摘要：退锡废液是使用退锡剂将保护导电图形的锡或锡-铅金属从导电图形表面上去除而产生的废液，含有大量的有毒物质。污染物的浓度较高，组分较多，处理起来的具有很大的难度，使得目前仍然没有一种有效的处理工艺。本文对目前退锡废液的处理办法进行概述，发现目前的退锡液处理技术各有利弊，仍需要开发新型处理方法。
关键词：印刷板；退锡液；处理办法；环保
前言
在生产印刷电路板中，退锡既是一个不可或缺的重要环节，也是产生废液最多的工序。退锡液是由退锡剂在不受腐蚀的条件下，将涂覆在铜表面的锡或锡铜合金选择性溶解而产生的废液，是一种常见的含有重金属的废液。退锡剂通常包含硝酸型、硝酸-烷基磺酸型及氟化物型，其中硝酸型由于具有容量大、效率高等优点包括90%以上的PCB生产企业用于退锡操作。硝酸型退锡剂在退锡工序中产生退锡绿色废液有刺激气味，且含有大量的硝酸（20%-30%）、锡（超过110 g/L）、铜和铁（约20-50 g/L）。将退锡液排放到环境中，不仅会造成严重污染环境，还会浪费资源。采用有效方法对退锡废液中的金属进行回收，并对硝酸进行处理，是解决退锡液问题的关键。
1 废退锡液的产生
印制电路板制作的工艺流程主要包括双面铜箔覆盖、机械加工、沉铜、贴膜或网印、电镀铜、电镀锡或铅、蚀刻操作、退锡操作、然后处理加工得到电路板产品。在具体的生产过程中，采用贴膜或网印的方法绘制导电图形，然后在导电图形上进行电镀锡铅操作，将导电图形覆盖上锡和铅等抗蚀刻金属进行保护，然后进行蚀刻操作，将导电图形以外的区域进行蚀刻。蚀刻完成后进行退锡操作，使用退锡剂在不损坏导电图形的情况下退去导电图形上覆盖的锡或锡-铅金属，进而产生了退锡废液。
2 废退锡液的特点及危害
2.1废退锡液的特点
（1）废液量大。退锡是电路板生产工序中产生废液最多的工序之一，随着电路板的产量不断提升，退锡废液的量也逐渐增加。全球每年平均要产生50万吨的退锡废液，生产一千平方米的印刷电路板通常要产生超过0.75吨的退锡废液。
（2）污染物浓度高、污染严重。含有大量的硝酸（含量在20%-30%的范围）、锡（含量超过110 g/L）、铜和铁（含量约为20-50 g/L），此外退锡废液中还包含杂环化合物、多环芳香化合物等其他污染物，会严重污染环境。
（3）废液成分复杂，难治理。退锡废液中含有很多的组分，具有较大的治理难度，且需要耗费很高的治理成本，且目前国内还没有一种有效的处理退锡废水的工艺。
2.2 废退锡液的危害
退锡废液中含有大量的硝酸、锡、铜和铁，以及杂环化合物、多环芳烃等污染物。这些污染物如果被排放的环境中，容易造成以下危害：首先，包含锡、铅、铜、铁等重金属元素，具有较大的毒性，进入到环境中容易会危害生物的生存和生长，破坏生态平衡，甚至会对人类产生不利的健康威胁。其次，退锡液中含有大量的硝酸，排放到水体中会显著降低水体的pH值，导致水体出现明显的酸化问题，会对水中生物造成损害，也会对水质产生下降作用。这些硝酸废水排放到土壤中，导致土壤发生严重的酸化情况，进而使得土壤的肥力收到不利影响，也会影响农产品的质量和产量。此外，退锡溶液中的杂环化合物、多环芳烃也是具有高毒性的有机物，能被生物积累，还可能会产生致癌作用。也会对生态环境产生严重的污染，对人体健康产生较大的风险。
3 退锡废液的处理方法概述
3.1 中和沉淀法
退锡废液中的锡、铜和铁等金属离子，在加入碱试剂条件下会生产氢氧化物沉淀。中和沉淀法是在废水中加入碱材料，使得废水的pH上升，废液中的金属离子会逐渐生产沉淀，进而从水中被除去。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该方法需要加入过量的碱才能起到好的效果，所以经济性差，运行成本较高。同时形成的沉淀以污泥的形式存在，需要对其进行进一步处理，具有一定的难度，限制了其应用。
