CN102534222A - 一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料电镀件的回收方法 - Google Patents

一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料电镀件的回收方法 Download PDF

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Abstract

一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）塑料电镀件的回收方法，属于固体废弃物回收领域。该方法包括：破碎、退镀、回收ABS塑料、还原铬、电解还原铜、蒸发浓缩制氯化镍。本发明所述方法使整个工作液实现动态闭路循环，达到ABS塑料的一级回收，回收率达99%以上，电解铜、氯化镍均达到国家标准一级，铜的回收率达97%以上，氯化镍回收率达98%以上。该回收方法操作简单，能耗低，环境友好。

Description

一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料电镀件的回收方法
技术领域
本发明属于固体废弃物回收领域。涉及一种从丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）塑料电镀件中回收ABS塑料和铜、镍金属的方法。
背景技术
随着现代生活水平的不断提高，尤其是家电、汽车等行业的高速发展，金属、塑料复合材料因具有优异特性而被广泛应用。我国丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）塑料电镀件的年消耗量大约在10万吨以上。这些废旧电镀件体积大占用土地，不但加剧环境的污染，而且造成资源的浪费。
目前，我国处理ABS塑料电镀件主要采用化学方法退镀，即将废电镀塑料用破碎机破碎后，采用硝酸或硝酸与硫酸的混合物将电镀件表面铜、镍等金属溶解。用硝酸时，ABS塑料的损伤很大；而用硝酸与硫酸混酸退镀时，塑料退镀不干净，铜残留量大于0.5%。经酸液退镀后的废电镀件过滤洗涤后得纯净塑料，可用于再生处理，而含铜、镍等金属的退镀液经铁置换后得高纯度海绵铜，余液用黄钠铁矾法除铁（会夹带约0.3%铜和约0.6%镍），再用P2O4萃取，以去除铜、铁等杂质，得到纯净硝酸镍溶液。但是该方法制得的ABS塑料质量差且易夹杂金属；处理过程加入了大量的铁离子，原料消耗多，母液不能回收循环使用；退镀过程中产生的废液、固废造成二次污染。
发明内容
本发明旨在解决现有技术处理ABS塑料电镀件易使塑料受损，铜、镍金属回收率不高且纯度低的技术问题。
本发明公开了一种ABS塑料电镀件的回收方法，包括以下步骤。
（1）破碎：将ABS塑料电镀件清洗后破碎到2.0cm以下。
（2）退镀：将电镀件碎片按液固比为2~5的比例，投入到含有质量浓度为10~15％的盐酸，质量浓度为1~5％的双氧水的退镀液中，10~40℃温度下，退镀4~24小时。
（3）回收ABS塑料：将退镀后的ABS塑料碎片用水循环冲洗，再次破碎后造粒得ABS塑料粒子，冲洗后的溶液返回步骤（2）。
（4）还原铬：将步骤（2）退镀后的溶液先后流经金属海绵体和活性炭，还原析出的铬粉吸附于活性炭上。
（5）电解还原铜：将步骤（4）流经活性炭后的溶液电解，析出铜后，将电解后的溶液体积的1/2~3/4返回步骤（2）。
阳极反应        2Cl--2e→Cl2。
阴极反应       Cu2++2e→Cu。
（6）蒸发浓缩制氯化镍：取步骤（5）剩余的电解后的溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶，先析出的铜、镍混合物返回步骤（5），后析出的晶体为氯化镍水合物。
其中，在整个工作液实现循环后，步骤（2）的退镀液中将含有步骤（5）电解产生的Cl2，因此实现循环后，步骤（2）退镀液中含有质量浓度为0.1~0.5％的Cl2。
本发明所述步骤（4）的金属海绵体为海绵铜、海绵镍或其两者的混合物。
本发明所述步骤（4）退镀后的溶液流经金属海绵体时，该溶液中含有的微量钯、银贵金属离子被还原析出，进而将铬离子还原，溶液再流经活性炭时，还原的铬粉吸附于活性炭上。
本发明所述步骤（5）的电解温度为10~40℃，电解电压为10~50V，电解时间为2~30分钟。
本发明提供的ABS塑料电镀件的回收方法，使退镀后溶液中金属与析出的金属达到相互平衡、产生的氯与消耗的氯达到相互平衡，既保证工作液在各工序中成分的稳定，又使溶液中的氯会不溢出，确保退镀的需求；还有助于电解中槽电压的降低与退镀速度的提高；另外促进了能耗的降低与产品质量的提高。本发明所述回收方法是氯化电解回收技术的集成，减少了物料与能源的损耗，达到低碳和高效；其工艺简单，使用方便，实现ABS塑料和金属再生利用的最大化；溶液闭路循环，无污染。该工艺回收的ABS塑料达一级回料，回收率达99%以上。电解铜达到《电解铜粉国家标准》（GB/T5246-2007）一级，回收率达97%以上。氯化镍达到《化学试剂六水合氯化镍(氯化镍)国家标准》（GB/T15355-2008）一级，收率达98%以上。
