高新硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备技术

高新硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备技术

1.本高新技术涉及一种废液再生处理设备,尤其涉及一种硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,属于剥锡废液再生技术领域。

背景技术:

2.我国电子工业增长率迅猛,pcb及相关产业发展迅速。在电子信息产业及电镀等行业中因生产工艺会产生废退锡液,其危害相当大,它具有以下几个特点:1、含锡及硝酸量高、危害大、数量多且体系复杂;剥锡是pcb企业中产生大量重金属和总氮废液量最大的工序之一,废液中重金属含量多且高;污染指数高;其他的有机化合物种类多(杂环化合物、多环化芳香化合物、聚合物等)。2、处理复杂且污染解决难度大;剥锡废液中金属含量多且高、酸度高体系复杂,导致处理相当困难且复杂,尽管目前采取多级转移处理,不仅耗能、成本高且仍有严重的二次污染,对人类、生物和环境具有非常大的危害。目前市场上已经有不少的剥锡废液处理设备及处理技术,从能耗和环保以及处理效率等方面看都有各自的优缺点。剥锡废液的处理方法主要有中和沉淀法、去除金属离子循环使用法、高低温电解法等,上述的相关工艺无法将剥锡液有效成份无法有效回用,且碱耗量大,成本高,废水达标排放难度大。

技术实现要素:

