CN101392327A - 一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法，包括：(1)将废弃印刷线路板破碎为60～400目的粒度；(2)以单质硫为能源物质，城市污水厂污泥为菌株来源及培养基主要成分，在产酸池内培养微生物菌液；(3)经过5～15d的培养后，酸化的污泥进入沉淀池，进行固液分离，分离所得上层菌液进入浸取池，浓缩所得的污泥一部分作为接种液回流至产酸池中，另一部分排出系统收集待利用；(4)将废弃印刷线路板粉末和上述菌液混合，在摇床中进行浸取反应；(5)浸取液进入收集池待回收再利用。本发明不仅为废弃印刷线路板资源化提供一种低成本、高效率的新方法，并且使城市污水厂污泥得到了很好的利用。

Description

一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法
技术领域
本发明属废弃印刷线路板中铜的回收制备领域，特别是涉及一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法。
背景技术
废弃印刷线路板中含有大量的金属物质，部分线路板中的金属含量甚至超过45％，对于其中金属物质的资源化处理，已见于有关文献报道。由于铜是印刷线路板中的主要金属，一般含量在20％左右，因此，从废弃印刷线路板中回收铜的潜力非常大。从废弃印刷线路板中回收铜，不仅可以维护周边环境，保证居民福利，而且可以弥补日益稀缺的铜资源。
目前从废弃印刷线路板中提取铜的方法主要有物理、化学和生物法。物理法所使用的机械设备投资大、能源消耗量大、维护费用高，而且产物中金属之间难以分离。化学法所得到的浸取液及残渣具有腐蚀性和毒性，若处理不当，易引起更为严重的二次污染，故将污染少、成本低、反应条件温和的生物技术应用到废弃印刷线路板金属回收当中具有独特的优势。对于废弃印刷线路板中金属回收的生物浸取，H.Brandl等利用真菌类微生物浸取电子废弃物粉末(含铜8％)中的金属，当添加量为100g/l，在30℃耗时21d条件下浸取65％以上的铜；Sadia Ilyas等利用中温嗜酸混合菌浸取印刷线路板粉末(含铜8.5％)中的金属，当添加量为10g/l时，18d后铜的浸取率为89％；周培国等利用氧化亚铁硫杆菌浸取印刷线路板粉末(含铜10.4％)中的铜，当添加量为100g/l时，15d左右铜浸取率达到约90％。
为了进一步提高废弃印刷线路板粉末添加量、铜的浸取率及降低微生物培养成本。因此，有必要研究利用城市污水厂污泥作为菌株来源，单质硫为能源物质，培养微生物菌液浸取废弃印刷线路板中的铜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法，本发明不仅为废弃印刷线路板资源化提供一种低成本、高效率的新方法，并且使城市污水厂污泥得到了很好的利用。
本发明的一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法，包括：
(1)将废弃印刷线路板破碎为60～400目的粒度；
(2)将单质硫(S0)与含固率为0.3～1％的城市污水厂污泥以5～20g/L的比例混合，以S0为能源物质，污泥为菌株来源和培养基主要成分，在产酸池内培养微生物菌液；
(3)经过5～15d的培养后，酸化的污泥进入沉淀池，进行固液分离，分离所得上层菌液进入浸取池，浓缩所得的污泥一部分作为接种液回流至产酸池中，另一部分排出系统收集待利用；
(4)将60～400目的废弃印刷线路板粉末和上述菌液按10～200g/L的浓度混合，在摇床中25～40℃，120～220r/min的条件下浸取1～10d，或经摇床浸取反应后，继续采用往复循环的方式进行浸取，浸取时间为14～50d，以提高铜的浸取率；
(5)反应结束后，浸取液进入收集池待回收再利用。
所述步骤(4)中的混合浓度为20g/L，摇床温度为30～35℃，浸取时间为1～8天；
所述步骤(4)中的混合浓度为20g/L，摇床温度为25～40℃，浸取时间为1～2天；
所述步骤(4)中的混合浓度为150g/L，摇床温度为25～40℃，首次浸取时间为1～8天，再经往复循环浸取，耗时16～30d。
本发明以单质硫为能源物质，城市污水厂污泥为菌株来源及培养基主要成分培养微生物菌液，在菌液中微生物、酸和空气的共同作用下浸取废弃印刷线路板中的铜。
有益效果
(1)本发明的浸取产物可以为某些工业生产活动提供一些中间体、添加剂以及高效铜源补充剂的来源；
(2)本发明不仅为废弃印刷线路板资源化提供一种低成本、高效率的新方法，并且使城市污水厂污泥得到了很好的利用。
附图说明
图1为微生物浸取废弃印刷线路板中铜的工艺流程图
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将单质硫(S0)与含固率为0.3～1％的城市污水厂污泥以5～20g/L的比例混合，用蠕动泵以200～350ml/d的流量连续不断地送至产酸池中，用空气流量计调节进气量对污泥加以曝气，以保证产酸池中溶解氧的浓度不低于2.0mg/L；产酸池中的微生物在好氧条件下大量生长，促使酸液pH值快速下降至2以下；经过酸化后的污泥进入沉淀池，进行固液分离，分离所得上层菌液进入浸取池，浓缩所得的污泥一部分作为接种液回流至产酸池中，另一部分排出系统收集待利用。
实施例2
将60～400目的废弃印刷线路板粉末与实施例1所得菌液按照20g/l的浓度混合，然后在摇床中30～35℃，120～220r/min的条件下进行浸取反应，浸取时间为1～8d，经测定，铜浸取率可以达到19.87％。
实施例3
将60～400目的废弃印刷线路板粉末与实施例1所得菌液按照20g/l的浓度混合，然后在摇床中25～40℃，120～220r/min的条件下进行1～2d的浸取反应，经测定，在不同温度条件下铜浸取率可达12.06％。
实施例4
将60～400目的废弃印刷线路板粉末与实施例1所得菌液按照150g/l的浓度混合，然后在摇床中25～40℃，120～220r/min的条件下进行浸取反应，分别浸取1～8d后，用锥形瓶取样测定pH、ORP值，然后进行固液分离，浸取液进入收集池，固体部分则采用新鲜菌液继续进行浸取反应；如此往复循环进行浸取反应，在耗时16～30d后，铜浸取率可达到93.69％。
将实施例4的浸取液进行X射线衍射分析可知，浸取液中的主要物质为某含铜化合物，该含铜化合物可应用于工业生产活动中。