3.2 蒸馏回收法
该方法主要用于回收退锡废液中的硝酸，硝酸通过蒸馏的方式进行去除和回收，使得废液中pH上升，废液中的金属离子会逐渐生产沉淀，进而从水中被除去。同步实现了硝酸的回收及金属离子的沉淀去除。由于蒸馏需要消耗大量的能源，不合符节能减排的环保要求，故在实际回收处理过程中经济性比较差。
3.3 酸性沉淀剂处理法
含巯基等酸性试剂也能与锡、铜、铁等金属离子发生络合反应生产沉淀。因此，可采用此类酸性试剂作为沉淀剂来将金属从水中分离出来。这就使得硝酸根释放出来重新形成硝酸，使得其重新获得退锡性能。通过对其比例进行化验分析，通过技术调节后，可形成新的退锡液进行使用，形成良性循环，经济实用性强。
3.4 制备锡酸产品
退锡废液中含有硝酸和锡等成分，可以采用一定的手段制备锡酸产品，实现其资源化。例如可以制备锡酸钡产品。具体的过程是：首先，往废液中投加一定量特定的表面活性剂和絮凝剂，对废液中的锡进行絮凝操作，使其从废水中去除。其次，将絮凝得到固体加入到氢氧化钠溶液中进行煮沸操作，使得偏锡酸转化为锡酸盐，进而重新溶解，将体系过滤。往滤液中加入氯化钡，使得锡酸根离子与钡离子发生络合反应制得锡酸钡沉淀，将沉淀滤出后，放入烘箱进行干燥，就制得了产品。
3.5 电解法
该方法是采用电化学手段对铜离子进行电化学还原，生产铜单质而沉淀下来，被回收利用。对锡采用电化学氧化反应，将锡转化氧化物或氢氧化物，从废水中沉淀出来而实现回收。两种金属离子被去除后，剩余的硝酸和铁就能组成新的退锡剂，进行退锡操作。所以该方法的资源利用性较好，但是处理试剂的用量较大，能源消耗比较多，节能效果不明显。
3.6 扩散渗析-离子膜-电沉积方法
该方法是将扩散渗析法、离子膜分离法和电沉积法进行组合，形成的一种新的处理工艺。利用扩散渗析单元可以通过浓度差分离废液中硝酸，对其进行回收操作。然后锡和铜的回收则采用离子膜分离法和电沉积法组合工艺得以实现。离子交换膜的使用可以避免阴阳离子发生复合，进而提高了电沉积回收金属的能力，也避免了氯气的生成，具有一定的应用价值，实现在线循环使用，减少废液处理成本，提高经济效益。
结束语
退锡废液中含有大量的硝酸及锡、铜、铁等重金属和杂环化合物、污染物的浓度较高，组分较多，处理起来的具有很大的难度，使得目前仍然没有一种有效的处理工艺能对其进行处理。目前关于退锡废液的处理方法主要包括彻底处理型和再生处理型，但这些方法在实际处理中均具有一定的局限性，需要继续对处理工艺进行开发和优化，提高对退锡废水的处理效果。因此，电路板生产企业需要加大退锡废水处理技术研发的投入，开发新的能有效处理退锡废水的工艺技术，实现退锡废水的达标排放和资源化利用。
参考文献：
[1]贾宝琼，陈晓峰.印刷线路板废水处理与回用工艺[J].电镀与涂饰，2007，26（5）：55-58.
[2]张惠敏，李德良，黎定标，等.废退锡液中硝酸和锡的综合回收[J].膜科学与技术，2006，26（5）：86-89.
[3]刘军梅，王海林，李璐.真空浓缩冷却结晶法减少弗洛斯坦镀锡液中的亚铁离子[J].电镀与涂饰，2015，34（15）：856-859.
[4]杨润萍，李晓霞，丁磊，等.污染水中铜离子浓度的快速测定[J].中国卫生检验杂志，2007，17（12）：2217-2218.
[5]袁诗璞.酸性镀锡液中的阳极与β-锡酸[J].电镀与涂饰，2013，32（9）：34-38.
论文作者:李瀚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：废液论文; 硝酸论文; 离子论文; 金属论文; 方法论文; 操作论文; 污染物论文; 《基层建设》2019年第14期论文;