3.为解决上述技术问题,本高新技术提供了一种硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,该设备能够实现废剥锡液零排放从而减少环境污染,同时常温条件下处理能耗低,可回收锡铜再利用能够获得较大的经济效益,实现全部循环利用且无废气废水排放,此外还能保留溶液中的fe
3+
,对于pcb生产企业来说即能有效地解决相应的资源浪费和环境污染问题,且投入的成本也较低。
4.本高新技术的技术方案是:
5.一种硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,包括通过管道依次连通设置的剥锡废液储存装置、反应搅拌桶、陈化桶、真空过滤机、静置槽、再生剥锡液储存桶、再生剥锡液调配桶、子液中转桶和中央供药桶,其中所述反应搅拌桶通过加药管道与一用于添加反应剂和辅助剂的第一加药装置连通;其中所述再生剥锡液调配桶通过加药管道与一用于添加调配药剂的第二加药装置连通。
6.其进一步的技术方案是:
7.所述第二加药装置包括若干个不同的加药桶,且该若干个加药桶分别通过一加药管道与所述再生剥锡液调配桶连通。
8.其进一步的技术方案是:
9.若干个不同的所述加药桶包括用于调节硝酸浓度的硝酸加药桶、用于调节铁含量的铁剂加药桶、用于添加护铜剂的护铜剂加药桶、用于添加光亮剂的光亮剂加药桶、用于添加促进剂的促进剂加药桶、用于添加增溶剂的增溶剂加药桶和用于添加no
x
化合物抑制剂
的抑制剂加药桶。
10.其进一步的技术方案是:
11.所述静置槽与所述再生剥锡液储存桶之间且位于再生剥锡液储存桶的入水口前方处定位设有用于过滤静置后再生剥锡液的柔性陶瓷膜,且该柔性陶瓷膜的过滤精度为0.8-1.0μm。
12.其进一步的技术方案是:
13.所述反应搅拌桶内定位设有搅拌用的第一搅拌电机,所述再生剥锡液调配桶内定位设有搅拌用的第二搅拌电机,该第一、二搅拌电机均为立式减速电机,且第一搅拌电机的减速比为1:(25-30),第二搅拌电机的减速比为1:(10-15)。
14.其进一步的技术方案是:
15.所述陈化桶和真空过滤机之间的管道上定位设有一隔膜泵。
16.其进一步的技术方案是:
17.所述真空过滤机为真空度不低于-0.08mpa的真空过滤机。
18.其进一步的技术方案是:
19.所述反应搅拌桶、陈化桶、静置槽、再生剥锡液储存桶、再生剥锡液调配桶、子液中转桶和中央供药桶上均分别定位设有一液位开关。
20.其进一步的技术方案是:
21.所述剥锡废液储存装置与反应搅拌桶之间的管道上、所述静置槽和再生剥锡液储存桶之间的管道上、所述再生剥锡液储存桶和再生剥锡液调配桶之间的管道上、所述再生剥锡液调配桶和子液中转桶之间的管道上、以及所述子液中转桶和中央供药桶之间的管道上均分别定位设有一卧式耐酸碱泵。
22.其进一步的技术方案是:
23.所述反应搅拌桶通过管道分两路与所述陈化桶连通,且每路管道上均分别定位设有一所述卧式耐酸碱泵。
24.本高新技术的有益技术效果是:
25.该硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备能够改善目前中和沉淀法、蒸馏法、去除金属离子循环使用法、扩散渗析、离子膜、电沉积法和溶剂萃取法等处理工艺所使用设备中所存在的问题,其具有如下优势:
26.(1)本设备能够将剥锡废液中的有效成分进行资源循环再利用,并得到有价值的铜锡合金,能够避免使用大量碱液造成资源的浪费;且其能够在常温常压下对剥锡废液进行再生处理,安全性较高,操作简单、各工序参数易控,能够使生产更加自动化;
27.(2)本设备中使用真空过滤机进行固液分离,能够避免使用常规压滤机或离心机导致的设备保养强度高及安全性较弱的问题,且在分离过程中不会有泄漏风险及气体挥发的问题;
28.(3)本设备中使用了柔性陶瓷膜对再生剥锡液进行进行过滤,避免反应所得的微米级固体滤物晶体进入再生剥锡液储存桶内;
29.(4)本设备中使用第二加药装置向再生剥锡液调配桶内加入各种调配药剂,用于调配再生剥锡液的各种组分,使得滤液重新再生为与新液各组分基本一致的剥锡液。
附图说明
30.图1是本高新技术的结构示意图;
31.其中:
32.1-剥锡废液储存装置;
33.2-反应搅拌桶;2a-第一搅拌电机;
34.3-陈化桶;
35.4-真空过滤机;
36.5-静置槽;
37.6-再生剥锡液储存桶;
38.7-再生剥锡液调配桶;7a-第二搅拌电机;
39.8-子液中转桶;
40.9-中央供药桶;
41.11-第一加药装置;
42.12-第二加药装置;12a-加药桶;
43.13-隔膜泵;
44.14-液位开关;
45.15-卧式耐酸碱泵。
具体实施方式
46.为了能够更清楚了解本高新技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,下面结合附图和实施例,对本高新技术的具体实施方式作进一步详细描述,以下实施例用于说明本高新技术,但不用来限制本高新技术的范围。
