CN106978536A - 拆分废旧电路板的方法 - Google Patents

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刘焕萍
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Abstract

本发明公开了一种折分废旧电路板的方法，包括以下步骤：酸浸处理：将所处理的废旧电路板浸泡在硝酸和铁、铝、铜抑制剂及锡络合剂的混合液中。反应后，过滤并保持溶液清亮；清亮的溶液进入电解槽中电积，通过电积回收锡和铅，电积后的电解液回收返回酸浸处理步骤，循环使用。该方法由于不需要热熔加热处理，不会产生有害气体，大大降低环境污染，提高废旧电子材料资源的综合利用率，锡、铅回收率高，经验证锡、铅回收率都达到98％以上，是一种经济效益高，环境友好的电路板拆解方法。

Description

拆分废旧电路板的方法
技术领域
本发明涉及电子固废综合治理与利用领域，涉及一种拆分废旧电路板的方法。
背景技术
随着电子科技的发展，电子固废的量越来越大，现在每年有工业回收的电路板达到10万吨以上。如何更加环保、更加无害化地综合治理与利用二次资源，科技工作者做了大量研究，但是对拆分电路板研究并不深入，现在国内拆解电路板主要是热熔焊锡等物理方法进行。
而目前常采用的热熔法是将电路板加热到250℃左右，使焊锡熔化，元器件与基板分离。其缺点是：
(1)高温下会产生大量的有害气体，污染大气。
(2)工人劳动强度大，人员密集，工作环境差，不适合公司未来扩大生产规模的需求。
(3)锡焊脱除不彻底，重金属的残留不利于基板后续再利用。
因此，如何开发出对环境友好，且利于规模化生产的拆分技术，是现阶段电路板综合治理需要解决的问题。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种拆分废旧电路板的方法，能避免产生有害气体，对环境友好，降低拆解成本，提高有价金属回收率高，经济效益好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种折分废旧电路板的方法，包括以下步骤：
酸浸处理：
将所处理的废旧电路板浸泡在由硝酸水溶液、抑制剂与络合剂混合形成的混合溶液中，反应后，过滤并保持混合溶液清亮；
电积处理：
使清亮的溶液进入电解槽进行电积，通过电积回收锡和铅，电积后的电解液回收返回酸浸处理步骤，循环使用。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的拆分废旧电路板的方法，由于不需要热熔加热处理，不会产生有害气体，大大降低环境污染，提高废旧电子材料资源的综合利用率，锡、铅回收率高，经验证锡、铅回收率都达到98％以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的拆分废旧电路板的方法流程图。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种折分废旧电路板的方法，是一种对环境友好，降低拆解成本，提高有价金属回收率高，经济效益好的拆分方法，包括以下步骤：
酸浸处理：
将所处理的废旧电路板浸泡在由硝酸水溶液、抑制剂与络合剂混合形成的混合溶液中，反应后，过滤并保持混合溶液清亮；
电积处理：
使清亮的混合溶液进入电解槽进行电积，通过电积回收锡和铅，电积后的电解液回收返回酸浸处理步骤，循环使用。
上述方法的酸浸处理步骤中，硝酸水溶液的浓度为1mol/L～3mol/L％，与所处理的废旧电路板的液固比体积比为1～3。
上述方法的酸浸处理步骤中，抑制剂采用抑制铁、铝及铜的抑制剂，该抑制剂采用甲基磺酸、卡必醇和巯基苯并噻唑钠的混合物，混合物中的甲基磺酸、卡必醇与巯基苯并噻唑钠按照重量比为：1～5：0.1～2:0.1～1的比例配制，该抑制剂用量为硝酸水溶液重量的1％～5％；络合剂为锡络合剂，该络合剂采用柠檬酸钠或EDTA，用量为硝酸水溶液重量的10％～20％。上述的抑制剂能有效抑制铁、铝及铜等杂质的溶出。
上述方法的述酸浸处理中，电路板是在常温下在硝酸水溶液中浸泡2～10小时。
上述方法的酸浸处理步骤中，浸出液中总Fe小于10g/L。
上述方法的电积处理步骤中，电解槽的槽电压小于0.5V；电解槽中电解液的浓度大于等于1mol/L；电积后回收的电解液中总Sn小于等于10g/L。
下面结合附图和具体实施例对本发明的方法作进一步说明。
本实施例提供一种折分废旧电路板的方法，包括以下步骤(参见图1)：将废旧电路板用高压水枪冲洗干净后，装入耐腐蚀的筐中，浸泡于硝酸水溶液、抑制剂(抑制铁、铝及铜的抑制剂)、络合剂(锡络合剂)混合溶液中，该混合溶液中硝酸浓度为1mol/L～3mol/L；加入相应抑制剂能减少铁、铝、铜等杂质的溶出，抑制剂采用甲基磺酸、卡必醇、巯基苯并噻唑钠的混合物，抑制剂的用量为硝酸水溶液重量的1％～5％；加入适当的锡络合剂保证了不析出二氧化锡沉淀，络合剂的用量为硝酸水溶液重量的10％～30％。常温下浸泡2～10小时，取出电路板，元器件脱落，分选后再利用，光板分离金属与非金属，回收贵金属和非金属再利用，使资源最大化。反应后，过滤并保持混合溶液清亮，使电积锡、铅顺利进行。