Claims (4)

1.一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法，包括：
(1)将废弃印刷线路板破碎为60～400目的粒度；
(2)将单质硫S0与含固率为0.3～1％的城市污水厂污泥以5～20gL的比例混合，以S0为能源物质，污泥为菌株来源和培养基主要成分，在产酸池内培养微生物菌液；
(3)经过5～15d的培养后，酸化的污泥进入沉淀池，进行固液分离，分离所得上层菌液进入浸取池，浓缩所得的污泥一部分作为接种液回流至产酸池中，另一部分排出系统收集待利用；
(4)将60～400目的废弃印刷线路板粉末和上述菌液按10～200g/L的浓度混合，在摇床中25～40℃，120～220r/min的条件下浸取1～10d，或经摇床浸取反应后，继续采用往复循环的方式进行浸取，浸取时间为14～50d；
(5)反应结束后，浸取液进入收集池待回收再利用。
2.根据权利要求1所述的一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法，其特征在于：所述步骤(4)中的混合浓度为20gL，摇床温度为30～35℃，浸取时间为1～8天。
3.根据权利要求1所述的一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法，其特征在于：所述步骤(4)中的混合浓度为20gL，摇床温度为25～40℃，浸取时间为1～2天。
4.根据权利要求1和2所述的一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法，其特征在于：所述步骤(4)中的混合浓度为150gL，摇床温度为25～40℃，首次浸取时间为1～8天，再经往复循环浸取，耗时16～30天。
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