一種硝酸型退錫廢液的洗脫裝置及分離方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及退錫廢液回收技術領域，特別是涉及一種硝酸型退錫廢液的洗脫裝置 及分離方法。
【背景技術】
[0002] 隨著PCB制造業的發展，雖然在圖形轉移工藝中出現加成法等新工藝，諸如使用導 電油墨打印圖形后再進行電鍍，但這類方法使用的導電油墨需要添加大量的貴金屬并且只 能在基材面上打印，結合力不是特別高，成本高、可靠性差、孔銅加工難度大。因此，減成法 仍然是圖形實現的主要方法，當線路板設計對高密度布線、小導體間距、背鉆、對位精度要 求高時，一般設計正片流程制作。在正片流程的圖形電鍍需先對需保留的圖形進行電鍍圖 形銅，再在圖形銅的表面鍍上一層抗蝕錫層，避免蝕刻藥水攻擊需要保留的圖形銅；當蝕刻 完成后，使用硝酸退錫藥水溶解表面錫層露出導體銅面，錫溶解在退錫藥水中，當藥水溶錫 速度下降到一定水平后，為保持工藝能力，將其排出從而產生退錫廢液。在退錫廢液中，主 要包含硝酸、銅離子、少量的磺酸鹽緩釋劑和亞鐵離子。一般情況下，廢液中錫離子濃度在 80~130g/L，酸當量在1~3mol/L，Cu2+在20~30g/L之間。
[0003] 退錫廢液的工業處理過程中，不僅涉及環保還需考慮資源回收與經濟效益。目前 已有一些關于化學上的絮凝、沉淀法;物理上的電解、蒸餾法，樹脂吸附分離法；以及產品轉 移提取法的技術。這些技術對從廢退錫液中回收的某方面資源提供了一種解決方案，但是， 如化學法和產品轉移方法容易造成二次污染、一般電解、蒸餾物理方法效率低等缺陷。
[0004] 因此，針對現有技術中的存在問題，亟需提供一種對硝酸型退錫廢液進行分類回 收、實現三廢零排放的回收技術顯得尤為重要。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種實現循環生產，可實現 連續系統工作，效率高、成本低、環境效益高的硝酸型退錫廢液的洗脫裝置。
[0006] 本發明的目的通過以下技術方案實現： 一種硝酸型退錫廢液的洗脫裝置，包括有恒溫冷凝分餾器、收集罐、恒溫蒸餾器、洗脫 罐及干燥流化床，恒溫蒸餾器設置有洗脫劑進樣口、加熱器及蒸氣出口，洗脫罐設置有多孔 載板，多孔載體將洗脫罐的內部隔開為蒸氣緩沖室和洗脫室，蒸氣緩沖室位于洗脫罐的下 部并與恒溫蒸餾器的蒸氣出口連通;洗脫室位于多孔載板之上，洗脫室設置有廢液入口，并 且洗脫室的下部與干燥流化床相通，干燥流化床的出氣口與恒溫蒸餾器連通；當洗脫室盛 裝溶液后，洗脫室內液面以上為排氣室，排氣室并與恒溫冷凝分餾器連通;恒溫冷凝分餾器 與收集罐相通。
[0007] 優選的，恒溫冷凝分餾器包括有恒溫冷卻室及分餾緩沖室，恒溫冷卻室與洗脫罐 的排氣室及干燥流化床分別連通，干燥流化床與恒溫冷卻室之間設置有單向氣閥活塞;分 餾緩沖室設置于恒溫冷凝分餾器的下部，并且與收集罐相通。
[0008] 更優選的，恒溫冷凝分餾器還包括有分餾裝置及二級冷卻室，分餾裝置設置于恒 溫冷卻室的內部，二級冷卻室設置于分餾裝置與恒溫蒸餾器。
[0009] 優選的，恒溫蒸餾器的下部設置有出液口。
[0010]優選的，干燥流化床設置有進料漏斗、底部加熱器、位于底部加熱器上方的密封石 棉網，設置于密封石棉網上方的傳輸紐帶以及抽風系統，進料漏斗接受洗脫室下部物料，抽 風系統通過管道與單向氣閥活塞將蒸氣單向輸送至恒溫冷凝分餾器。
