CN102643995A - 分离回收废旧电子电器中铜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从废旧电子电器中分离回收金属的方法，特别是一种针对现有废旧电子中金属回收成本高、工艺流程复杂，目前除主要回收最有价值的金外，未充分考虑其它金属元素的回收的的现状，提供一种生产成本低，快速简单的从废旧电子电器中回收铜的方法；本发明以经粉碎的废旧电子电器块料或粉料为原料，或以上述粉料经选别后的金属粉为原料，分别以盐酸溶液、加氧化剂的硫酸溶液为浸出试剂，经两步选择性浸出后回收其中的金属铜，最终的到结晶硫酸铜产品或金属铜。

Description

分离回收废旧电子电器中铜的方法

技术领域

本发明涉及一种从废旧电子电器中分离回收金属的方法，特别是一种从废旧电子电器中分离回收金属铜的方法，属于化工技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断提高，各类电子产品更新换代的速度也在不断加快，各种电子产品废弃物的数量也是越来越多。电子废弃物数量的增加不仅造成了各种资源的浪费，对自然环境也是一种负担。中国再生资源协会统计显示，我国每年可以利用但没有回收利用的再生资源，价值达350亿—400亿美元。而且随着家电和电子行业的迅猛发展，市场规模不断扩大，相应的电子电器废弃物也以每年15%以上的速度递增。据研究发现，废弃的电路板中一般含有40%的金属、30%的氧化物和30%塑料。在这40%的金属中普遍的存在着金、银、钯等贵金属，其中含量最高金属是铜，达到金属总含量的80%以上。目前从废旧电子电器中回收金属的方法主要有：火法回收、湿法回收和生物回收三中。

火法回收工艺因高温焚烧产生大量有毒有害气体，生物技术目前还不成熟，因此国内外一般采取湿法回收工艺来回收有价金属。而目前专利和文献中报道的湿法回收工艺主要是采取以下两种途径：（1）王水溶解，让所有的金属元素Al、Sn、Pb、Cu、Au等进入溶液，再分离回收金、铜等。该方法虽然能让所有金属元素一次进入溶液，但王水溶解操作困难，成本高、后续分离也困难，不适于工业化回收。（2）分两部浸出，首先采取硫酸加氧化剂或采用硝酸浸出Al、Sn、Pb、Cu等金属元素，再利用王水回收滤渣中金等贵金属，该法主要以金等贵金属为主要目的，铜、铅等的分离困难，因此该法未充分考虑Al、Sn、Pb、Cu等金属的回收利用。   

针对现有废旧电子中金属回收成本高、工艺流程复杂，目前除主要回收最有价值的金外，未充分考虑其它金属元素的回收的的现状，本发明的目的是提供一种生产成本低，快速简单的从废旧电子电器中回收铜的方法。

发明内容

本发明以经粉碎的废旧电子电器块料或粉料为原料，或以上述粉料经选别后的金属粉为原料，分别以盐酸溶液、加氧化剂的硫酸溶液为浸出试剂，经两步选择性浸出后回收其中的金属铜，最终的到结晶硫酸铜产品或金属铜。

具体内容如下：

1.本发明涉及到一种从废旧电子电器中分离回收铜的方法，其特征在于该方法主要包括以下步骤：

（1）、将废旧电子电器经拆解成小块物料或经进一步粉碎后得到粉料；或将粉料经选别后得到金属粉；

（2）、以（1）中所得块料、粉料或金属粉为原料，将该原料与盐酸反应后过滤分离；

（3）、将（2）中滤液经萃取或沉淀分离回收Sn、Pb等；（2）中所得滤渣加入硫酸溶液中，在有氧化剂的条件下反应后过滤分离；

（4）、将（3）滤渣用于贵金属的回收；将（3）中滤液蒸发结晶后可得硫酸铜产品；或将（3）中滤液电积后得到金属铜。

2. 上述步骤（1）中所述小块物料尺寸为10cm以下，所述粉料和金属粉粒径为3mm以下。

3. 上述步骤（2）中所述，盐酸浓度为2—20%，原料与盐酸按固液比按1：2-1：5；反应温度为室温或加热，反应过程中搅拌或静置均可，反应时间0.5—4小时。

4．上述步骤（3）中所述硫酸浓度为10—30%，固液比为1：2-1：5，氧化剂为足量的能使Cu完全氧化为Cu²⁺的空气、氧气或双氧水，反应温度为室温或加热，反应过程中搅拌或静置均可，反应时间1—5小时。

