮罐，第三效蒸發(fā)濃縮罐的順序排列；其中第一效蒸發(fā)濃縮罐的進料口接待濃縮的二段浸出工藝產生的硝酸銅浸出液，蒸汽入口外接蒸汽發(fā)生設備，二次蒸汽出口和出料口分別接第二效蒸發(fā)濃縮罐的蒸汽入口和進料口 ；第二效蒸發(fā)濃縮罐的二次蒸汽出口和出料口分別接第三效蒸發(fā)濃縮罐的蒸汽入口和進料口 ；第三效蒸發(fā)濃縮罐的出料口接冷凝結晶容器；第三效蒸發(fā)濃縮罐的二次蒸汽出口接冷凝器；冷凝器的排氣口接真空泵，冷凝水出口通受水器；所述三個蒸發(fā)濃縮罐體的凝水出口均外接冷凝水管通受水器。與現有技術比較，本發(fā)明采用兩段浸出、并流三效蒸發(fā)濃縮結晶和尾氣吸收制酸步驟組合的工藝，實現了廢水的重復使用，不但有效解決了電路板濕法脫錫后產生的廢液重金屬二次污染問題，還將有價金屬加以回收，具有顯著經濟效益。具體技術效果是1.本發(fā)明的尾氣經三級串聯(lián)吸收塔所構成的氮氧化物吸收系統(tǒng)，制出的稀硝酸可循環(huán)補加到浸出反應的過程中，吸收率達95%以上；整個工藝廢水只有經并流三效蒸發(fā)器三效蒸發(fā)產生的冷凝水排放，尾氣可達到排放要求。2.本發(fā)明的應用解決了原廢退錫水處理技術所產生的廢水排放量大和廢水中總氮排放標準問題、降低處置成本、以及有效的利用了廢退錫水中的游離硝酸。3.本發(fā)明節(jié)能環(huán)保以廢治廢，高效回收其他有價金屬，使經濟和環(huán)境效益達到最大化。


圖I是本發(fā)明的工藝示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖I表示，一種廢退錫水綜合利用工藝；通過兩段浸出、并流三效蒸發(fā)濃縮結晶和尾氣吸收制酸步驟組合，最終獲得初級SnO2、工業(yè)級硝酸銅晶體和硝酸產品；具體工藝流程如下
①兩段浸出步驟
先將100噸廢退錫水(錫含量3. 5%、銅含量0. 5%、硝酸20%)加入一段浸出槽中，再加A 7. 148噸電子銅錫合金固廢物(銅95%、錫含量3%);攪拌條件下，使金屬Cu和Sn與硝酸充分反應，并有一段NOx尾氣伴隨產生；反應過程中，銅溶解后得到Cu (NO3)2，錫溶解后得到H2SnO3白色沉淀，溶液中的Fe3+會發(fā)生水解反應產生Fe (OH) 3紅褐色沉淀，反應終止時，溶液的PH值3. 5-3. 8 ;板框過濾，得到一段浸出渣和一段浸出濾液；一段浸出濾液靜置澄清
0.5-2小時，用抽濾盤抽濾，上清溶液進入三效蒸發(fā)器，下渾濁液返回一段浸出槽；
所述的一段浸出渣進入二段浸出槽，加質量百分比濃度是35%-40%稀硝酸，使銅完全浸出，反應過程中還有二段NOx尾氣伴隨產生；浸出后反應完成物經過板框過濾，得二段浸出渣和二段浸出液；二段浸出液返回一段浸出槽配液；水洗二段浸出渣，再經板框過濾，渣烘干后，得到4. 49噸純度為80%-85%的初級SnO2 ;該初級SnO2中含有Fe203 ( 5%，水彡9%，其他固體雜質< 1% ;水洗二段浸出渣產生的廢水和板框過濾產生的水洗濾液合并后,送尾氣吸收制酸步驟作吸收用水；
②并流三效蒸發(fā)步驟
將上述工藝產生的上清溶液送入并流三效蒸發(fā)器中，通加熱蒸汽，上清溶液和加熱蒸汽的流向相同；待濃縮的上清溶液主要成分是硝酸銅浸出液，通過上述并流三效蒸發(fā)器濃縮后得到高濃度的Cu (NO3) 2溶液，冷卻后生成Cu (NO3) 2*3H20結晶；經離心脫水得到27. 738噸Cu(NO3)2CH2O晶體；離心母液經收集返回至一段浸出工藝循環(huán)處理，并流三效蒸發(fā)器三效蒸發(fā)過程中產生的水蒸氣經冷凝后得到蒸餾水；該蒸餾水進入受水器后，控制一半體積量的蒸餾水回供上述工藝中二段浸出渣的水洗，另一半體積量蒸餾水直接排放；
③尾氣吸收制酸步驟
對于兩段浸出步驟中所產生的一段NOx尾氣和二段NOx尾氣，主要為N02和NO的混合物，采用三級串聯(lián)吸收塔進行處理；?、俨襟E水洗二段浸出渣產生的廢水，板框過濾產生的水洗濾液，二者混合在一起作為噴淋液，用泵打入三級串聯(lián)吸收塔，通過常規(guī)催化吸收制 成硝酸；該硝酸返回①步驟的一段浸出槽中補充酸液；最后從三級串聯(lián)吸收塔出來尾氣的NOx含量非常低，已達到國家排放標準，直接從排氣筒排放。
權利要求
