CN102703710B

CN102703710B - 一种利用废旧塑封ic卡板提金的资源化处理方法

Info

Publication number: CN102703710B
Application number: CN2012102153430A
Authority: CN
Inventors: 钟胜
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: CN102703710A

Abstract

本发明公开了一种利用废旧塑封IC卡板提金的资源化处理方法，采取热解预分离技术，脱除废旧IC塑料封装材料中的高分子粘胶组分；对热解物料进行破碎分选处理，获得金属骨料；对金属骨料进行焙烧处理，并将焙烧物料破碎成粉料；对粉料进行湿法分离处理，获得富金残渣；溶解富金残渣中的金，获得含金溶液；对含金溶液进行置换沉淀处理，获得海绵状金粉；最后，提纯海绵金粉，获得高品质金锭；本发明具有原料来源广泛、工艺流程清晰、工艺技术可靠、硝酸用量少、环境污染轻、金回收率高、资源综合利用率高、投资灵活、容易量产等特点，能为各类废旧塑封IC卡板处理带来较好的经济效益，同时也将创造良好的环境、社会综合效益。

Description

一种利用废旧塑封IC卡板提金的资源化处理方法

技术领域

本发明属于二次资源综合回收利用技术领域。特别涉及一种利用废旧塑封IC卡板提金的资源化处理方法。

背景技术

IC（集成电路）广泛应用于电子电器与电子设备行业，是各类电子电器与电子设备的关键部件之一，尤其在电脑、电视、手机、收录机、影蝶机等这些需量巨大的民用电子电器产品中被广泛应用。IC卡板的生产数据显示，我国以及全球废旧IC卡板的现实与潜在产出量都非常巨大。一方面在IC的生产过程中会产生大量的残次品，另外，所有的IC都将随着电子电器与电子设备的报废而报废，原则上，生产了多少吨IC，最终也将通过拆解产出多少吨废旧IC。所以，对废旧IC这类富含贵金属金且具有高附加值的电子废弃物开展有效地资源综合回收利用，将为废旧电子电器拆解处理单位带来丰厚的经济效益，同时还将产生节约资源、保护环境等方面的巨大社会和生态效益。

现阶段，对废旧塑封IC这类废弃物的回收方法主要包括：①火法直接熔炼法，虽然工艺简单、操作方便且金属回收率高，但废旧卡板中的高分子有机物在熔炼过程中因燃烧不充分而产生大量有害气体，通常难以处理而直接排入空气中产生严重的大气污染，另外贵金属金的提取比较复杂和困难，一般的投资者难以承受；②湿化学法，为了提取出废旧卡板中的贵金属金，主要利用浓硫酸、浓硝酸、氢氟酸、王水等强酸性介质分解或者溶解废旧卡板中的高分子树脂、各种非金金属及硅片，该法试剂耗量大、酸性废气产生量大、废气处理困难、大气污染严重、生产过程中还产生大量废水，处理不当会带来严重的水污染，该法资源浪费与环境污染都很严重；③物理分离法，仅通过有关机械设备对废旧卡板进行粉碎与磨细，达到足够的细度后再利用摇床等分选设备分离出其中的金属成分，该法能耗高，分离不彻底，综合回收率不高，贵金属金的获得仍需后续湿法与火法处理，一般投资者也难以接受。本发明正是基于这样的现实背景，提出并实践了一种利用废旧塑封IC（集成电路）卡板提取贵金属金其它有价成分的环境友好型资源化处理方法。

发明内容

本发明是为了资源化利用废旧电子电器拆解过程中大量产出的富含贵金属金的废旧塑封IC（集成电路）卡板以及各种集成电路厂家大量产生的塑封IC卡板残次品，解决现阶段这类电子废弃物的一般处理方法所面临的环境污染问题以及资源综合回收率不高的缺点，提供一种适应于废旧电子电器拆解回收行业利用废旧塑封IC卡板提取贵金属金及其它多种有价成分的环境友好型资源化处理方法。

本发明提供的一种利用废旧塑封IC卡板提金的资源化处理方法，具体包括以下步骤：

1) 首先，使用热解设备对废旧塑封IC卡板进行热解脱胶处理；　

2) 使用机械破碎机对所得的脱胶废旧塑封IC卡板进行破碎处理；破碎粒度要求达到80目及以上，再使用风选、搅拌水洗或电选方式进行物理分选，实现废旧塑封IC卡板中无机组分与金属组分之间的分离，分别获得以硅微粉为主的无机粉体和以铜为主的金属骨料；

3) 所得的金属骨料使用高温焙烧设备进行高温焙烧处理；

4) 使用微粉碎机或球磨机对上述经高温焙烧处理的物料进行破碎细化处理；

5) 所得的粉料进行硫酸溶解，粉料中的氧化铜等绝大多数金属氧化物均将以硫酸盐的形式进入溶液，只余下少量富含金及其它不溶杂质的残渣，经澄清过滤处理后，分别获得硫酸盐溶液与含金残渣；

