張廣柱

（梅州市環(huán)境監(jiān)測中心站，廣東梅州514071）

印制線路板退錫廢液 （錫泥）中錫含量的分析方法探討

張廣柱

（梅州市環(huán)境監(jiān)測中心站，廣東梅州514071）

分析了檢測印制線路板退錫廢液 （錫泥）中錫含量的影響因子，提出通過對樣品的前處理以及檢測錫過程中添加銅掩蔽劑的方式，提高錫含量分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

退錫廢液；錫泥；錫含量分析；銅掩蔽劑；印制線路板

印制線路板（PCB）退錫廢液中含有較高含量的錫、銅以及強(qiáng)酸 （硝酸），屬于有價(jià)值危險(xiǎn)廢物。雖然文獻(xiàn)報(bào)道過電沉積、擴(kuò)散滲析、萃取和循環(huán)再生等處理方法，但均處于理論或研究階段［1］。目前多數(shù)仍采用傳統(tǒng)的酸堿中和法，將退錫廢液轉(zhuǎn)變?yōu)榇制窔溲趸a和硝酸鹽 （硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸氨），然后采用火法進(jìn)行錫、銅等有價(jià)金屬的分離回收。退錫廢液、粗品氫氧化錫在轉(zhuǎn)移的過程中均是以錫含量為基礎(chǔ)計(jì)價(jià)，為了使得轉(zhuǎn)移過程中實(shí)現(xiàn)公平交易，降低仲裁率，錫含量的分析尤為重要。本文分別探討了退錫廢液和粗品氫氧化錫中錫含量的分析方法。

1 退錫廢液中錫含量的分析方法

1.1 樣品采集

退錫廢液隨著廠家的配方不同，呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)。通常會呈現(xiàn)出綠色、藍(lán)色、藍(lán)綠色、乳白色等不同的色澤。廢液中的錫部分會轉(zhuǎn)化為偏錫酸、水合氫氧化錫等溶膠狀態(tài)，因此需將溶液混合均勻之后再進(jìn)行樣品采集。分析之前，同樣需對樣品進(jìn)行混合均勻處理［2］。

1.2 樣品預(yù)處理

退錫廢液中除了含有錫以外，同時(shí)還含有大量的硝酸、銅、鐵、錫以及銅緩蝕劑、錫懸浮劑等多種有機(jī)物，在分析前需要先進(jìn)行處理。本實(shí)驗(yàn)采取的處理方法是：稱取2g退錫廢液于500mL錐形瓶中，加入100mL 1＋1鹽酸，在電爐上緩慢加熱至退錫廢液完全溶解，再緩慢滴加10mL濃度為30%的過氧化氫，煮沸至無泡沫產(chǎn)生。

1.3 碘酸鉀法測定錫含量

向上述經(jīng)過預(yù)處理的樣品中，加入1g還原性鐵粉，用電爐加熱至溶解完全。冷卻至室溫后，加入1.5g分析純鋁片，蓋上裝有飽和碳酸氫鈉的蓋氏漏斗，待鋁片完全溶解。再用電爐加熱至溶液清亮，冷卻至室溫后，取下蓋氏漏斗，迅速加入5 mL淀粉指示劑（5 g／L）用0.05mol／L（1／6 KIO3）溶液滴定至溶液變?yōu)闇\藍(lán)色。樣品中錫的濃度計(jì)算公式如下：

式中：C（KIO3）—（1／6 KIO3）濃度，mol／L；V（02）-空白消耗（1／6 KIO3）體積，L；V（12）-測樣品消耗（1／6 KIO3）體積，L；C（22）-樣品錫濃度，g／L；V（22）-樣品體積，L；59.34-錫從二價(jià)氧化到四價(jià)的當(dāng)量。

1.4 結(jié)果分析

表1 碘酸鉀法測退錫廢液（PCB） %

從表1結(jié)果看，退錫廢液中的銅含量對錫含量的分析有較大的影響，在銅含量較高、錫含量較低時(shí)，測試結(jié)果的相對極差較大。測試樣品經(jīng)過處理后，銅轉(zhuǎn)化為Cu1＋，Cu1＋轉(zhuǎn)化為Cu2＋時(shí)會消耗碘酸鉀，因此在不加銅掩蔽劑的情況下，退錫廢水中錫含量測試的結(jié)果偏高［3］。