47.一种硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,主要包括通过管道依次连通设置的剥锡废液储存装置1、反应搅拌桶2、陈化桶3、真空过滤机4、静置槽5、再生剥锡液储存桶6、再生剥锡液调配桶7、子液中转桶8和中央供药桶9。上述反应搅拌桶2通过管道分两路与陈化桶3连通,且每路管道上均分别定位设有一卧式耐酸碱泵15,该两路管路中一路中在使用时,另一路作为备用管路,卧式耐酸碱泵用于将反应搅拌桶内的液体抽送至陈化桶内。此外上述剥锡废液储存装置1与反应搅拌桶2之间的管道上、静置槽5和再生剥锡液储存桶6之间的管道上、再生剥锡液储存桶6和再生剥锡液调配桶7之间的管道上、再生剥锡液调配桶7和子液中转桶8之间的管道上以及子液中转桶8和中央供药桶9之间的管道上均分别定位设有一卧式耐酸碱泵15,同样该卧式耐酸碱泵用于抽送液体。上述反应搅拌桶2、陈化桶3、静置槽5、再生剥锡液储存桶6、再生剥锡液调配桶7、子液中转桶8和中央供药桶9上均分别定位设有一液位开关14,该液位开关与总控中心电性连接。此外,在各种泵(如卧式耐酸碱泵及后述的隔膜泵)的进出水口、各种容置液体容置的进出水口处均定位装设有水阀,该水阀可采用手动球阀也可采用各种与总控中心电性连接的电动阀门。
48.上述的剥锡废液储存装置1用于储存剥锡工序中产生的剥锡废液,本具体实施例中使用剥锡废液储存桶用于进行硝酸型剥锡废液的储存。
49.上述的反应搅拌桶2用于位于其中的剥锡废液和与所添加的药剂进行搅拌及进行相应的化学反应。该反应搅拌桶2内定位设有搅拌用的第一搅拌电机2a,该第一搅拌电机为
立式减速电机,沿该反应搅拌桶的中心轴线方向设置,且该第一搅拌电机的减速比为1:(25-30),优选其减速比为1:25。此外,该反应搅拌桶2的外部定位设有一第一加药装置11,该第一加药装置11通过加药管道与该反应搅拌桶2连通,该第一加药装置11用于添加反应剂和辅助剂。针对本具体实施例中所需要再生的硝酸型剥锡废液,所使用的反应剂优选为有机酸还原剂,在强酸条件下,该有机酸还原剂作为铜锡去除剂既能保证不破坏有效的剥锡成分,又能使溶液中的锡铜离子沉淀下来;所使用的辅助剂的主要作用是使上述还原剂作用所形成的沉淀物絮体加大且沉淀速度极快,更加便于后续进行的固液分离。
50.上述的陈化桶3用于陈化加入辅助剂后的剥锡废液,该剥锡废液经陈化一段时间后再使用真空过滤机4进行固液分离。
51.上述的真空过滤机4用于在封闭条件下将经陈化后的剥锡废液进行固液分离,得到降低锡铜离子的再生液,滤出来的锡铜饼可以当产品销售或者再生产用。上述所使用的真空过滤机4为真空度不低于-0.08mpa的真空过滤机。使用真空过滤机进行固液分离,能够避免使用常规压滤机或离心机导致的设备保养强度高及安全性不高的问题,且在分离过程中不会有泄漏风险及气体挥发的问题存在。此外,上述陈化桶3和真空过滤机4之间的管道上定位设有一隔膜泵13。
52.上述的静置槽5用于静置沉降真空过滤机过滤所得的再生液,该静置槽的进水口与真空过滤机的溢流口连通。使用静置槽是因为反应所得的固体滤物晶体是微米级,其需进行自然重力静置沉降,以进一步去除真空过滤机过滤所得液体中的沉淀物。
53.上述的再生剥锡液储存桶6用于储存经静置槽出来的再生剥锡液。同时静置槽5与再生剥锡液储存桶6之间且位于再生剥锡液储存桶的入水口前方处定位设有用于过滤静置后再生剥锡液的柔性陶瓷膜,且该柔性陶瓷膜的过滤精度为0.8-1.0μm,优选其过滤精度为1.0μm。为了保证过滤所得物不会再次进入到经静置后所得的再生剥锡液中,使再生剥锡液中无其他外来物,将再生剥锡液转入再生剥锡液储存桶时使用上述柔性陶瓷膜进行过滤。
54.上述的再生剥锡液调配桶7用于调配位于其中的再生剥锡液的浓度,如硝酸浓度、铁含量及其他辅助剂等,使再生剥锡液中各成分含量与新剥锡液各成分含量基本一致。该再生剥锡液调配桶7内定位设有搅拌用的第二搅拌电机7a,该第二搅拌电机为立式减速电机,沿该再生剥锡液调配桶的中心轴线方向设置,且该第二搅拌电机的减速比为1:(10-15),优选其减速比为1:15。此外,该再生剥锡液调配桶7的外部定位设有一第二加药装置12,该第二加药装置12通过加药管道与该再生剥锡液调配桶7连通,该第二加药装置用于添加各种调配药剂。上述第二加药装置12包括若干个不同的加药桶12a,且该若干个加药桶分别通过一加药管道与再生剥锡液调配桶7连通。该若干个不同的加药桶12a包括用于调节硝酸浓度的硝酸加药桶、用于调节铁含量的铁剂加药桶、用于添加护铜剂的护铜剂加药桶、用于添加光亮剂的光亮剂加药桶、用于添加促进剂的促进剂加药桶、用于添加增溶剂的增溶剂加药桶和用于添加no
x
化合物抑制剂的抑制剂加药桶。
55.上述的子液中转桶8用于储存经调配好的再生液子液,中央供药桶9用于向需要使用新再生的剥锡液的装置提供剥锡液。
56.本申请所述硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备在进行硝酸型剥锡废液再生处理时,所采用的再生处理工艺原理如下所述:
57.剥锡液之所以速度和活性下降,是因为其药液中外来金属离子的增加,因此需要
将该外来金属离子从剥锡液中除去,才能实现剥锡废液的再生。其处理工艺原理主要包括:
58.(1)在反应搅拌桶内通过第一加药装置分别先后加入反应剂和辅助剂。
59.a.本具体实施例中先在反应搅拌桶内加入反应剂,该反应剂为还原剂,优选固体型的有机酸还原剂,该固体型的有机酸还原剂能够避免溶液膨胀或增量,其用量根据废液中锡铜的含量进行添加。由于本申请适用于硝酸型剥锡废液的处理,因此在强酸条件下,有机酸还原剂作为铜锡去除剂既能保证不破坏有效的剥锡成分,又能使溶液中的锡铜离子沉淀下来。
60.其退锡反应原理为:sn+4hno3(浓)=h2sno3↓
+4no2↑
+h2o
61.其沉淀反应原理为:h2x+cu
2+
=cux

