專利名稱：一種利用硝酸型退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于印制電路板制造過程中廢水處理領(lǐng)域，它將印制電路板制造過程中排放的退錫廢水合成一種六羥基錫酸鋅的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
在多層印制電路板制造過程中，退錫工序是一個必不可少的過程，其退錫的目的是將保護(hù)起來的線路暴露出來。退錫藥水有多種體系，其中包括有，該硝酸型退錫藥水體系之退錫原理是通過濃硝酸與錫的反應(yīng)達(dá)到退錫的目的。故隨著退錫環(huán)節(jié)不斷進(jìn)行，體系中的錫的濃度也不斷的升高。當(dāng)體系中錫的達(dá)到一定濃度時，如果不及時更換新的藥水將會直接影響退錫效果。然而一般的生產(chǎn)廠將更換后的藥水直接排放到廢水池進(jìn)行粗略的處理。通過對硝酸型退錫廢水成分和錫含量的分析，其主要存在的成分為凝膠狀態(tài)的α 型或β型的偏錫酸、硝酸、硝酸鐵、硝酸銅以及一些微量的緩蝕劑，其錫的質(zhì)量濃度可以高達(dá)150克/升。因此，退錫廢水可以說是一種寶貴的資源，對于回收里面金屬錫具有重大的意義。目前國內(nèi)外對退錫廢水研究的并不是很多，研究的方向可以大致分為①利用退錫廢水制備成錫的無機(jī)化工產(chǎn)品。這方面的專利(專利公開號CN1569644A，CN101532096A, CN101497458A，CN1530466A，CNlOl 186331A)介紹通過一系列的轉(zhuǎn)換最終將錫制備成錫酸鈉或者錫酸鋇等產(chǎn)品。②根據(jù)退錫廢水中各種金屬電勢電位的不同采取電沉積法回收各種金屬，這方面的專利有專利公開號為US6685820B2的美國專利，公開號為CN1472362A的中國專利。③蒸餾回收法回收資源，這方面的專利有專利公開號為CN1530466A的中國專利，其介紹了先將廢液采用減壓蒸餾回收硝酸，回收的硝酸應(yīng)用于退錫滾的再生產(chǎn)，回收以后的濃溶液則加堿中和至PH值為6 10，使錫和鐵沉淀，所得沉淀加堿并加熱至100°C 300°C 致完全溶解后再進(jìn)行熱浸使錫轉(zhuǎn)化為錫化工產(chǎn)品。六羥基錫酸鋅是一種塑料工業(yè)中良好的阻燃劑及煙霧抑制劑，是替代三氧化二銻 (Sb203)的環(huán)保型產(chǎn)品，具有無毒、安全易使用等優(yōu)點，同時也是一些敏感器材和傳感器材制備的材料。制備六羥基錫酸鋅的方法已經(jīng)有過文章報道了，但是目前還沒有任何利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的技術(shù)出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用硝酸型退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，通過一種簡單、環(huán)保、低耗能的方法將印制電路板企業(yè)產(chǎn)生的退錫廢水合成目前作為環(huán)保型塑料阻燃劑六羥基錫酸鋅的產(chǎn)品，解決了印制電路板企業(yè)目前退錫廢水處理的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案
一種利用硝酸型退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，包括如下步驟 (一)向硝酸型退錫廢水中投加強電解質(zhì)和助沉劑，將廢水中錫的化合物沉淀下來，接著通過過濾得到錫泥；(二)將得到的與濃鹽酸反應(yīng)使錫泥轉(zhuǎn)換為錫離子狀態(tài)；
(三)將處于離子狀態(tài)的錫離子與鋅鹽在一定條件下反應(yīng)合成六羥基錫酸鋅化合物；
(四)反應(yīng)完以后將溶液冷卻至室溫，離心分離去其上層清液，將得到的物質(zhì)用蒸餾水洗滌；
