CN104178629A

CN104178629A - 从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法

Info

Publication number: CN104178629A
Application number: CN201310195178.1A
Authority: CN
Inventors: 方亚飞; 曹兴; 黄山多; 刘红江; 张海静; 黄铮铮
Original assignee: MILUO LVYAN METAL Co Ltd
Current assignee: MILUO LVYAN METAL Co Ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2033-05-23
Also published as: CN104178629B

Abstract

本发明公开了一种从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法，包括以下步骤：(1)浸出：以废弃电子线路板多金属粉末为原料，并采用硝酸为溶剂对原料进行浸出，浸出反应后经液固分离得到浸出溶液和锡泥；(2)除铅：对浸出溶液加入稀硫酸进行除铅，过滤分离后，得到硝酸铜溶液及硫酸铅沉淀；(3)电解：对硝酸铜溶液进行电解得到金属铜。本发明通过硝酸浸出步骤，实现对锡的高效回收，再经除铅步骤回收溶解于硝酸中的铅金属，得到工业级硫酸铅，再对硝酸铜溶液进行电解，回收溶液中金属铜，其有价金属回收率高。本发明废弃电子线路板多金属粉末回收有价金属的方法的工艺流程简单、易于操作，且有价金属回收率高，具有广泛的应用前景。

Description

从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法

技术领域

本发明涉及有价金属的回收方法，特别地，涉及一种从废弃电子线路板多金属粉末回收有价金属的方法。

背景技术

电子线路板已广泛应用于电视、手机、计算机等家用及办公电子电器产品中，随着电子工业的发展，电子线路板的产量和废弃量与日俱增。电子线路板通常含有约30％的高分子材料、30％的惰性氧化物和40％的金属，其中金属含量最多的是铜，此外含有大量的铝、铅、锡、铁等常见金属和一定量的金、银、钯等贵重金属以及稀有元素硒等。其中金的含量达到80g/t，远远高于一般金矿矿石中的金品位。因此，废弃电子线路板是有待开发的城市矿产，具有很高回收利用价值。且这些废弃物中含有大量的有毒物质，其中包括铅、水银、镉以及有机污染物，若不能进行有效的回收处理，不仅是对资源的极大浪费，亦会造成严重的环境污染。因此，对废弃电子线路板中的有价金属回收利用，既治理了环境污染，又降低了对自然资源的消耗。

目前，对废弃电子线路板的回收处理有机械分离法、常温热解法、焚烧法、湿法冶金等传统方法以及真空热解法、生物处理法、微波热解法、超临界流体法以及热解熔析结晶工艺法等新兴技术，但这些新兴方法都还不够成熟。

申请号为CN200610097140.0的专利文献公开了一种从废旧电子线路板中回收金属资源的方法，该方法首先将废旧电子线路板拆去电子元器件后，投入粉碎机中注入冷却水加工成粉末或颗粒；再将所得的粉末或颗粒放入以水为介质的重力分选摇床上，分选出粉末或颗粒中的金属和非金属，从而实现对金属资源的回收。

申请号为CN201210267821.2的专利文献公开了一种分离回收废弃电路板多金属富集粉末中有价金属的方法，该方法首先在低温氧化熔炼将200目废弃电路板多金属富集粉末与混合熔炼剂按一定质量比混匀后熔炼，将熔炼产物冷却后粉碎加入氧化剂，在20～60℃条件下采用水搅拌浸出，过滤，得一次浸出渣及一次浸出液；锡、铅、锌进入一次浸出液；铜、贵金属及锑进入一次浸出渣中。最后又用Na₂S浸出第一次浸出渣，锑进入二次浸出液，铜与贵金属进入二次浸出渣中，再采用酸浸、电积工艺回收。该方法氧化熔炼阶段对多金属粉末粒度要求较高，对设备要求较高；水浸出阶段锌、铅、锡的浸出率不高，且分段蒸发浓缩得到的ZnO、PbO、SnO₂产品纯度较低，分离不完全。这种方法步骤多，流程长，设备投资大，回收过程消耗的能量大、成本高。因此开发一种低污染、低能耗、高效率的废弃电子线路板多金属粉末有价金属回收技术具有广阔的经济效应和环境效应。

发明内容

本发明目的在于提供一种从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法，该方法对有价金属的回收利用率高、流程短、工艺简单及成本低，以解决现有的废弃电子线路板多金属粉末回收有价金属工艺复杂、流程长、能耗及成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法，包括以下步骤：

