CN104372176A - 废旧手机提取金、银、钯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废弃物资源化处理领域，提供了一种废旧手机提取金、银、钯的方法。本发明包括如下步骤：1）废旧手机预处理；2）贵金属的富集；3）银的回收；4）金的回收；5)钯的回收。通过两次的氯化浸出保证了金银钯的回收率和纯度，通过水合肼、亚硝酸钠等还原剂来还原金、钯，成本低，金银钯纯度高。本发明提供的一种废旧手机提取金、银、钯的方法，本方法金银钯回收率高，流程短，得到的金银钯纯度高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物资源化处理领域，具体涉及废旧手机提取金、银、钯的方法。
技术背景
随着手机用户的增长以及手机更新换代步伐的加快，废旧手机数量也越来越多。据中国广播网等媒体报道，目前全球每年废弃的手机约有4亿部，其中中国有近1亿部。联合国环境规划署近期发布的《化电子垃圾为资源》报告预测，到2020年，中国废弃手机数量将比2007年增长7倍。
据了解，废旧手机零件中含有铅、镉、汞等多种有害物质，若直接丢弃将严重污染土壤和地下水。一块废旧手机电池的污染强度是普通干电池的100倍，可污染6万升水。如果将废旧手机运到垃圾场焚化，塑料外壳还会产生含氯的有毒物质，甚至是一级致癌物“二恶英”。手机印刷线路板和外壳都含溴阻燃剂，会破坏人体健康，引起甲状腺功能紊乱、内分泌失调以及神经、免疫系统问题等。
机内件里包含多种有价值的材料，包括0.01%的黄金，20%~25%的铜，40%~50%的可再生塑料。一项研究表明，从1吨废弃手机中能提取150克黄金、100公斤铜以及3公斤银。依照我国目前每年废弃1亿部手机估算，这些废旧手机总重达1万吨，若回收处理能提取1500公斤黄金、100万公斤铜、3万公斤银。
尽管如此，我国目前关于废旧手机回收处理的制度与现状不容乐观。从2011年起，我国正式实施《废弃电器电子产品回收处理管理条例》，实施范围覆盖冰箱、电视机、洗衣机、空调和电脑等，但手机尚不在列。据中国信息产业网报道，全球废弃手机回收率约3%，而中国不到1%。
还有一部分废弃手机的小作坊在露天提取贵金属，会将残液直接倾倒，对环境造成二次污染。废旧手机零件中含有铅、镉、汞等多种有害物质，其电池的污染强度是普通干电池的100倍，手机电池在长时间不使用的情况下一般一年就会腐化或霉变，对人体健康不利，会引起甲状腺功能紊乱、内分泌失调等。另一方面，由于废旧手机等电子垃圾中有大量的贵重金属，一些非法拆解企业通过溶解和燃烧电路板，从中换取贵金属盈利。但由于工序并不规范，露天焚烧的做法会导致重金属进入地下水或者空气中，造成严重污染。专家表示，电子产品在前端设计生产和被废弃后的加工利用所造成的污染比较集中有目共睹，一些地区已经成为电子垃圾污染的重灾区，居民的健康状况令人担忧。
发明内容
针对以上存在的问题，本发明的目的在于提供一种废旧手机提取金、银、钯的方法，本方法金银钯回收率高，流程短，得到的金银钯纯度高，成本低。
本发明采用的技术方案如下：一种废旧手机提取金、银、钯的方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
1）废旧手机预处理。将废旧手机经过拆解得到电路板，电路板经过破碎后分选，得到金属富集物；
2）贵金属的富集。将金属富集物进行氯化焙烧，氯化焙烧后的物料经过水洗，水洗渣为贵金属富集物；
3）银的回收。将贵金属富集物采用硝酸溶解，得到的溶解液经过氯化物沉淀银，得到的氯化银沉淀用氨溶解，溶解液经过还原得到银粉；
4）金的回收。硝酸溶解渣经过氯化浸出，得到的含金钯的溶液经过锌粉置换得到富含金钯的渣再经过二次氯化浸出，得到的浸出液经过亚硝酸钠还原得到金粉，金粉经过熔炼得到金锭；