(五)洗滌后，經(jīng)過過濾和中溫干燥得到最終的合成六羥基錫酸鋅。所述步驟(一)的優(yōu)選具體做法是向退錫廢液中投入占退錫廢液重量1. 5% 3% 的強電解質(zhì)，待電解質(zhì)溶解以后再加入質(zhì)量濃度為0. 1% 1%的占退錫廢液重量5% 20% 助沉劑溶液，同時開啟磁力攪拌，當(dāng)溶液形成絮凝狀的時候停止攪拌，進(jìn)行過濾，回收過濾得到的濕泥。所述步驟(二)的優(yōu)選具體做法是將回收以后的濕泥裝入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量濃度為37%以上的濃鹽酸溶液，同時開啟磁力攪拌，攪拌速率為100轉(zhuǎn)/分鐘 1000轉(zhuǎn)/分鐘，調(diào)節(jié)恒溫油浴溫度在80°C 120°C，反應(yīng)時間60分鐘 240分鐘，反應(yīng)完以后冷卻至 60 80°C。所述步驟(三)的優(yōu)選具體做法是向反應(yīng)釜中加入鋅鹽，用堿性溶液調(diào)整溶液的 pH在2 12之間，調(diào)整恒溫油浴溫度和油浴時間。所述堿性溶液可以為第一主族金屬的氫氧化物溶液、第一主族金屬的碳酸化合物物溶液、第一主族金屬的碳酸氫化合物溶液或者氨水溶液。所述步驟(三)中的油浴溫度最好為100°C 200°C，油浴時間最好為12小時 M 小時。所述步驟(五)中的干燥溫度最好為60°C 100°C，干燥時間最好為60分鐘 240 分鐘。所述強電解質(zhì)可以選用硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉或醋酸鈉。所述助沉劑可以選用聚硅酸助沉劑、聚合硫酸氯化鐵鋁助沉劑或聚丙烯酰胺助沉劑。所述鋅鹽可以選用硫酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅或者硝酸鋅。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知，其先利用助沉劑將處于凝膠狀態(tài)的α型和β型的偏錫酸沉淀下來，然后與濃鹽酸反應(yīng)生成錫離子狀態(tài)氯化錫，接著通過與鋅鹽的反應(yīng)最終生成六羥基錫酸鋅。工藝條件不苛刻，容易操作，其在整個合成過程沒有產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)，無大的能耗。用退錫廢水制備出目前附加值高一種環(huán)保的塑料阻燃劑和煙霧抑制劑以及敏感器合成材料一六羥基錫酸鋅，創(chuàng)造出了經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)了錫資源循環(huán)再利用、變廢為寶、低排放、綠色環(huán)保生產(chǎn)的目的。
具體實施例方式實施例1
取體積50mL (約67g)的退錫廢液倒入燒杯中，先向燒杯投入質(zhì)量2克硫酸鈉，待電解質(zhì)溶解以后再加入質(zhì)量濃度為0.洲聚丙烯酰胺助沉劑溶液10mL，同時開啟磁力攪拌，攪拌速率200轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)溶液形成絮凝狀的時候停止攪拌，馬上進(jìn)行過濾，回收得到的濕泥；將回收以后的濕泥裝入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量濃度為37%以上的鹽酸溶液30mL，同時磁力攪拌，攪拌速率為200轉(zhuǎn)/鐘，調(diào)節(jié)恒溫油浴溫度在90°C，反應(yīng)時間180分鐘；反應(yīng)完以后冷卻至 80°C時，向反應(yīng)釜中加入質(zhì)量0. 50克的醋酸鋅，用氫氧化鈉溶液調(diào)整溶液的pH等于10，調(diào)整恒溫油浴溫度160°C，油浴時間M小時；待反應(yīng)完以后溶液冷卻至室溫，離心分離去其上層清液，將得到的物質(zhì)用蒸餾水洗滌5次；洗滌完以后放入干燥器中干燥，干燥溫度60°C， 干燥時間90分鐘。即可得到六羥基錫酸鋅產(chǎn)品。實施例2