[0011]更優選的，傳輸紐帶由片狀不銹鋼制成。
[0012] 優選的，洗脫室與恒溫蒸餾器之間設置有分液連通管。
[0013] 本發明的另一目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種硝酸型退錫廢液的分 離方法，使用上述的硝酸型退錫廢液的洗脫裝置，包括有以下步驟： (1) 往洗脫罐加入硝酸型退錫廢液； (2) 往恒溫蒸餾器加入洗脫劑，加熱控制溫度在75~95°C產生洗脫劑蒸氣，洗脫劑蒸氣 從管道經單向氣閥活塞注入洗脫罐； (3) 進入洗脫罐的洗脫劑熱蒸氣加快洗脫罐內的硝酸型退錫廢液陳化； (4) 待洗脫罐底部聚集一定的錫酸絮凝膠狀物，真空栗把錫酸絮凝膠狀物抽至干燥流 化床； (5) 干燥流化床內加熱干燥錫酸絮凝膠狀物并收集錫酸固體，蒸氣輸送至恒溫冷凝分 餾器，恒溫冷凝分餾器的下部溫度控制在70~80°C，冷卻分離收集硝酸溶液，洗脫劑回收至 恒溫蒸餾器。
[0014] 優選的，步驟(3)中，洗脫罐與恒溫蒸餾器之間設置有分液連通管，在洗脫劑蒸氣 與洗脫罐內的硝酸型退錫廢液陳化5~7小時，洗脫罐液面高于分液連通管的管口時，打開分 液連通管的閥門使得洗脫罐上層清液流回至恒溫蒸餾器，待液面降至分液連通管的管口關 閉閥門。
[0015] 優選的，還包括步驟(6)待恒溫蒸餾器內液面下降至容量三分之一時，恒溫蒸餾器 停止加熱，并從恒溫蒸餾器底部放出硝酸鹽溶液。
[0016] 本發明的有益效果： 一種硝酸型退錫廢液的洗脫裝置包括有恒溫冷凝分餾器、收集罐、恒溫蒸餾器、洗脫罐 及干燥流化床，恒溫蒸餾器設置有洗脫劑進樣口、加熱器及蒸氣出口，洗脫罐設置有多孔載 板，多孔載體將洗脫罐內部分為蒸氣緩沖室和洗脫室，蒸氣緩沖室位于洗脫罐的下部并與 恒溫蒸餾器的蒸氣出口連通;洗脫室位于多孔載板之上，洗脫室設置有廢液入口，并且洗脫 室的下部與干燥流化床相通，干燥流化床的出氣口與恒溫蒸餾器連通；當洗脫室盛裝溶液 后，洗脫室內液面以上為排氣室，排氣室并與恒溫冷凝分餾器連通;恒溫冷凝分餾器與收集 罐相通。使用乙醇作為洗脫劑，通過乙醇熱蒸氣洗脫，熱蒸氣帶出退錫廢液中的水分和硝酸 分子，同時高溫加速α-錫酸陳化為β-錫酸，實現含錫顆粒主要以β-錫酸顆粒絮凝呈膠狀 沉降聚集在洗脫罐的底層，而硝酸和硝酸銅分布在洗脫罐的上層溶液中，隨著乙醇蒸氣的 注入，洗脫罐液面慢慢升高，錫酸絮凝膠狀物抽出至干燥流化床，加熱固化分離獲得錫酸， 實現一級分離；同時，利用乙醇和硝酸鹽溶液沸點差異，控制恒溫蒸餾器的溫度在水沸點以 下，蒸出的乙醇分子，待收集罐裝滿后，恒溫蒸餾器得到濃縮的硝酸銅溶液，可從恒溫蒸餾 器的下端分離出硝酸銅，實現二級分離;蒸餾出的水和乙醇通過恒溫冷凝分餾器，使乙醇返 回蒸餾器中循環使用，水及部分已分解的硝酸分子通過冷卻被收集在收集罐。因此，本發明 利用錫酸不溶于乙醇的性質，不需加入助沉劑下，即可實現類萃取的洗脫方式分離出退錫 廢液中的錫酸、硝酸鹽和硝酸稀溶液。本發明實現循環生產，可實現連續系統工作，效率高、 成本低、環境效益高。
【附圖說明】
[0017]利用附圖對本發明做進一步說明，但附圖中的內容不構成對本發明的任何限制。
[0018]圖1是本發明的一種硝酸型退錫廢液的洗脫裝置的一個實施例的結構示意圖。
