CN101864519A - 一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法 - Google Patents

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曹宏斌
张小娟
李鑫钢
林晓
张懿
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Abstract

本发明公开了一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于首先在一定温度下，将废线路板颗粒与浸出剂盐酸混合搅拌一定时间后，让锡选择性溶解到溶液中；然后将残渣再与与浸出剂氯化铜混合搅拌一定时间后，让铅选择性溶解到溶液中，剩余的铜残留到线路板中。该技术工艺比较简单，不需高温高压，能有效地分离废线路板中锡、铅和铜，节省后续分离操作，而且不引入其它杂质，节约运行成本。

Description

一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法
技术领域
本发明属于废弃电子线路板金属回收领域，具体涉及一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法。
背景技术
随着人们日常生活中对电子产品需求的不断增长，废弃电子产品的对环境的影响及其回收价值越来越被人们所重视。一般而言，废弃线路板(以下简称PCBs)由电子元件和环氧树脂组成，被视为二次资源。PCBs含有大约28％包括铜、铝、锡等的有价金属，有价金属的纯度比相应精矿高10倍之多。因此，回收PCBs不仅可以减轻环境污染，还可以回收有价金属。
目前有多种基于火法精炼或湿法冶金的方法回收废弃PCBs中的有价金属。火法精炼过程中，环氧树脂被碳化或分解，剩余的金属用物理方法回收。此法产生大量有毒有机废气，必须进行净化处理。在最近的研究方法中，电子元件部分经过加热熔解和研磨，金属在重力或磁力作用下与非金属进行分离，但无法实现多金属分离。常规湿法冶金过程是使用浸出剂(如酸或碱)在较低温度下将金属全部溶解。中国专利CN101225476A采用硫酸高温高压氧化浸出铜，铅则以硫酸铅的形式留在渣中，此方法需要高温高压，对设备要求高，而且处理费用高。中国专利CN1072218A采用含氯化钠和氯化钾的熔盐高温浸泡去除铜表面上的铅锡，以分离铜、铅和锡，此法要求高温，对设备的材质和设计都有很高的要求，因此设备投资大，处理费用高，而且锡和铅没有完全分离。中国专利CN1093756A采用矿热炉在高温下还原熔炼炼铜废渣，生产出锡、铅、铜的合金，经氧化焙烧、选择性硫酸浸出生产出二氧化锡、硫酸铅混合渣和硫酸铜溶液，此法不但需经过氧化焙烧，耗能较大，而且锡、铅无法分离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通过使用不同的浸出剂使废弃线路板中金属选择性溶解，浸出液直接电积的方法，其主要目的在于找到一种能耗更低的金属回收工艺方法。
本发明公开的选择性浸出废弃线路板中金属的方法是通过下述技术方案实现的：
本发明提供的选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于首先在一定温度下，将废线路板颗粒与浸出剂盐酸混合搅拌一定时间后，让锡选择性溶解到溶液中；然后将残渣再与与浸出剂氯化铜混合搅拌一定时间后，让铅选择性溶解到溶液中，剩余的铜残留到线路板中。
首先是废弃线路板与盐酸反应，废弃线路板中的锡与盐酸发生如下反应：
Sn+HCl＝SnCl2+H2
废渣过滤洗涤干燥后与氯化铜反应，废渣中的铅与氯化铜发生如下反应：
Pb+CuCl2＝PbCl2+Cu
本发明所使用的废弃线路板中铜的质量含量为5000-100000mg/kg，锡的质量含量为1000-12000mg/kg，铅的质量含量为1000-20000mg/kg。
本发明所使用的废弃线路板颗粒平均粒径0.5-100mm。
本发明所述的盐酸摩尔浓度为0.5-2.50mol/L。
本发明所述的盐酸浸出温度为15-50℃，浸出时间10-300分钟。
本发明所述的氯化铜摩尔浓度为0.005-0.05mol/L之间。
本发明所述的氯化铜浸出温度为15-50℃，浸出时间10-300分钟。
本发明的技术成果，在于通过提供的选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其优点在于：首先能有效地分离废线路板中锡、铅和铜，节省后续分离操作；另外不引入其它杂质，节约运行成本。
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
附图说明
附图1为选择性浸出回收锡、铅和铜的流程图。
具体实施方式
实施例1：
1)以平均粒径为0.5mm，含有铜(5000mg/kg)、锡(1000mg/kg)、铅(1000mg/kg)的废弃线路板为原料，以0.5mol/L的盐酸为浸出剂，浸出温度为50℃，浸出10分钟，铜浸出率＜0.06％，锡浸出率＞91％，铅浸出率＜1％。
2)以盐酸浸出残渣为原料，以0.005mol/L的氯化铜为浸出剂，浸出温度为45℃，浸出300分钟，铅浸出率＞97％。
实施例2：
1)以平均粒径为50mm，含有铜(70000mg/kg)、锡(8000mg/kg)、铅(20000mg/kg)的废弃线路板为原料，以2.0mol/L的盐酸为浸出剂，浸出温度为35℃，浸出30分钟，铜浸出率＜0.04％，锡浸出率＞93％，铅浸出率＜0.4％。
2)以盐酸浸出残渣为原料，以0.03mol/L的氯化铜为浸出剂，浸出温度为50℃，浸出60分钟，铅浸出率＞97％。
实施例3：
1)以平均粒径为100mm，含有铜(100000mg/kg)、锡(12000mg/kg)、铅(10000mg/kg)的废弃线路板为原料，以2.5mol/L的盐酸为浸出剂，浸出温度为15℃，浸出300分钟，铜浸出率＜0.08％，锡浸出率＞98％，铅浸出率＜1.2％。
2)以盐酸浸出残渣为原料，以0.05mol/L的氯化铜为浸出剂，浸出温度为40℃，浸出10分钟，铅浸出率＞96％。

Claims (7)

1.一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于首先在一定温度下，将废线路板颗粒与浸出剂盐酸混合搅拌一定时间后，让锡选择性溶解到溶液中；然后将残渣再与与浸出剂氯化铜混合搅拌一定时间后，让铅选择性溶解到溶液中，剩余的铜残留到线路板中。
2.根据权利要求1所述的一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于，所述废弃线路板中铜的质量含量为5000-100000mg/kg，锡的质量含量为1000-12000mg/kg，铅的质量含量为1000-20000mg/kg。
3.根据权利要求1所述的一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于，线路板颗粒平均粒径0.5-100mm。
4.根据权利要求1所述的一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于，所述盐酸摩尔浓度为0.5-2.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于，所述盐酸浸出温度为15-50℃，时间10-300分钟。
6.根据权利要求1所述的一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于，所述氯化铜摩尔浓度为0.005-0.05mol/L。
7.根据权利要求1所述的一种选择性浸出分离废弃线路板中锡、铅和铜的方法，其特征在于，所述氯化铜浸出温度为15-50℃，时间10-300分钟。
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