附图说明
图1为本发明所述ABS塑料电镀件回收方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
按以下步骤实现ABS塑料电镀件的回收方法，其工艺为。
（1）将ABS塑料电镀件放入清洗槽清洗后用粉碎机破碎到1.0cm以下。
（2）将电镀件碎片按液固比为2:1的比例，投入到含有质量浓度为10％的盐酸，质量浓度为5％的双氧水的退镀液中，10℃温度下退镀14小时。
（3）将退镀后的ABS塑料碎片在清洗槽中用水循环冲洗，再次破碎后造粒得ABS塑料粒子，冲洗后的液体返回步骤（2）。
（4）将步骤（2）退镀后的溶液先后流经金属海绵体和活性炭，还原析出的铬粉吸附于活性炭上，溶液中铬含量小于0.1ppm。
（5）将步骤（4）流经活性炭后的溶液在电解槽中电解，析出铜后，将电解后的溶液体积的3/4返回步骤（2），其电解温度为25℃，电解电压为30V，电解时间为2分钟。
（6）取步骤（5）剩余的电解后的溶液在蒸发器中蒸发浓缩、冷却结晶，先析出的铜、镍混合物返回步骤（5），后析出的晶体为氯化镍水合物。
经以上步骤得到的ABS塑料达一级回料，回收率为99.6%，电解铜、氯化镍均达到国家标准一级，其回收率分别为97.3%、99.2%。
实施例2。
按以下步骤实现ABS塑料电镀件的回收方法，其工艺为。
（1）将ABS塑料电镀件放入清洗槽清洗后用粉碎机破碎到2.0cm以下。
（2）将电镀件碎片按液固比为3:1的比例，投入到含有质量浓度为5％的盐酸，质量浓度为3％的双氧水的退镀液中，25℃温度下退镀4小时。
（3）将退镀后的ABS塑料碎片在清洗槽中用水循环冲洗，再次破碎后造粒得ABS塑料粒子，冲洗后的液体返回步骤（2）。
（4）将步骤（2）退镀后的溶液先后流经金属海绵体和活性炭，还原析出的铬粉吸附于活性炭上，溶液中铬含量小于0.1ppm。
（5）将步骤（4）流经活性炭后的溶液在电解槽中电解，析出铜后，将电解后的溶液体积的1/2返回步骤（2），其电解温度为10℃，电解电压为50V，电解时间为16分钟。
（6）取步骤（5）剩余的电解后的溶液在蒸发器中蒸发浓缩、冷却结晶，先析出的铜、镍混合物返回步骤（5），后析出的晶体为氯化镍水合物。
经以上步骤得到的ABS塑料达一级回料，回收率为99.4%，电解铜、氯化镍均达到国家标准一级，其回收率分别为98.1%、98.9%。
实施例3
按以下步骤实现ABS塑料电镀件的回收方法，其工艺为。
（1）将ABS塑料电镀件放入清洗槽清洗后用粉碎机破碎到1.0cm以下。
（2）将电镀件碎片按液固比为5:1的比例，投入到含有质量浓度为15％的盐酸，质量浓度为1％的双氧水的退镀液中，40℃温度下退镀24小时。
（3）将退镀后的ABS塑料碎片在清洗槽中用水循环冲洗，再次破碎后造粒得ABS塑料粒子，冲洗后的液体返回步骤（2）。
（4）将步骤（2）退镀后的溶液先后流经金属海绵体和活性炭，还原析出的铬粉吸附于活性炭上，溶液中铬含量小于0.1ppm。
（5）将步骤（4）流经活性炭后的溶液在电解槽中电解，析出铜后，将电解后的溶液体积的2/3返回步骤（2），其电解温度为40℃，电解电压为10V，电解时间为30分钟。
（6）取步骤（5）剩余的电解后的溶液在蒸发器中蒸发浓缩、冷却结晶，先析出的铜、镍混合物返回步骤（5），后析出的晶体为氯化镍水合物。
经以上步骤得到的ABS塑料达一级回料，回收率为99.5%，电解铜、氯化镍均达到国家标准一级，其回收率分别为97.7%、98.3%。

Claims (1)

1.一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料电镀件的回收方法，其特征是按如下步骤：
（1）将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料电镀件清洗后破碎到2.0cm以下；
（2）将电镀件碎片按液固比为2~5的比例，投入到含有质量浓度为10~15％的盐酸，质量浓度为1~5％的双氧水的退镀液中，10~40℃温度下，退镀4~24小时；
（3）将退镀后的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料碎片用水循环冲洗，再次破碎后造粒得丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料粒子，冲洗后的溶液返回步骤（2）；
（4）将步骤（2）退镀后的溶液先后流经金属海绵体和活性炭，还原析出的铬粉吸附于活性炭上；
（5）将步骤（4）流经活性炭后的溶液电解，析出铜后，将电解后的溶液体积的1/2~3/4返回步骤（2）；
（6）取步骤（5）剩余的电解后的溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶，先析出的铜、镍混合物返回步骤（5），后析出的晶体为氯化镍水合物；
步骤（4）所述的金属海绵体为海绵铜、海绵镍或其两者的混合物。
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