5) 钯的回收。将还原金后的溶液按照钯摩尔数的2-4倍加入水合肼，还原时间1-2小时，还原温度65-95℃,得到钯粉。
所述步骤2中氯化物为氯化钠、氯化氢、氯化钾、氯化镁、氯化钙中的至少一种，焙烧温度为500-900℃，焙烧时间为2-6小时。
所述步骤3中硝酸浓度为50%-70%，硝酸溶解的温度为65-95℃，硝酸溶解的时间为2-6小时，氯化物沉淀银时氯化物与银的摩尔比1.2-2.0:1，氯化物沉淀银的沉淀时间为2-6小时，氨溶解氯化银时氨的浓度为5-8mol/l，溶解温度为40-70℃，还原银的还原剂与银的摩尔比为0.5-2:1，还原银的温度为65-95℃，还原银的时间为2-6小时。
所述步骤4中氯化浸出采用的氯化物为次氯酸盐、氯酸盐、氯气中的至少一种，氯化浸出的浸出温度为65-95℃，氯化浸出的浸出时间为2-6小时，锌粉置换时锌粉与金钯的摩尔比为1:0.3-0.6，置换温度为65-95℃，二次氯化浸出采用的氯化物为次氯酸盐、氯酸盐、氯气中的至少一种，氯化浸出的浸出温度为65-95℃，氯化浸出的浸出时间为2-6小时，亚硝酸钠还原金时亚硝酸钠与金的摩尔比1:0.3-0.6，还原温度为65-95℃，还原时间为2-6小时。
所述步骤5中水合肼的浓度为15-20mol/l。
本发明的原理在于：将废旧手机经过拆解，得到手机电路板，将电路板经过破碎后分选，将树脂与金属分离开，将金属富集物进行氯化焙烧，由于在高温条件下，氯化物可与一部分金属如铜、锌、铅、锡、镉等形成金属氯化物，这部分金属氯化物，氯化焙烧后的物料经过水洗，将可溶性的金属氯化物水洗溶解掉，水洗渣为贵金属富集物。将贵金属富集加入硝酸溶液，硝酸浓度为50%-70%时，银为溶解到硝酸溶液中得到硝酸银溶液，将氯化物加入硝酸银溶液中得到氯化银沉淀，氯化银在一定浓度的氨水中溶解得到银氨络离子，得到的银氨络离子加入还原剂还原得到银粉。将硝酸溶解后的渣进行氯化浸出，由于在酸性环境下，加入氯气、氯酸盐、次氯酸盐，可将其中的金、钯溶解出来，然后加入锌粉，将其中的金、钯置换出来，从而将金、钯富集然后再进行二次氯化，再将置换出的金、钯单质溶解出来，得到的含金、钯离子的溶液加入亚硝酸钠置换得到金粉，再将得到的金粉熔炼得到金锭。置换金后的含有钯离子的溶液再加入水合肼，最终得到钯粉。
本发明的有益效果是：
1.采用二次氯化浸出，金银钯回收率高，流程短；
2.采用水合肼还原钯和亚硝酸钠还原金，得到的金银钯纯度高，成本低。
附图说明
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
1）废旧手机预处理。将废旧手机经过拆解得到电路板，电路板经过破碎后分选，得到金属富集物；
2）贵金属的富集。将金属富集物进行氯化焙烧，加入的氯化物为氯化钠，被烧温度为600℃，焙烧时间4小时，氯化焙烧后的物料经过水洗，水洗渣为贵金属富集物；
3）银的回收。将贵金属富集物采用60%的硝酸溶解，硝酸溶解的温度为85℃，硝酸溶解的时间为4小时，得到的溶解液经过氯化物沉淀银，氯化物沉淀银时氯化物与银的摩尔比1.6:1，氯化物沉淀银的沉淀时间为4小时，得到的氯化银沉淀用氨溶解，氨溶解氯化银时氨的浓度为6.5mol/l，溶解温度为55℃，溶解液经过还原得到银粉，还原银的还原剂与银的摩尔比为1.25:1，还原银的温度为80℃，还原银的时间为4小时；
4）金的回收。硝酸溶解渣经过氯化浸出，氯化浸出采用的氯化物为氯气，氯化浸出的浸出温度为85℃，氯化浸出的浸出时间为4小时，得到的含金钯的溶液经过锌粉置换得到富含金钯的渣再经过二次氯化浸出，锌粉置换时锌粉与金钯的摩尔比为1:0.45，置换温度为75℃，二次氯化浸出采用的氯化物为次氯酸盐，氯化浸出的浸出温度为80℃，氯化浸出的浸出时间为4小时，得到的浸出液经过亚硝酸钠还原得到金粉，金粉经过熔炼得到金锭，亚硝酸钠还原金时亚硝酸钠与金的摩尔比1:0.45，还原温度为90℃，还原时间为3小时；
