[发明专利]一种退锡液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及非机械方法去除废旧电路板表面上的金属材料，尤其涉及一种退锡液及其制备方法和应用。

背景技术

随着人们生活水平的提高，各种家电更新换代的频率越来越高，各种废旧家电所产生的废旧电路板的数量越来越多。如何有效处理废旧电路板，实现废旧电路板的回收再利用，成为亟待解决的问题。

实现对废旧电路板回收再利用的核心问题是对废旧电路板进行脱焊处理，脱除废旧电路板表面的焊锡。湿法脱焊具有能耗低和退锡完全等优点。例如，公开号为CN101665875A的中国专利公开了一种废电路板中锡铅回收的方法，该方法中采用硝酸将废旧电路板浸泡处理0.3～6小时，待该废旧电路板电子元器件脱落后，得到裸板和废电子元器件。但该方法存在以下问题：使用的单一强酸易将焊锡中的二价锡离子氧化成四价，而该方法中没有加入稳定剂配合单一强酸使用，因此易产生四价锡离子，四价锡离子水解将过早产生β-锡酸沉淀，β-锡酸沉淀附着在焊锡表面影响脱焊的进行，使得脱焊速度减慢。

目前，市面上的退锡液主要用于电路板的制造过程中，例如“印刷电路板在图像蚀刻完成后，将原来用于保护图像的锡铅或锡的镀层去除”，在这个过程中要防止退锡液对铜箔的腐蚀，因此使用退锡液的时候需要加入缓蚀剂对铜进行保护。鉴于此，现有的退锡液氧化性较弱，脱焊速度慢，且退锡液成分复杂，不利于对废液中有价金属的回收。

直接用于脱除废旧电路板上焊锡的退锡液未见报道。

可见，使用单一强酸对废旧电路板进行脱焊处理易产生影响脱焊进行的β-锡酸，脱焊速度慢。同时，市面上销售的退锡液氧化性较弱，且成分复杂，不适合直接用于脱除废旧电路板上的焊锡。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种脱焊速度快且组分简单的退锡液及其制备方法和应用。

第一方面，本发明提供了一种退锡液，包含以下组分及重量百分数：

硝酸            15～50％，

硝酸铁或氯化铁  1～20％，

磺酸            1～5％，

其余为水。

通常，电路板上所镀的锡铅合金层与基底铜层之间形成有铜-锡合金，其厚度为0.05μm～0.1μm，且随着时间的推移而增加，因此废旧电路板需要强氧化剂才能有力的脱除焊锡。

本发明提供的退锡液为硝酸型，其氧化体系由硝酸和硝酸铁/氯化铁组成。其中，硝酸是溶解焊锡的主要氧化剂，可选用质量百分比为68％的硝酸。由于锡是不活泼金属，稀酸与锡作用很慢。本发明相比现有的退锡液提高了硝酸的浓度，有效提高了对焊锡的腐蚀速率。

硝酸铁或氯化铁中的Fe³⁺具有强氧化性，加入硝酸铁或氯化铁能提高退锡液的氧化能力，进而有效提高溶解焊锡的速度，同时，起到促进腐蚀铜锡合金层的作用。

在退锡过程中，锡主要是以Sn²⁺的形式存在于溶液中。由于Sn²⁺容易被浓硝酸、空气中的氧等氧化为Sn⁴⁺，而Sn⁴⁺易水解产生β-锡酸沉淀，最终导致β-锡酸附着在焊锡上影响焊锡的溶解，因此退锡液中需要加入磺酸。磺酸的作用是与溶液中的Sn²⁺形成稳定配合物，促进焊锡的溶解。同时，磺酸是一种强酸，可以有效地抑制退锡液中硝酸的分解。从原料成本考虑，优选地，磺酸选用氨基磺酸。

优选地，本发明退锡液，包含以下组分及重量百分数：硝酸30～50％，硝酸铁或氯化铁10～18％，磺酸3～5％，其余为水。

更优选地，本发明退锡液，包含以下组分及重量百分数：硝酸50％，硝酸铁或氯化铁18％，磺酸5％，其余为水。

由于本发明退锡液仅用于对废旧电路板上的焊锡进行脱焊处理，而这类废旧电路板已不能重复再利用，无需考虑对电路板上铜电路的保护，因此本发明退锡液无需添加缓蚀剂。本发明退锡液组分简单且退锡速度快。

第一方面，本发明提供了如前所述的一种退锡液的制备方法，包括：取硝酸铁或氯化铁、磺酸完全溶解在水里，加入硝酸，搅拌均匀，制得退锡液。

第二方面，本发明提供的退锡液可应用于对废旧电路板进行脱焊处理。具体包括，将废旧电路板清洗、干燥后，浸泡在所述退锡液中进行脱焊处理。优选地，浸泡在所述退锡液中脱焊处理的时间为10～25min。

废旧电路板经退锡液脱焊处理后，可被拆解成基板和元器件，进入回收程序。

脱焊过程中形成的废退锡液含有大量的金属盐和强酸，具有极大的回收价值。