硝酸浸出液中主要金属离子为Sn2+、Pb2+和少量的Fe3+及微量的Cu2+。在适当的电解电压下，以钛板为阳极，锡板为阴极，进行隔膜电解，阳极析出锡、铅。电极反应如下：
阳极：2H2O-4e＝H++O2
阴极：Sn2++2e＝Sn
Pb2++2e＝Pb
溶液的[H+]升高，返回浸出，当浸出液中Fe3+≥10g/L时，经离子吸附，去除Fe3+，溶液循环使用，无废水排放。
实施例1：
本实施例提供一种折分废旧电路板的方法，包括以下步骤：
酸浸处理：在1L浓度为2mol/L的硝酸水溶液，加入200g柠檬酸钠(络合剂)和20g甲基磺酸、卡必醇和巯基苯并噻唑钠的混合物(按重量2:1:0.5比例配制)搅拌溶解形成混合溶液，向混合溶液中分两次分别浸泡500g废旧电视机线路板，浸泡时间分别为4小时和5小时，电视机线路板上的电子元器件全部脱落，元器件的拆分率100％，分析溶液中Sn、Pb、、Fe、Cu浓度，分别为：
Sn 18.2g/L，Pb 8.6g/L，Fe 0.2g/L，Cu 0.02g/L；
溶液中少量沉淀物，过滤后清亮，放置48小时无变化；
电积处理：
以10L的硝酸浓度为1.5mol/L的上述硝酸浸出溶液为电解液，钛板为阳极，锡板为阴极，槽压为0.2V时，进行电积4小时，阴极析出锡铅合金，其组成为：
Sn 78.5％，Pb 20.6％，Cu 0.5％。
实施例2:
本实施例提供一种折分废旧电路板的方法，包括以下步骤：
酸浸处理：将10L硝酸浓度为1.5mol/L硝酸水溶液，加入3000g EDTA(络合剂)和400g甲基磺酸、卡必醇和巯基苯并噻唑钠的混合物(按重量3：1：0.5比例配制)搅拌溶解形成混合溶液，向混合溶液中浸入5000g电视机线路板，浸泡8小时后，电视机线路板上的电子元器件全部脱落，元器件的拆分率100％，分析溶液中Sn、Pb、、Fe、Cu浓度，分别为：
Sn 20.1g/L，Pb 9.2g/L，Fe 0.5g/L，Cu 1.1g/L；
溶液中少量沉淀物，过滤后清亮，放置48小时无变化；
电积处理：
以10L的硝酸浓度为1.5mol/L的上述硝酸浸出溶液为电解液，钛板为阳极，锡板为阴极，槽压为0.2V时，进行电积4小时，阴极析出锡铅合金，其组成为：
Sn 80.3％，Pb 17.6％，Cu 1.7％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种折分废旧电路板的方法，其特征在于，包括以下步骤：
酸浸处理：
将所处理的废旧电路板浸泡在由硝酸水溶液、抑制剂与络合剂混合形成的混合溶液中，反应后，过滤并保持混合溶液清亮；
电积处理：
使清亮的混合溶液进入电解槽作为电解液进行电积，通过电积回收锡和铅，电积后的电解液回收返回酸浸处理步骤，循环使用。
2.根据权利要求1所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述硝酸水溶液的硝酸浓度为1mol/L～3mol/L，混合溶液与所处理的废旧电路板的液固比为1～3。
3.根据权利要求1或2所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述抑制剂为抑制铁、铝、铜溶解的抑制剂，该抑制剂采用甲基磺酸、卡必醇和巯基苯并噻唑钠的混合物，混合物中的甲基磺酸、卡必醇与巯基苯并噻唑钠按照重量比为：1～5：0.1～2:0.1～1的比例配制，用量为硝酸水溶液重量的1％～5％。
4.根据权利要求1或2所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述络合剂为锡络合剂，该络合剂采用柠檬酸钠或EDTA，用量为硝酸水溶液重量的10％～20％。
5.根据权利要求1或2所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述混合溶液中总Fe小于10g/L。
6.根据权利要求1或2所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述酸浸处理步骤中，常温下浸泡2～10小时。
7.根据权利要求1或2所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述电积处理步骤中，电解槽的槽电压小于0.5V。
8.根据权利要求1或2所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述电积处理步骤中，所述电解槽中电解液的硝酸浓度大于等于1mol/L。
9.根据权利要求或2所述的折分废旧电路板的方法，其特征在于，所述电积处理步骤中，电积后回收的电解液中总Sn小于等于10g/L。
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