取體積IOOmL (約134g)的退錫廢液倒入燒杯中，先向燒杯投入質(zhì)量4克硝酸鈉，待電解質(zhì)溶解以后再加入質(zhì)量濃度為1%聚合硫酸氯化鐵鋁助沉劑溶液20mL，同時開啟磁力攪拌，攪拌速率200轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)溶液形成絮凝狀的時候停止攪拌，馬上進(jìn)行過濾，回收得到的濕泥；將回收以后的濕泥裝入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量濃度為37%以上的鹽酸溶液50mL，同時磁力攪拌，攪拌速率為200轉(zhuǎn)/鐘，調(diào)節(jié)恒溫油浴溫度在100°C，反應(yīng)時間180分鐘；反應(yīng)完以后冷卻至80°C時，向反應(yīng)釜中加入質(zhì)量1. 00克的醋酸鋅，用氨水溶液調(diào)整溶液的pH等于 10，調(diào)整恒溫油浴溫度180°C，油浴時間18小時；待反應(yīng)完以后溶液冷卻至室溫，離心分離去其上層清液，將得到的物質(zhì)用蒸餾水洗滌5次；洗滌完以后放入干燥器中干燥，干燥溫度 60°C，干燥時間90分鐘。即可得到六羥基錫酸鋅產(chǎn)品。實施例3
取體積IOOmL (約134g)的退錫廢液倒入燒杯中，先向燒杯投入質(zhì)量4克氯化鈉，待電解質(zhì)溶解以后再加入質(zhì)量濃度為1%聚合硫酸氯化鐵鋁助沉劑溶液10mL，同時開啟磁力攪拌，攪拌速率200轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)溶液形成絮凝狀的時候停止攪拌，馬上進(jìn)行過濾，回收得到的濕泥；將回收以后的濕泥裝入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量濃度為37%以上的鹽酸溶液60mL，同時磁力攪拌，攪拌速率為200轉(zhuǎn)/鐘，調(diào)節(jié)恒溫油浴溫度在100°C，反應(yīng)時間150分鐘；反應(yīng)完以后冷卻至80°C時，向反應(yīng)釜中加入質(zhì)量1. 00克的硫酸鋅，用氨水溶液調(diào)整溶液的pH等于 10，調(diào)整恒溫油浴溫度180°C，油浴時間18小時；待反應(yīng)完以后溶液冷卻至室溫，離心分離去其上層清液，將得到的物質(zhì)用蒸餾水洗滌5次；洗滌完以后放入干燥器中干燥，干燥溫度 60°C，干燥時間90分鐘。即可得到六羥基錫酸鋅產(chǎn)品。實施例4
取體積150mL(約201g)的退錫廢液倒入燒杯中，先向燒杯投入質(zhì)量4克硫酸鋅，待電解質(zhì)溶解以后再加入質(zhì)量濃度為1%聚硅酸助沉劑鋁助沉劑溶液30mL，同時開啟磁力攪拌，攪拌速率200轉(zhuǎn)/分鐘，當(dāng)溶液形成絮凝狀的時候停止攪拌，馬上進(jìn)行過濾，回收得到的濕泥； 將回收以后的濕泥裝入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量濃度為37%以上的鹽酸溶液90mL，同時磁力攪拌，攪拌速率為200轉(zhuǎn)/鐘，調(diào)節(jié)恒溫油浴溫度在120°C，反應(yīng)時間120分鐘；反應(yīng)完以后冷卻至80°C時，向反應(yīng)釜中加入質(zhì)量1. 50克的醋酸鋅，用氨水溶液調(diào)整溶液的pH等于10，調(diào)整恒溫油浴溫度180°C，油浴時間18小時；待反應(yīng)完以后溶液冷卻至室溫，離心分離去其上層清液，將得到的物質(zhì)用蒸餾水洗滌5次；洗滌完以后放入干燥器中干燥，干燥溫度60°C， 干燥時間90分鐘。即可得到六羥基錫酸鋅產(chǎn)品。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制， 故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用硝酸型退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于包括如下步驟(一)向硝酸型退錫廢水中投加強電解質(zhì)和助沉劑，將廢水中錫的化合物沉淀下來，接著通過過濾得到錫泥；(二)將得到的與濃鹽酸反應(yīng)使錫泥轉(zhuǎn)換為錫離子狀態(tài)；(三)將處于離子狀態(tài)的錫離子與鋅鹽在一定條件下反應(yīng)合成六羥基錫酸鋅化合物；(四)反應(yīng)完以后將溶液冷卻至室溫，離心分離去其上層清液，將得到的物質(zhì)用蒸餾水洗滌；(五)洗滌后，經(jīng)過過濾和中溫干燥得到最終的合成六羥基錫酸鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于所述步驟(一)的具體做法是向退錫廢液中投入占退錫廢液重量1. 