5) 钯的回收。将还原金后的溶液按照钯摩尔数的3.5倍加入水合肼，还原时间1.5小时，还原温度85℃,得到钯粉，水合肼的浓度为17.5mol/l。
最终金、银、钯的回收率分别是99.2%、98.7%、98.2%，金锭、银粉、钯粉的纯度分别是99.86%、99.12%、99.3%。
实施例2
1）废旧手机预处理。将废旧手机经过拆解得到电路板，电路板经过破碎后分选，得到金属富集物；
2）贵金属的富集。将金属富集物进行氯化焙烧，加入的氯化物为氯化钠，被烧温度为700℃，焙烧时间4小时，氯化焙烧后的物料经过水洗，水洗渣为贵金属富集物；
3）银的回收。将贵金属富集物采用70%的硝酸溶解，硝酸溶解的温度为85℃，硝酸溶解的时间为5小时，得到的溶解液经过氯化物沉淀银，氯化物沉淀银时氯化物与银的摩尔比1.5:1，氯化物沉淀银的沉淀时间为4小时，得到的氯化银沉淀用氨溶解，氨溶解氯化银时氨的浓度为6.5mol/l，溶解温度为60℃，溶解液经过还原得到银粉，还原银的还原剂与银的摩尔比为1.35:1，还原银的温度为80℃，还原银的时间为5小时；
4）金的回收。硝酸溶解渣经过氯化浸出，氯化浸出采用的氯化物为氯气，氯化浸出的浸出温度为85℃，氯化浸出的浸出时间为4小时，得到的含金钯的溶液经过锌粉置换得到富含金钯的渣再经过二次氯化浸出，锌粉置换时锌粉与金钯的摩尔比为1:0.45，置换温度为75℃，二次氯化浸出采用的氯化物为次氯酸盐，氯化浸出的浸出温度为80℃，氯化浸出的浸出时间为5小时，得到的浸出液经过亚硝酸钠还原得到金粉，金粉经过熔炼得到金锭，亚硝酸钠还原金时亚硝酸钠与金的摩尔比1:0.45，还原温度为95℃，还原时间为3小时；
5) 钯的回收。将还原金后的溶液按照钯摩尔数的3.5倍加入水合肼，还原时间1.0小时，还原温度75℃,得到钯粉，水合肼的浓度为18.5mol/l。
最终金、银、钯的回收率分别是99.3%、98.9%、98.5%，金锭、银粉、钯粉的纯度分别是99.89%、99.16%、99.12%。
实施例3
1）废旧手机预处理。将废旧手机经过拆解得到电路板，电路板经过破碎后分选，得到金属富集物；
2）贵金属的富集。将金属富集物进行氯化焙烧，加入的氯化物为氯化钾，被烧温度为800℃，焙烧时间5小时，氯化焙烧后的物料经过水洗，水洗渣为贵金属富集物；
3）银的回收。将贵金属富集物采用70%的硝酸溶解，硝酸溶解的温度为90℃，硝酸溶解的时间为6小时，得到的溶解液经过氯化物沉淀银，氯化物沉淀银时氯化物与银的摩尔比1.5:1，氯化物沉淀银的沉淀时间为3小时，得到的氯化银沉淀用氨溶解，氨溶解氯化银时氨的浓度为6.5mol/l，溶解温度为50℃，溶解液经过还原得到银粉，还原银的还原剂与银的摩尔比为1.5:1，还原银的温度为90℃，还原银的时间为5小时；
4）金的回收。硝酸溶解渣经过氯化浸出，氯化浸出采用的氯化物为氯气，氯化浸出的浸出温度为85℃，氯化浸出的浸出时间为5小时，得到的含金钯的溶液经过锌粉置换得到富含金钯的渣再经过二次氯化浸出，锌粉置换时锌粉与金钯的摩尔比为1:0.35，置换温度为70℃，二次氯化浸出采用的氯化物为次氯酸盐，氯化浸出的浸出温度为90℃，氯化浸出的浸出时间为5小时，得到的浸出液经过亚硝酸钠还原得到金粉，金粉经过熔炼得到金锭，亚硝酸钠还原金时亚硝酸钠与金的摩尔比1:0.40，还原温度为95℃，还原时间为2小时；
5) 钯的回收。将还原金后的溶液按照钯摩尔数的4倍加入水合肼，还原时间2.0小时，还原温度85℃,得到钯粉，水合肼的浓度为20mol/l。
最终金、银、钯的回收率分别是99.5%、99.1%、99.0%，金锭、银粉、钯粉的纯度分别是99.91%、99.21%、99.01%。
实施例4
1）废旧手机预处理。将废旧手机经过拆解得到电路板，电路板经过破碎后分选，得到金属富集物；
2）贵金属的富集。将金属富集物进行氯化焙烧，加入的氯化物为氯化钾，被烧温度为850℃，焙烧时间6小时，氯化焙烧后的物料经过水洗，水洗渣为贵金属富集物；