6) 所得含金残渣进行硝酸溶解，继续去掉残渣中的金属铜等非金杂质，经澄清过滤处理后，分别获得硝酸盐溶液与含金残渣；

7) 所得含金残渣再进行混酸溶解，并经澄清过滤处理，分别获得含金溶液与残渣；

8) 所得含金溶液进行置换沉淀处理，溶液中的金以海绵状金粉形态析出，经过澄清过滤处理，分别获得海绵金粉与相应盐溶液；

9) 所得海绵金粉进行湿法提纯处理，经澄清过滤后，分别获得纯度更高的海绵金粉与盐溶液；

10）所得的海绵金粉进行火法精炼处理。

上述步骤1）中的热解设备为带有抽气系统与尾气处理配套设施的加热炉，加热炉使用的能源是电、煤气、液化气或煤，热解过程在微负压或者低真空度下进行，热解温度控制在550℃左右，热解时间控制在废旧塑封IC卡板中的高分子塑料脱除完全为止。

上述步骤3）中的高温焙烧设备是采用电、煤气、液化气或煤加热的各种焙烧炉，焙烧温度在750℃左右，焙烧时间控制到金属骨料中的绝大部分非金金属成分充分氧化为止。

上述步骤5）中的硫酸溶解作业要求在耐酸反应器中进行。

上述步骤6）中的硝酸溶解作业要求在耐酸反应器中进行，该反应器还须配备有氮氧化物等酸性气体的吸收处理装置。

上述步骤7）中的混酸溶解作业要求在耐酸反应器中进行，该反应器还须配备有氮氧化物等酸性气体的吸收处理装置；上述混酸是指浓盐酸与浓硝酸按三比一的体积比配置。

上述步骤8）中的置换沉淀处理要求在耐酸反应器中进行，使用的置换剂包括无水亚硫酸钠、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、草酸、甲酸、水合肼、焦亚硫酸钠、葡萄糖水解溶液、铁粉、锌粉中的一种或几种，该反应器还须配备有氮氧化物等酸性气体的吸收处理装置。

上述步骤9）中的湿法提纯处理要求在耐酸反应器中进行，该反应器还须配备有氮氧化物等酸性气体的吸收处理装置。

上述步骤10）中的火法精炼作业使用高温熔金炉；精炼时加入造渣剂，提纯后的金浇铸成金锭。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种利用废旧塑封IC卡板提金的资源化处理方法适合于各类废旧电子电器拆解回收处理企业选用，其最大特点是融合了必要的火法、湿法与物理分离技术，在金的回收提取流程中尤其增加了两个关键工序，即废旧IC卡板的热解脱胶工序与金属骨料的高温焙烧工序，因而本发明相对于目前已有的废旧IC卡板回收方法具有显著优点：热解脱胶作业安全快捷，脱胶后物料中的无机组分与金属组分之间的分离变得容易且彻底，导致后续湿法处理过程中硫酸等强酸的用量显著减少，湿法处理全程均无须加热，也不用氢氟酸；金属骨料的焙烧导致后续湿法分离硝酸用量大大减少，因而氮氧化物等酸性废气产出量大大减少；生产过程无废水废渣外排，环境污染轻；投资小产出高，贵金属金等资源的综合回收率高。本发明处理原料针对性强，所解决问题具体明确，在电子废弃物综合利用行业推广应用将产生良好的经济、环境与社会综合效益。

附图说明

图1 是本发明的具体工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1

1. 称取1kg A类（A类是从废旧电脑硬盘中拆解获得）废旧塑封IC，热解脱胶处理后得到0.88 kg残余物料，热解温度550℃，热解时间1小时，微负压，电加热。

2. 使用机械破碎机将脱胶后的残余物料粉碎。

3. 对粉碎后的混合物料进行搅拌水洗分离，烘干后分别得到0.2公斤金属骨料与0.68公斤无机硅微粉。

4. 对金属骨料进行焙烧处理，焙烧温度750℃，焙烧时间4小时，焙烧结束后，得到焙烧物料234克。

5. 对焙烧物料用微粉碎机进行破碎细化。

6. 对细化物料进行硫酸溶解，待溶解结束后，经过澄清过滤，分别得到以硫酸铜为主的溶液以及富集有金的残渣，对残渣进行洗涤与烘干处理，残渣重量为30克。

7. 对富集有金的残渣进行硝酸溶解，反应结束后，通过澄清过滤，分别得到以硝酸铜为主的溶液以及富集有金的残渣，对残渣进行洗涤与烘干处理，残渣重量为25克。

8. 对25克残渣进行混酸溶解，反应结束后，通过澄清过滤，分别得到含金溶液及残渣，对残渣进行洗涤与烘干处理，残渣重量为20克。混酸是指浓盐酸与浓硝酸按三比一的体积比配置

