锡作为电子等领域的关键金属,含锡废料(如单晶电路板)的回收既关乎资源循环,也对环保与经济性提出高要求。“DES 新型退锡法” 正是针对这一需求研发的创新技术,实现了锡回收在环保性、经济性、纯度上的多重突破。
DES(深共熔溶剂)是核心介质,由以下组分协同制备:
- 氯化胆碱:作为氢键受体(HBA);
- 甲磺酸:作为氢键供体(HBD);
- 丙酸:调节粘稠度、维系氢键网络;
- 四氯化锡:参与反应,最终形成深共熔溶剂 。
- 预处理:单晶电路板经破碎、磁选除铁,减少杂质干扰;
- DES 浸出:预处理后物料在 下,经 DES 浸出 ,锡以特定形态溶解;
- 固液分离:分离浸出液与固体残渣;
- 电解回收锡:对含锡浸出液施加200 - 400 A/m²的电流密度,电解得到纯度>99.9% 的阴极锡板;
- 溶剂回收:通过蒸发浓缩,回收 DES 溶剂,实现循环利用。
- 溶解与催化:甲磺酸促使锡以 形式高效溶解,四氯化锡催化氧化反应,使锡浸出率提升至 98.5%(传统酸浸法仅 85% - 92%);
- 金属分离:DES 对铜有选择性抑制作用,铜留存率>99%,实现锡与铜的高效分离;
- 反应优化:退锡液与反应物 “结构空间重叠度高”“分子表面可接触溶剂的总面积持续稳定”,丙酸调节黏度至最佳范围,反应时间缩短至 30 - 60 分钟;
- 技术验证:通过 “原子吸收光谱测定 浓度”“摩尔比梯度实验” 等手段,验证技术可靠性,从 “浸出效率”“反应时长” 维度实现突破。
- 定向浸出:通过温度、液固比、反应时间的精准控制,实现锡的 “定向浸出”,避免其他金属过度溶解;
- 预处理 + 电解协同:结合 “磁选预处理(除铁率>95%)” 与 “隔膜电解技术(电流效率 97.5%)”,不仅锡浸出率达 98.5%,还能得到超高纯产物:
- 阴极锡板纯度>99.7%;
- 铜粉纯度>99.5%;
相较传统回收(纯度仅 99.4%),纯度提升了0.3% - 1.7%,实现锡、铜等金属的 “高效分离 + 高纯度回收”。
- 溶剂循环:突破传统溶剂 “不可循环” 的局限,通过蒸馏器去除 DES 中杂质离子,实现溶剂再生循环使用,再生次数>10 次,减少原料成本30%;
- 性能稳定:再生 DES 的 “黏度、电导率、pH 值” 与新鲜 DES 性能相近,保障浸出效果稳定;
- 环保零排放:配套 “尾气排放装置”,确保废气零排放,符合《大气污染物综合排放标准》(),形成 “浸出 - 电解 - 再生” 的闭环工艺,兼顾环保与经济。