3）银的回收。将贵金属富集物采用65%的硝酸溶解，硝酸溶解的温度为90℃，硝酸溶解的时间为5小时，得到的溶解液经过氯化物沉淀银，氯化物沉淀银时氯化物与银的摩尔比1.6:1，氯化物沉淀银的沉淀时间为3小时，得到的氯化银沉淀用氨溶解，氨溶解氯化银时氨的浓度为6.5mol/l，溶解温度为60℃，溶解液经过还原得到银粉，还原银的还原剂与银的摩尔比为1.5:1，还原银的温度为90℃，还原银的时间为4小时；
4）金的回收。硝酸溶解渣经过氯化浸出，氯化浸出采用的氯化物为氯酸盐，氯化浸出的浸出温度为90℃，氯化浸出的浸出时间为5小时，得到的含金钯的溶液经过锌粉置换得到富含金钯的渣再经过二次氯化浸出，锌粉置换时锌粉与金钯的摩尔比为1:0.45，置换温度为85℃，二次氯化浸出采用的氯化物为氯酸盐，氯化浸出的浸出温度为90℃，氯化浸出的浸出时间为6小时，得到的浸出液经过亚硝酸钠还原得到金粉，金粉经过熔炼得到金锭，亚硝酸钠还原金时亚硝酸钠与金的摩尔比1:0.40，还原温度为95℃，还原时间为3小时；
5) 钯的回收。将还原金后的溶液按照钯摩尔数的4倍加入水合肼，还原时间2.0小时，还原温度75℃,得到钯粉，水合肼的浓度为16mol/l。
最终金、银、钯的回收率分别是99.3%、99.2%、99.2%，金锭、银粉、钯粉的纯度分别是99.85%、99.32%、99.11%。
Claims (5)
1.一种废旧手机提取金、银、钯的方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
1）废旧手机预处理，将废旧手机经过拆解得到电路板，电路板经过破碎后分选，得到金属富集物；
2）贵金属的富集，将金属富集物进行氯化焙烧，氯化焙烧后的物料经过水洗，水洗渣为贵金属富集物；
3）银的回收；将贵金属富集物采用硝酸溶解，得到的溶解液经过氯化物沉淀银，得到的氯化银沉淀用氨溶解，溶解液经过还原得到银粉；
4）金的回收，硝酸溶解渣经过氯化浸出，得到的含金钯的溶液经过锌粉置换得到富含金钯的渣再经过二次氯化浸出，得到的浸出液经过亚硝酸钠还原得到金粉，金粉经过熔炼得到金锭；
5) 钯的回收，将还原金后的溶液按照钯摩尔数的2-4倍加入水合肼，还原时间1-2小时，还原温度65-95℃,得到钯粉。
2.根据权利要求1所述的一种废旧手机提取金、银、钯的方法，其特征在于：所述步骤2中氯化物为氯化钠、氯化氢、氯化钾、氯化镁、氯化钙中的至少一种，焙烧温度为500-900℃，焙烧时间为2-6小时。
3.根据权利要求1所述的一种废旧手机提取金、银、钯的方法，其特征在于：所述步骤3中硝酸浓度为50%-70%，硝酸溶解的温度为65-95℃，硝酸溶解的时间为2-6小时，氯化物沉淀银时氯化物与银的摩尔比1.2-2.0:1，氯化物沉淀银的沉淀时间为2-6小时，氨溶解氯化银时氨的浓度为5-8mol/l，溶解温度为40-70℃，还原银的还原剂与银的摩尔比为0.5-2:1，还原银的温度为65-95℃，还原银的时间为2-6小时。
4. 根据权利要求1所述的一种废旧手机提取金、银、钯的方法，其特征在于：所述步骤4中氯化浸出采用的氯化物为次氯酸盐、氯酸盐、氯气中的至少一种，氯化浸出的浸出温度为65-95℃，氯化浸出的浸出时间为2-6小时，锌粉置换时锌粉与金钯的摩尔比为1:0.3-0.6，置换温度为65-95℃，二次氯化浸出采用的氯化物为次氯酸盐、氯酸盐、氯气中的至少一种，氯化浸出的浸出温度为65-95℃，氯化浸出的浸出时间为2-6小时，亚硝酸钠还原金时亚硝酸钠与金的摩尔比1:0.3-0.6，还原温度为65-95℃，还原时间为2-6小时。
5.根据权利要求1所述的一种废旧手机提取金、银、钯的方法，其特征在于：所述步骤5中水合肼的浓度为15-20mol/l。
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