(1)浸出：

以废弃电子线路板多金属粉末为原料，并采用硝酸为溶剂对原料进行浸出，浸出反应后经液固分离得到浸出溶液和锡泥；

(2)除铅：

对浸出溶液加入稀硫酸进行除铅，过滤分离后，得到硝酸铜溶液及硫酸铅沉淀；

(3)电解：

对硝酸铜溶液进行电解得到金属铜。

进一步地，步骤(1)中硝酸与原料在密封反应釜中进行浸出反应，浸出反应产生的NO、NO₂通过吸收装置生成硝酸，经吸收装置生成的硝酸循环返回至密封反应釜中对原料进行浸出。

进一步地，步骤(1)中，硝酸的质量百分浓度为30％-70％，硝酸与原料的液固比为3∶1～8∶1；浸出反应时间为2h～3h。

进一步地，硝酸的质量百分浓度为41％，硝酸与原料的液固比为6∶1，浸出反应时间为2.5h；或者，

硝酸的质量百分浓度为56％，硝酸与原料的液固比为5∶1，浸出反应时间为2.5h。

进一步地，步骤(2)中，浸出溶液加入过量稀硫酸，搅拌，并在常温下反应2h～6h，过滤分离，得到硝酸铜溶液及硫酸铅沉淀。

进一步地，浸出溶液中加入的稀硫酸为理论量的1～2倍。

进一步地，步骤(3)中电解槽采用的阳极为钛涂层阳极，阴极为钛板，电解液的电流密度为180A/m²～350A/m²，硝酸铜溶液中Cu²⁺浓度为20g/L～70g/L，电解后电解液中Cu²⁺浓度为1g/L～5g/L。

进一步地，步骤(3)中的电解液循环利用。

本发明具有以下有益效果：

本发明从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法，通过硝酸浸出步骤，实现了对锡的高效回收，再经除铅步骤回收了溶解于硝酸中的铅金属，得到工业级硫酸铅，再对硝酸铜溶液进行电解，回收溶液中金属铜，其有价金属回收率高。其中，铅的回收率大于95.5％，锡的回收率大于99.5％，铜的回收率大于95％，银、钯的回收率大于90％，电解过程中，少量的贵金属银、钯作为良性杂质进入阴极铜中，不影响电解过程，提高了阴极铜价值。

本发明方法，对浸出反应生成的尾气进行吸取并生成硝酸以对粉末进行浸出，且在除铅、电解步骤中的生成的滤出液均可循环利用，无废液废渣废气排放，具有明显的生态效益、环保效益和经济效益。

本发明从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法的工艺流程简单、易于操作，且有价金属回收率高，具有广泛的应用前景。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法通过浸出→除铅→电解的步骤，来回收废弃电子线路板多金属粉末中的锡、铅、铜等金属。

表1为实施例中所用多金属粉末的化学组成：

表1 多金属粉末的化学组成

参照图1，本发明从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法，包括以下步骤：

(1)浸出：

以质量百分浓度为30％-70％的硝酸对废弃电子线路板多金属粉末进行浸出，硝酸与粉末的液固比为3∶1～8∶1；浸出时间为2h～3h；浸出反应后经液固分离得到浸出溶液和锡泥；在具体实施例中，硝酸与粉末在密封反应釜中反应，反应产生的NO、NO₂通过吸收装置生成硝酸，经吸收装置生成的硝酸返回至密封反应釜中对粉末进行浸出。

其中，浸出反应原理如下：

M+HNO₃→MNO₃+NO₂+NO+H₂O M代表Cu、Pb、Zn、Ag、Pd、Al、Fe；

Sn+4HNO₃→H₂SnO₃↓+4NO₂↑+H₂O

尾气吸收的反应原理如下：

NO₂+NO+H₂O→HNO₃

吸收装置为氮氧化物吸收制稀硝酸的装置，浸出反应后分离得到的浸出溶液在下一步骤中进行除铅操作，以回收金属铅。而经液固分离得到的锡泥的主要成分为偏锡酸，其中含有未反应的金。锡泥可以作为附加价值高的粗产品销售。

(2)除铅：

在浸出溶液中加入理论量1～2倍的稀硫酸，搅拌，并在常温下反应2h～6h，过滤分离水洗，得到硝酸铜溶液及硫酸铅。

除铅反应原理如下：

Pb(NO₃)₂+H₂SO₄＝PbSO₄↓+2HNO₃

硫酸铅实现了对铅的回收利用，且反应得到的硝酸又可返回至浸出步骤以重复利用。

(3)电解：

对硝酸铜溶液进行电解得到金属铜。在本步骤中，电解槽采用的阳极为钛涂层阳极，阴极为钛板，电解液的电流密度为180A/m²～350A/m²，硝酸铜溶液中Cu²⁺浓度为20g/L～70g/L，电解后电解液中Cu²⁺浓度为1g/L～5g/L。

