[发明专利]一种利用线路板退锡废硝酸制备尿素硝酸铵溶液的方法

说明书

本发明涉及一种利用线路板退锡废硝酸制备尿素硝酸铵溶液的方法，它包括如下步骤:用酸碱中和法将退锡废硝酸与氨水进行中和沉淀反应，过滤，得含锡滤泥和一次滤液；用铜铁置换法处理一次滤液，以铜粉形式回收其中的大部分铜离子，过滤，得含铁粗铜粉和二次滤液；用芬顿法处理二次滤液，然后加氨水将二次滤液pH值调整至5.5～6.0，过滤，得含铁污泥和三次滤液；用重金属捕捉剂沉淀法处理三次滤液，以除去重金属杂质，过滤，得重金属污泥和硝酸铵溶液；测定硝酸铵溶液浓度，加尿素和液体肥料缓蚀剂，配置成尿素‐硝酸铵稀溶液；蒸发浓缩尿素‐硝酸铵稀溶液，得尿素硝酸铵溶液产品。本发明可有效实现含退锡废硝酸中锡、铜及硝态氮的完全资源化。

技术领域：

本发明属于环境保护与肥料生产交叉的技术领域，涉及一种利用线路板退锡废硝酸制备尿素硝酸铵溶液的方法，即用于制备出符合《尿素硝酸铵溶液》(NY2670-2015)标准的尿素硝酸铵溶液产品的方法。

背景技术：

液体肥料在我国的大规模应用起步虽然较晚，但由于具有生产成本低、肥效较快、肥料利用率高、适于水肥一体化、环境效益突出等优势，在最近几年得到较快发展。其中，尿素硝酸铵溶液(Urea Ammonium Nitrate solution，简称UAN)已成为我国产量最大的液体肥料产品。

UAN由尿素、硝酸铵和水配制而成，是一种无色稳定、不具爆炸性的液态氮肥，其肥效和节能性、节水性、环保性、经济性均优于固态氮肥。国际市场上一般有三个等级的UAN销售，氮含量分别为28％、30％和32％。2011～2013年，全球UAN的产量基本维持在2000～2100万吨(其中北美产量超过1100万吨)，占氮肥总产量的4％左右。UAN主要应用于欧美地区，在缺水国家更是得到了全力推广和使用。美国施用液体肥料占60％，其中一半是UAN；以色列100％是液体肥料，大部分是UAN或以UAN为原料加工的高效液体复合肥。在我国，2012年以前几乎没有生产UAN，2013年农业部将其列入肥料登记目录、并于2015年发布了农业行业标准《尿素硝酸铵溶液》(NY2670-2015)，2016年UAN产量已达32.7万吨，推广面积也逐步扩大。

印制线路板(PCB)是现代电子和信息产业的基础元器件。退锡是PCB制作过程的其中一道工序，而退锡废硝酸是由退锡剂在保证铜基材不被侵蚀的情况下选择性地溶解覆铜层上的锡或锡铜合金所产生的废液。常用的退锡剂多为硝酸型，退锡废硝酸则是呈深绿色带刺激性气味的液体，其中含硝酸20～40％、含锡50～150g/L、含铜1～20g/L、含铁5～20g/L。

归纳起来，退锡废硝酸主要有再生回用法(如中国专利CN1472362、CN101220476、CN1288075、CN102766883B、CN205188441U、CN103060844B，美国专利US6685820等)和酸碱中和法(如中国专利CN101984097A、CN101497458、CN1211503C、CN101532096、CN102086073A、CN101948133B、CN104986892A等)两类处理技术路线，或兼而有之(如中国专利CN105330080A)。再生回用法适用于产废企业在生产线源头进行废液的再生循环利用，本应符合循环经济的理念；但由于再生退锡剂质量不稳定等原因，并未大规模应用。而酸碱中和法大多应用于接收、处理退锡废硝酸的危险废物经营单位，主要采用氢氧化钠、石灰或氨水中和废液中的游离硝酸，其中的锡、铜、铁等金属离子随之沉淀，通过压滤得到以羟基氧化锡为主的泥饼并出售给下游的锡冶炼厂家而获利；但剩余含硝酸钠、硝酸钙或硝酸铵溶液的去向则语焉不详，或一笔带过。

中国专利CN102775197B提出了一种利用线路板退锡废液沉锡后的母液制备肥料级硝酸铵浓缩液的方法，为氨水中和法处理退锡废硝酸产生的硝酸铵溶液提供了一种工艺简单、处理成本低廉的资源化利用思路。但硝酸铵浓缩液属于非标产品，氮含量较低，销售范围窄，复合肥生产厂家使用的意愿不强烈。更为关键的是，硝酸铵浓缩液很容易通过进一步地蒸发浓缩制成硝酸铵固体；而硝酸铵(固体)已被《民用爆炸物品品名表》列入国家严格管控的民用爆炸物品，生产和使用都受严格限制。综合以上两点，硝酸铵浓缩液的大规模推广应用极其困难。