1.一種廢退錫水綜合利用工藝，其特征是通過兩段浸出、并流三效蒸發(fā)濃縮結晶和尾氣吸收制酸步驟組合，最終獲得初級SnO2、工業(yè)級硝酸銅晶體和硝酸產品；具體工藝流程如下 ①兩段浸出步驟 先將廢退錫水加入一段浸出槽中，再加入電子銅錫合金固廢物；攪拌條件下，使金屬Cu和Sn與硝酸充分反應，并有一段NOx尾氣伴隨產生；反應終止時，溶液的pH值3. 5-3. 8 ；板框過濾，得到一段浸出渣和一段浸出濾液；一段浸出濾液靜置澄清0. 5-2小時，用抽濾盤抽濾，上清溶液進入三效蒸發(fā)器，下渾濁液返回一段浸出槽； 所述的一段浸出渣進入二段浸出槽，加質量百分比濃度是35%-40%稀硝酸，使銅完全浸出，反應過程中還有二段NOx尾氣伴隨產生；浸出后反應完成物經過板框過濾，得二段浸出渣和二段浸出液；二段浸出液返回一段浸出槽配液；水洗二段浸出渣，再經板框過濾，渣烘干后，得到純度為質量百分比80%-85%的初級SnO2 ;水洗二段浸出渣產生的廢水和板框過濾產生的水洗濾液合并后，送尾氣吸收制酸步驟作吸收用水； ②并流三效蒸發(fā)步驟 將上述工藝產生的上清溶液送入并流三效蒸發(fā)器中，通加熱蒸汽，得到高濃度的Cu(NO3)2溶液，冷卻后生成Cu(NO3)2CH2O結晶；經離心脫水得到Cu(NO3)2*3H20晶體；離心母液經收集返回至一段浸出工藝循環(huán)處理，并流三效蒸發(fā)器三效蒸發(fā)過程中所產生的水蒸氣經冷凝后得到蒸餾水；該蒸餾水進入受水器后，控制一半體積量的蒸餾水回供上述工藝中二段浸出渣的水洗，另一半體積量蒸餾水直接排放； ③尾氣吸收制酸步驟 對于兩段浸出步驟中所產生的一段NOx尾氣和二段NOx尾氣，采用三級串聯(lián)吸收塔進行處理；?、俨襟E水洗二段浸出渣產生的廢水，板框過濾產生的水洗濾液，二者混合在一起作為噴淋液，用泵打入三級串聯(lián)吸收塔，通過常規(guī)催化吸收制成硝酸，該硝酸返回①步驟的一段浸出槽中補充酸液；最后從三級串聯(lián)吸收塔出來尾氣的NOx含量非常低，已達到國家排放標準，直接從排氣筒排放； 上述退錫廢水是經電路板濕法脫錫后產生的廢液，其主要成分有Sn4+、Fe3+、HN03及少量的Cu2+ ;上述電子銅錫合金固廢物的主要成分為金屬銅和錫； 上述并流三效蒸發(fā)器的結構包括三個結構相同，外形是上圓桶下錐形的蒸發(fā)濃縮罐體；每個蒸發(fā)濃縮罐體均由蒸發(fā)室、列管式循環(huán)外加熱器和錐形的濃縮液收集室，上下依次連接所構成；列管式循環(huán)外加熱器的列管內空間形成二次換熱腔，列管的外側與殼體形成一次換熱腔；該一次換熱腔上側外設蒸汽入口，下側設冷凝水出口 ；所述蒸發(fā)室頂部設二次蒸汽出口，側部進料口 ；底部通過列管式循環(huán)外加熱器的二次換熱腔連接濃縮液收集室，濃縮液收集室最低位置的錐尖處設出料口；所述三個蒸發(fā)濃縮罐體按第一效蒸發(fā)濃縮罐，第二效蒸發(fā)濃縮罐，第三效蒸發(fā)濃縮罐的順序排列；其中第一效蒸發(fā)濃縮罐的進料口接待濃縮的二段浸出工藝產生的硝酸銅浸出液，蒸汽入口外接蒸汽發(fā)生設備，二次蒸汽出口和出料口分別接第二效蒸發(fā)濃縮罐的蒸汽入口和進料口 ；第二效蒸發(fā)濃縮罐的二次蒸汽出口和出料口分別接第三效蒸發(fā)濃縮罐的蒸汽入口和進料口 ；第三效蒸發(fā)濃縮罐的出料口接冷凝結晶容器；第三效蒸發(fā)濃縮罐的二次蒸汽出口接冷凝器；冷凝器的排氣口接真空泵，冷凝水出口通受水器；所述三個蒸發(fā)濃縮罐體的凝水出口均外接冷凝水管通受水器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢退錫水綜合利用工藝，該工藝以廢退錫廢水和電子銅錫合金固廢物作為工藝原料，通過兩段浸出、并流三效蒸發(fā)濃縮結晶和尾氣吸收制酸步驟組合，同步處理，原料中各成分相互反應，最后實現銅和錫的高效浸出與分離，尾氣經水吸收處理后可制酸，吸收率達95%以上，最終獲得初級SnO2、工業(yè)級硝酸銅晶體和硝酸產品。整個工藝產生的廢水，尾氣排放易達到國家環(huán)保要求，有效的保護了環(huán)境不受污染，還可大幅度降低廢水處理成本。
文檔編號C22B7/00GK102703905SQ20121017552
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2012年5月31日
發(fā)明者方亞飛 申請人:方亞飛