9. 对含金溶液进行置换沉淀，反应结束后，通过澄清过滤，分别得到去金后的溶液与海绵状金粉。

10. 对海绵状金粉进行湿法提纯处理，反应结束后，通过澄清过滤，分别得到含盐溶液与提纯后的金粉，对金粉进行洗涤与烘干处理，获得干燥金粉4.1克。

实施例2

1. 称取1kg B类（B类是从废旧电脑网卡与声卡中拆解获得）废旧塑封IC，热解脱胶处理后得到0.86 kg残余物料，热解温度550℃，热解时间1小时，微负压，电加热。

2. 使用机械破碎机将脱胶后的残余物料粉碎。

3. 对粉碎后的混合物料进行搅拌水洗分离，烘干后分别得到0.19公斤金属骨料与0.67公斤无机硅微粉。

4. 对金属骨料进行焙烧处理，焙烧温度750℃，焙烧时间4小时，焙烧结束后，得到焙烧物料230克。

5. 对焙烧物料用万能粉碎机进行破碎细化。

6. 对细化物料进行硫酸溶解，待溶解结束后，经过澄清过滤，分别得到以硫酸铜为主的溶液以及富集有金的残渣，对残渣进行洗涤与烘干处理，残渣重量为31克。

7. 对富集有金的残渣进行硝酸溶解，反应结束后，通过澄清过滤，分别得到以硝酸铜为主的溶液以及富集有金的残渣，对残渣进行洗涤与烘干处理，残渣重量为27克。

8. 对27克残渣进行混酸溶解，溶金反应结束后，通过澄清过滤，分别得到含金溶液及残渣，对残渣进行洗涤与烘干处理，残渣重量为22克。混酸是指浓盐酸与浓硝酸按三比一的体积比配置

对海绵状金粉进行湿法提纯处理，反应结束后，通过澄清过滤，分别得到含盐溶液与提纯后的金粉，对金粉进行洗涤与烘干处理，获得金粉2.9克。

Claims

1.一种利用废旧塑封IC卡板提金的资源化处理方法，其特征在于具体包括以下步骤：

1）首先，使用热解设备对废旧塑封IC卡板进行热解脱胶处理；热解过程在微负压或者低真空度下进行，热解温度控制在550℃，热解时间控制在废旧塑封IC卡板中的高分子塑料脱除完全为止；

2）使用机械破碎机对所得的脱胶废旧塑封IC卡板进行破碎处理；破碎粒度要求达到80目及以上，再使用风选、搅拌水洗或电选方式进行物理分选，实现废旧塑封IC卡板中无机组分与金属组分之间的分离，分别获得以硅微粉为主的无机粉体和以铜为主的金属骨料；

3）所得的金属骨料使用高温焙烧设备进行高温焙烧处理；高温焙烧温度在750℃，焙烧时间控制到金属骨料中的绝大部分非金金属成分充分氧化为止；

4）使用微粉碎机或球磨机对上述经高温焙烧处理的物料进行破碎细化处理；

5）所得的粉料进行硫酸溶解，待溶解结束后，经过澄清过滤，分别得到以硫酸铜为主的溶液以及含金残渣；

6）所得含金残渣进行硝酸溶解，反应结束后，通过澄清过滤，分别得到以硝酸铜为主的溶液以及含金残渣；

7）所得含金残渣再进行混酸溶解，并经澄清过滤处理，分别获得含金溶液与残渣；

8）所得含金溶液进行置换沉淀处理，溶液中的金以海绵状金粉形态析出，经过澄清过滤处理，分别获得海绵金粉与相应盐溶液；

9）所得海绵金粉进行湿法提纯处理，经澄清过滤后，分别获得纯度更高的海绵金粉与盐溶液；

10）所得的海绵金粉进行火法精炼处理。

2.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤1）中的热解设备为带有抽气系统与尾气处理配套设施的加热炉，加热炉使用的能源是电、煤气、液化气或煤。

3.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤3）中的高温焙烧设备是采用电、煤气、液化气或煤加热的各种焙烧炉。

4.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤5）中的硫酸溶解作业要求在耐酸反应器中进行。

5.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤6）中的硝酸溶解作业要求在耐酸反应器中进行，该反应器还须配备有氮氧化物酸性气体的吸收处理装置。

6.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤7）中的混酸溶解作业要求在耐酸反应器中进行，该反应器还须配备有氮氧化物酸性气体的吸收处理装置；上述混酸是指浓盐酸与浓硝酸按三比一的体积比配置。

7.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤8）中的置换沉淀处理要求在耐酸反应器中进行，使用的置换剂包括无水亚硫酸钠、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、铁粉、锌粉中的一种或几种，该反应器还须配备有氮氧化物酸性气体的吸收处理装置。

8.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤9）中的湿法提纯处理要求在耐酸反应器中进行，该反应器还须配备有氮氧化物酸性气体的吸收处理装置。

9.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：上述步骤10）中的火法精炼作业使用高温熔金炉；精炼时加入造渣剂，提纯后的金浇铸成金锭。