+2h
+
62.sn(oh)6
2-+2h
+
=sn(oh)4↓
+2h2o
63.所加入的有机酸还原剂电离出的h
+
可使废液中的锡形成sn(oh)4,同时可以沉淀铜,实现锡、铜的的共沉淀,从而达到铜锡沉淀去除的效果。
64.b.本具体实施例中在反应搅拌桶内加入上述反应剂进行搅拌反应30-60min(优选60min)后加入辅助剂,该辅助剂一般采用絮凝剂,使其沉淀物絮体加大、沉速加快,更易固液分离;然后在陈化桶内陈化一段时间后再进行固液分离。
65.(2)本申请中使用真空过滤机在封闭条件下将陈化后的剥锡液进行固液分离,得到降低锡铜离子的再生液,滤出来的锡铜饼可以当产品销售或再生产。
66.(3)本申请中因反应所得的固体滤物晶体是微米级,因此需要进行自然重力静置沉降,以便进一步去除沉淀物。为保证滤物不进入再生剥锡液,将再生剥锡液转入再生剥锡液储存桶时使用柔性陶瓷膜进行过滤,使再生剥锡液无其他外来物。
67.(4)在再生剥锡液调配桶内通过第二加药装置分别加入各种调配药剂,用于对再生剥锡液的各种组分进行调配,如硝酸浓度、铁含量等,并加入护铜剂、光亮剂、促进剂、增溶剂、no
x
化合物抑制剂等,使调配好的再生剥锡液中各组分参数与新液基本一致。
68.本申请所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备在进行硝酸型剥锡废液再生处理时,所采用的再生处理工艺主要包括如下所述步骤:
69.s1,将位于剥锡废液储存装置中的硝酸型剥锡废液通过卧式耐酸碱泵抽送至反应搅拌桶内,通过第一加药装置向该反应搅拌桶内按照添加量为40-120g/l的量加入反应剂,然后进行搅拌30-60min,使反应剂与废液中的铜离子和锡离子进行充分反应沉淀;搅拌反应结束后,通过第一加药装置向该反应搅拌桶内加入辅助剂后继续进行搅拌以使沉淀物絮体加大、沉速加快;
70.s2,反应结束后,将位于反应搅拌桶内的固液混合物通过两路管路中的一路抽送至陈化桶内进行陈化,陈化时间优选为300min;
71.s3,陈化结束后,将位于陈化桶内的固液混合物通过管路并经隔膜泵抽送至真空过滤机内进行固液分离,经真空过滤机过滤分离所得的固体滤物为锡铜滤饼,其回收后可以当产品销售或者再生产用;经真空过滤机过滤分离所得的液体为锡铜离子含量大大降低的滤液,该滤液经真空过滤机的溢流管道输送至静置槽内;
72.s4,滤液在静置槽内通过自然重力静置沉降480min,以进一步除去滤液中微米级的固体滤物晶体;静置沉降结束后通过卧式耐酸碱泵将静置槽内的上层液体抽送至再生剥锡液储存桶内,再经卧式耐酸碱泵将再生剥锡液储存桶内的液体经柔性陶瓷膜后抽送至再
生剥锡液调配桶内;
73.s5,通过第二加药装置向再生剥锡液调配桶内加入调配药剂对再生剥锡液的各种组分进行调配,如调配硝酸浓度、铁含量等,并通过加入护铜剂、光亮剂、促进剂、增溶剂、no
x
化合物抑制剂等,使调配好的再生剥锡液中各组分参数与新液基本一致,获得再生剥锡液;
74.s6,将位于再生剥锡液调配桶内的再生剥锡液通过管道和卧式耐酸碱泵抽送至子液中转桶内进行储存,并根据需要经管道和卧式耐酸碱泵抽送至中央供药桶内进行使用。
75.上述再生处理工艺通过向老化的剥锡废液中加入适量的反应剂和辅助剂使老化剥锡废液中的铜离子及锡离子通过陈化、过滤及静置后与剥锡废液进行分离,保持剥锡液原有有效的剥锡成分,再通过柔性陶瓷膜过滤、再生剥锡液调配等一系列的工艺流程之后,使得老化的剥锡废液能够重新循环利用,从而恢复其剥锡效果。
76.本高新技术所述硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备是针对于印刷线路板或五金行业进行剥锡工序所产生的剥锡废液进行资源再生处理用的设备,使用该设备进行剥锡液再生处理能够从老化剥锡废液中分离出纯度较高的金属锡铜化合物,并能够确保剥锡废液再生后的剥锡效果,该再生处理设备即具有设备简单、成本低、易操作等优点,还具有零排放且能够100%回收循环利用剥锡废液的经济效益。
77.以上所述仅是本高新技术的优选实施方式,并不用于限制本高新技术,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本高新技术技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本高新技术的保护范围。