5% 3%的強電解質(zhì)，待電解質(zhì)溶解以后再加入質(zhì)量濃度為0. 1% 1%的占退錫廢液重量5% 20%助沉劑溶液，同時開啟磁力攪拌，當(dāng)溶液形成絮凝狀的時候停止攪拌，進(jìn)行過濾，回收過濾得到的濕泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于所述步驟(二)的具體做法是將回收以后的濕泥裝入反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量濃度為37%以上的濃鹽酸溶液，同時開啟磁力攪拌，攪拌速率為100轉(zhuǎn)/分鐘 1000轉(zhuǎn)/分鐘，調(diào)節(jié)恒溫油浴溫度在80°C 120°C，反應(yīng)時間60分鐘 240分鐘，反應(yīng)完以后冷卻至60V 80°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于所述步驟(三)的具體做法是向反應(yīng)釜中加入鋅鹽，用堿性溶液調(diào)整溶液的pH在2 12之間，調(diào)整恒溫油浴溫度和油浴時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于所述堿性溶液為第一主族金屬的氫氧化物溶液、第一主族金屬的碳酸化合物物溶液、第一主族金屬的碳酸氫化合物溶液或者氨水溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于所述步驟(三)中的油浴溫度為100°C 200°C，油浴時間為12小時 M小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于所述步驟(五)中的干燥溫度為60°C 100°C，干燥時間60分鐘 240分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于 所述強電解質(zhì)為硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉或醋酸鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于 所述助沉劑為聚硅酸助沉劑、聚合硫酸氯化鐵鋁助沉劑或聚丙烯酰胺助沉劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述一種利用退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，其特征在于所述鋅鹽為硫酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅或者硝酸鋅。
全文摘要
本發(fā)明公開一種利用硝酸型退錫廢水合成六羥基錫酸鋅的方法，包括如下步驟(一)向硝酸型退錫廢水中投加強電解質(zhì)和助沉劑，將廢水中錫的化合物沉淀下來，接著通過過濾得到錫泥；(二)將得到的與濃鹽酸反應(yīng)使錫泥轉(zhuǎn)換為錫離子狀態(tài)；(三)將處于離子狀態(tài)的錫離子與鋅鹽在一定條件下反應(yīng)合成六羥基錫酸鋅化合物；(四)反應(yīng)完以后將溶液冷卻至室溫，離心分離去其上層清液，將得到的物質(zhì)用蒸餾水洗滌；(五)洗滌后，經(jīng)過過濾和中溫干燥得到最終的合成六羥基錫酸鋅。本發(fā)明在整個合成過程沒有產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)，并且得到產(chǎn)物是目前一種環(huán)保的塑料阻燃劑和煙霧抑制劑以及敏感器合成材料。實現(xiàn)了資源循環(huán)利用、低排放、綠色環(huán)保生產(chǎn)的目的。
文檔編號C02F1/62GK102515259SQ201110458809
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者張俊峰, 羅小虎, 肖應(yīng)東, 陳世榮, 高品華 申請人:東莞市東元新能源科技有限公司, 廣東工業(yè)大學(xué)