电解原理如下：

阳极： E⁰＝-1.23V

阴极：Cu²⁺+2e^-→Cu E⁰＝+0.34V

Ag⁺+e^-→Ag E⁰＝+0.799V

Pd²⁺+2e^-→Pd E⁰＝+0.987V

经电解反应后，实现了对金属铜、银、钯的回收。其电解槽反应后的电解液循环利用。

实施例一

(1)浸出

以表1所示的废弃电子线路板多金属粉末原料500kg，加入质量百分浓度为41％的硝酸，控制体系的液固比为6∶1，浸出时间为2.5h，过滤分离得到浸出溶液和锡泥，锡回收率99.89％。

该浸出溶液成分为：Cu²⁺＝92.57g/L，Pb²⁺＝29.07g/L，Fe³⁺＝0.07g/L。

(2)除铅

将步骤(1)得到的浸出溶液加入理论量硫酸1.2倍，反应3h后过滤水洗，得到的硫酸铜溶液成分为：

Cu²⁺＝62.56g/L，Pb²⁺＝0.056g/L，Ag⁺＝0.038g/L，Pd²⁺＝1.5mg/L

铅的回收率为95.89％。

(3)电解

将步骤(2)得到的硝酸铜溶液进行电解，电流密度为250A/m²，得到金属铜，电解液成分为：

Cu²⁺＝3.57g/L，Ag⁺＝0.85mg/L，Pd²⁺＝0.35mg/L

铜回收率95.2％，银的回收率90.32％，钯的回收率90.25％。

实施案例二：

(1)浸出

以表1所示的废弃电子线路板多金属粉末原料300Kg，加入质量百分浓度为56％的硝酸，控制体系的液固比为5∶1，浸出时间为2.5h，过滤分离得到浸出溶液和锡泥，锡回收率99.95％。

该浸出溶液成分为：Cu²⁺＝61.53g/L，Pb²⁺＝19.87g/L，Fe³⁺＝0.05g/L。

(2)除铅

将步骤(1)得到的浸出溶液加入理论量硫酸1.3倍，反应4h后过滤水洗，得到的硫酸铜溶液成分为：

Cu²⁺＝51.26g/L，Pb²⁺＝0.026g/L，Ag⁺＝0.022g/L，Pd²⁺＝1.02mg/L。

铅的回收率为97.12％。

(3)电解

C²⁺.56g/L，Ag⁺＝0.67mg/L，Pd²⁺＝0.28mg/L

铜回收率95.65％，银的回收率91.67％，钯的回收率91.32％。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种从废弃电子线路板多金属粉末中回收有价金属的方法，其特征在于，

包括以下步骤：

(1)浸出：

以废弃电子线路板多金属粉末为原料，并采用硝酸为溶剂对所述原料进行浸出，浸出反应后经液固分离得到浸出溶液和锡泥；

(2)除铅：

对所述浸出溶液加入稀硫酸进行除铅，过滤分离后，得到硝酸铜溶液及硫酸铅沉淀；

(3)电解：

对所述硝酸铜溶液进行电解得到金属铜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤(1)中所述硝酸与所述原料在密封反应釜中进行浸出反应，浸出反应产生的NO、NO₂通过吸收装置生成硝酸，经吸收装置生成的硝酸循环返回至所述密封反应釜中对所述原料进行浸出。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤(1)中，所述硝酸的质量百分浓度为30％-70％，所述硝酸与所述原料的液固比为3∶1～8∶1；浸出反应时间为2h～3h。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述硝酸的质量百分浓度为41％，所述硝酸与所述原料的液固比为6∶1，浸出反应时间为2.5h；或者，

所述硝酸的质量百分浓度为56％，所述硝酸与所述原料的液固比为5∶1，浸出反应时间为2.5h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤(2)中，所述浸出溶液加入过量稀硫酸，搅拌，并在常温下反应2h～6h，过滤分离，得到所述硝酸铜溶液及硫酸铅沉淀。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述浸出溶液中加入的所述稀硫酸为理论量的1～2倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤(3)中电解槽采用的阳极为钛涂层阳极，阴极为钛板，电解液的电流密度为180A/m²～350A/m²，所述硝酸铜溶液中Cu²⁺浓度为20g/L～70g/L，电解后电解液中Cu²⁺浓度为1g/L～5g/L。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述步骤(3)中的电解液循环利用。