技术特征:
1.一种硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:包括通过管道依次连通设置的剥锡废液储存装置(1)、反应搅拌桶(2)、陈化桶(3)、真空过滤机(4)、静置槽(5)、再生剥锡液储存桶(6)、再生剥锡液调配桶(7)、子液中转桶(8)和中央供药桶(9),其中所述反应搅拌桶(2)通过加药管道与一用于添加反应剂和辅助剂的第一加药装置(11)连通;其中所述再生剥锡液调配桶(7)通过加药管道与一用于添加调配药剂的第二加药装置(12)连通。2.根据权利要求1所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述第二加药装置(12)包括若干个不同的加药桶(12a),且该若干个加药桶分别通过一加药管道与所述再生剥锡液调配桶(7)连通。3.根据权利要求2所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:若干个不同的所述加药桶(12a)包括用于调节硝酸浓度的硝酸加药桶、用于调节铁含量的铁剂加药桶、用于添加护铜剂的护铜剂加药桶、用于添加光亮剂的光亮剂加药桶、用于添加促进剂的促进剂加药桶、用于添加增溶剂的增溶剂加药桶和用于添加no
x
化合物抑制剂的抑制剂加药桶。4.根据权利要求1所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述静置槽(5)与所述再生剥锡液储存桶(6)之间且位于再生剥锡液储存桶的入水口前方处定位设有用于过滤静置后再生剥锡液的柔性陶瓷膜,且该柔性陶瓷膜的过滤精度为0.8-1.0μm。5.根据权利要求1所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述反应搅拌桶(2)内定位设有搅拌用的第一搅拌电机(2a),所述再生剥锡液调配桶(7)内定位设有搅拌用的第二搅拌电机(7a),该第一、二搅拌电机均为立式减速电机,且第一搅拌电机的减速比为1:(25-30),第二搅拌电机的减速比为1:(10-15)。6.根据权利要求1所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述陈化桶(3)和真空过滤机(4)之间的管道上定位设有一隔膜泵(13)。7.根据权利要求6所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述真空过滤机(4)为真空度不低于-0.08mpa的真空过滤机。8.根据权利要求1所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述反应搅拌桶(2)、陈化桶(3)、静置槽(5)、再生剥锡液储存桶(6)、再生剥锡液调配桶(7)、子液中转桶(8)和中央供药桶(9)上均分别定位设有一液位开关(14)。9.根据权利要求1所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述剥锡废液储存装置(1)与反应搅拌桶(2)之间的管道上、所述静置槽(5)和再生剥锡液储存桶(6)之间的管道上、所述再生剥锡液储存桶(6)和再生剥锡液调配桶(7)之间的管道上、所述再生剥锡液调配桶(7)和子液中转桶(8)之间的管道上、以及所述子液中转桶(8)和中央供药桶(9)之间的管道上均分别定位设有一卧式耐酸碱泵(15)。10.根据权利要求9所述的硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其特征在于:所述反应搅拌桶(2)通过管道分两路与所述陈化桶(3)连通,且每路管道上均分别定位设有一所述卧式耐酸碱泵(15)。
技术总结
本高新技术公开了一种硝酸型剥锡废液零排放再生处理设备,其包括通过管道依次连通设置的剥锡废液储存装置、反应搅拌桶、陈化桶、真空过滤机、静置槽、再生剥锡液储存桶、再生剥锡液调配桶、子液中转桶和中央供药桶,其中反应搅拌桶通过加药管道与一用于添加反应剂和辅助剂的第一加药装置连通,其中再生剥锡液调配桶通过加药管道与一用于添加调配药剂的第二加药装置连通。该设备能够实现废剥锡液零排放从而减少环境污染,同时常温条件下处理能耗低,可回收锡铜再利用获得较大经济效益,实现全部循环利用且无废气废水排放,此外还能保留溶液中的Fe

技术开发人、权利持有人:张良

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