[0019] 在圖1中包括有： 100 ---〖亙溫冷凝分餾器、200-一收集罐、300---〖亙溫蒸餾器、400-一洗脫罐、 500--真空栗、600--干燥流化床； 101 ---〖亙溫冷卻室、102--分餾緩沖室、103--分餾裝置、104--二級冷卻室； 301--加熱器、302--單向氣閥活塞、303--洗脫劑進樣口、304--分液連通管、 305--冷凝管、306--出液口； 401--廢液入口、402--蒸氣緩沖室、403--多孔載板、404--洗脫室、405--排 氣室； 601--底部加熱器、602--密封石棉網、603--傳輸紐帶、604--抽風系統、 605--進樣漏斗、606--單向氣閥活塞。
【具體實施方式】
[0020] 結合以下實施例對本發明作進一步說明。
[0021] 實施例1 參見圖1，一種硝酸型退錫廢液的洗脫裝置包括有恒溫冷凝分餾器100、收集罐200、恒 溫蒸餾器300、洗脫罐400及干燥流化床600。
[0022] 恒溫蒸餾器300設置有洗脫劑進樣口 303、加熱器301、蒸氣出口及下部設置有出液P306〇
[0023] 洗脫罐400設置有多孔載板403,多孔載體將洗脫罐400的內部隔開為蒸氣緩沖室 402和洗脫室404，蒸氣緩沖室402位于洗脫罐400的下部并與恒溫蒸餾器300的蒸氣出口連 通;洗脫室404位于多孔載板403之上，洗脫室404設置有廢液入口 401，洗脫室404與恒溫蒸 餾器300之間設置有分液連通管304,并且洗脫室404的下部與干燥流化床600相通，干燥流 化床600的出氣口與恒溫蒸餾器300連通；當洗脫室404盛裝溶液后，洗脫室404內液面以上 為排氣室405,排氣室405并與恒溫冷凝分餾器100連通;恒溫冷凝分餾器100與收集罐200相 通。
[0024]干燥流化床600設置有進料漏斗、底部加熱器601、位于底部加熱器601上方的密封 石棉網602,設置于密封石棉網602上方的傳輸紐帶603以及抽風系統604,進料漏斗接受洗 脫室404下部物料，抽風系統604通過管道與單向氣閥活塞606將蒸氣單向輸送至恒溫冷凝 分餾器100。
[0025] 恒溫冷凝分餾器100包括有恒溫冷卻室101、分餾緩沖室102、分餾裝置103及二級 冷卻室104,恒溫冷卻室101與洗脫罐400的排氣室405及干燥流化床600分別連通，干燥流化 床600與恒溫冷卻室101之間設置有單向氣閥活塞606;分餾緩沖室102設置于恒溫冷凝分餾 器100的下部，并且與收集罐200相通。分餾裝置103設置于恒溫冷卻室101的內部，二級冷卻 室104設置于分餾裝置103與恒溫蒸餾器300。恒溫冷凝分餾器100由恒溫冷卻室101控制上 下端溫度差，冷卻室下端連接一個分餾緩沖室102,當冷卻液面高出分餾緩沖室102分液口 時溢出至收集罐200，回收硝酸稀溶液;熱蒸氣經過液恒溫冷卻室101時，由于水溶液的沸點 較洗脫劑乙醇的沸點高，控制冷卻室下端出口溫度，使得分離出乙醇共沸物經過分餾裝置 103和二級冷卻室104,回收的洗脫劑蒸氣通過二級冷卻室104的冷凝管305插入至恒溫蒸餾 器300的溶液下，形成液封，避免恒溫蒸餾器300中蒸氣從冷凝管305溢出。
[0026] -種硝酸型退錫廢液的分離方法，使用上述的硝酸型退錫廢液的洗脫裝置，其包 括有以下步驟： (1) 往洗脫罐400加入硝酸型退錫廢液；