5.上述步骤（4）中，滤液蒸发结晶后所得产品为结晶硫酸铜，即CuSO₄·5H₂O；滤液电积后所得产品为金属铜。

6. 上述步骤（1）中粉碎为块料、粉料或分离为金属粉的目的是为了操作方便和反应加速进行，以及进一步降低成本。

7. 上述3和3中所述的加热和搅拌作用在于加快反应速度的进行。

8. 上述步骤（3）中所述Sn、Pb等的分离、步骤（4）中所述贵金属分离，以及步骤（4）中所述蒸发结晶和电积等过程均为专业人员所具备的基本知识和技能。

本发明的优点在于：

1．铜是废旧电子电器中含量最高的金属，最多时可占金属总量的90%，本发明采用选择性分步浸出，可直接得到铜的产品。

2. 回收铜过程中，其它金属分别得到了分离和富集，便于回收利用，大大缩短了分离回收工艺流程，降低回收成本。

3．与王水浸出或硝酸浸出相比，环境污染小，更适合于工业化生产。

实施例

   下面为本发明的实施例，需要指出实施例仅是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

   实施例一：

1．将废旧电子块料1000g（含铜20%）加入到5升体积浓度5%的盐酸溶液中，在室温（20oC）及搅拌条件下反应4小时，过滤；滤液用于分离回收Sn、Pb等金属。

2．将滤渣加入到3升30%的硫酸溶液中，在50oC及搅拌条件下反应，反应过程中每隔30分钟，均分5次共加入1升浓度25%的双氧水，共反应3小时后过滤，滤渣集中后用于回收贵金属。

3．将所得滤液蒸发结晶后的到结晶硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）788g，纯度大于98.5%，达到工艺硫酸铜的要求。

实施例二：

1．将废旧电子电器选别后金属粉500g（含铜60%）加入到2升体积浓度15%的盐酸溶液中，在室温（20oC）及搅拌条件下反应2小时，过滤；滤液用于分离回收Sn、Pb等金属。

2．将滤渣加入到2升20%的硫酸溶液中，在60oC及搅拌条件下反应，反应过程中每隔30分钟，均分5次共加入1.5升浓度25%的双氧水，共反应3小时后过滤，滤渣集中后用于回收贵金属。

3．将所得滤液电积后得金属铜300g，纯度大于99.5%，达到金属铜的质量要求。

Claims (5)

1.本发明涉及到一种从废旧电子电器中分离回收铜的方法，其特征在于该方法主要包括以下步骤：

（1）.将废旧电子电器经拆解成小块物料或经进一步粉碎后得到粉料；或将粉料经选别后得到金属粉；

（2）.以（1）中所得块料、粉料或金属粉为原料，将该原料与盐酸反应后过滤分离；

（3）.将（2）中滤液用于回收Sn、Pb等；（2）中所得滤渣加入硫酸溶液中，在有氧化剂的条件下反应后过滤分离；

（4）.将（3）滤渣用于贵金属的回收；将（3）中滤液蒸发结晶后可得硫酸铜产品；或将（3）中滤液电积后得到金属铜。

2.上述步骤（1）中所述小块物料尺寸为10cm以下，所述粉料和金属粉粒径为3mm以下。

3.上述步骤（2）中所述，盐酸浓度为2—20%，原料与盐酸按固液比按1：2-1：5；反应温度为室温或加热，反应过程中搅拌或静置均可，反应时间0.5—4小  时。

4.上述步骤（3）中所述硫酸浓度为10—30%，固液比为1：2-1：5，氧化剂为足量的能使Cu完全氧化为Cu²⁺的空气、氧气或双氧水，反应温度为室温或加热，反应过程中搅拌或静置均可，反应时间1—5小时。

5.上述步骤（4）中，滤液蒸发结晶后所得产品为结晶硫酸铜，即CuSO₄·5H₂O；滤液电积后所得产品为金属铜。