2 錫泥中錫含量的分析方法

2.1 樣品采集

由于退錫廢液錫含量的不均勻性以及生產(chǎn)過程中固液分離效果的不均性，利用退錫廢液酸堿中和產(chǎn)生的氫氧化錫，每一包裝物 （一般是1t袋裝）所含錫含量也不同。業(yè)內(nèi)一般用特制的取樣器，對每一包裝物的上、中、下進(jìn)行分層采樣，然后將所取的樣品混合，攪拌機(jī)內(nèi)打漿，再利用四分法取樣。取4份樣品：供應(yīng)商、采購商各1份，2份留作公樣，待雙方檢測結(jié)果差異較大時(shí) （一般是超過0.5%）找第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行仲裁。

2.2 樣品預(yù)處理與碘酸鉀法測錫

取上述氫氧化錫樣品800g于105℃恒溫烘箱干燥至恒重，冷卻至室溫，計(jì)算含水率。然后將樣品粉碎均勻，取0.3g樣品于500mL錐形瓶，后續(xù)樣品處理以及測試方法與退錫廢液中錫測試方法相同：氫氧化錫含錫量＝干基含錫* （1-水份）。

2.3 結(jié)果分析

從表2結(jié)果來看，氫氧化錫中的銅含量對錫含量的測試有較大的影響，在銅含量較高，錫含量較低時(shí)，測試結(jié)果的相對極差較大，但是與退錫廢液相比，氫氧化錫中的錫含量較高，銅的影響較低。與產(chǎn)出退錫廢液的PCB企業(yè)不同，需要將危險(xiǎn)廢物委托具有資質(zhì)的公司處理，退錫廢液錫含量測試有差的話一般以買方的結(jié)果作為結(jié)算的依據(jù)，氫氧化錫出現(xiàn)雙方測試結(jié)果差異超過0.5%的情況下，一般需要提交第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行仲裁。因此氫氧化錫的采樣、樣品前處理以及銅的掩蔽對減小買賣雙方測試結(jié)果差異有重要的影響。

表2 碘酸鉀法測氫氧化錫（PCB） %

3 結(jié)束語

從上述分析可以看出，印制線路退錫液、錫泥中錫含量的分析過程中，干擾分析結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因子是：取樣方法、樣品中銅含量、有機(jī)物的含量。可以通過在樣品溶解過程中滴加過氧化氫消除有機(jī)物干擾；在酸性體系下通過將向二價(jià)錫溶液中加入碘化鉀或硫氰酸鉀消除銅干擾。

［1］高東瑞，童張法，陳志傳，廖蔚峰.退錫廢水中錫的分離實(shí)驗(yàn)研究［J］.印制電路信息，2009（10）：44-47.

［2］彭義華，張優(yōu)珍，程柏森.廢退錫水中錫含量測定的分析技術(shù)［J］.環(huán)境保護(hù)，2008（6）：60-63.

［3］黃宜怡.銅（I）對碘量法測定巴氏合金中錫的影響［J］.冶金分析，1986，6（6）：19-21.

Study on the Tin Content Testing in Spent Tin Stripping Solution and Tin Sludge of Printed-circuit Board

ZHANG Guang-zhu
（Meizhou Environmental Monitoring Center，Meizhou Guangdong 514071，China）

The factors influencing the content of tin in spent tin stripping solution and tin sludge of printed-circuit board（PCB）were identified.The accuracy of tin content testing could be improved through pretreating the sample by adding cuprous asmasking agent.

spent tin stripping solution；tin sludge；tin content testing；cuprous asmasking agent；printed-circuit board

X83

A

1673-9655（2015）05-0100-02

2015-03-10

張廣柱（1981-），男，吉林東遼人，畢業(yè)于廣西大學(xué)，研究生，梅州市環(huán)境監(jiān)測中心站測試室主任，工程師，主要從事水、氣、土壤、底質(zhì)等檢測工作。