CN107716105A - 一种废旧电路板中有色金属的提取方法 - Google Patents

一种废旧电路板中有色金属的提取方法 Download PDF

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    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals

Abstract

本发明公开的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，包括以下步骤：步骤1，预处理废旧电路板，得到细粒物料；步骤2，重力分选细粒物料得到重产物；步骤3，对还原剂、氯化剂以及重产物分别进行热处理；步骤4，有价金属氯化反应；步骤5，去除铁磁性物质，得到有色金属的富集体。本发明的提取方法通过将电路板破碎、加温得到含有有色金属的混合物，减少了大量有害气体和固体废弃物的排放，保护了环境；采用湿式的摇床分选方法，避免了粉尘的产生；采用反应物料预热、高温氯化组合，提高了氯保持能力和有价金属的氯化效率，降低氯化剂使用量，简化了提取过程，降低了回收成本。

Description

一种废旧电路板中有色金属的提取方法
技术领域
本发明属于有色金属提取方法技术领域，具体涉及一种废旧电路板中有色金属的提取方法。
背景技术
有色金属，狭义的有色金属称非铁金属，是指铁、锰、铬以外的所有金属的统称；广义的有色金属还包括有色合金，有色合金是以一种有色金属为基体，加入一种或几种其他元素而构成的合金。
近年来，随着社会的发展进步，电子废弃物的数量正以惊人的速度增长。印刷线电路板作为电子产品的重要组成部分，几乎存在于所有的电子设备中。印刷线电路板中金属含量占大约40％，其中主要的有价金属是有色金属，而且印刷线电路板中铜、锡、金、银等多种元素的含量高于现在开采的矿石中的元素含量，因此废旧印刷线电路板具有很高的回收价值。
当前，人们从报废的电路板上回收提取有色金属的方法有两种：火法回收提取和湿法回收提取。火法回收提取是将含有有色金属电路板直接放入冶金炉中焚烧，使其上的有色金属和其它金属熔融后沉于炉底，冷却形成合金，然后用酸或试剂使合金变成离子溶液，提取出贵金属离子得到贵金属；此种方法的不足之处一是电路板不经过处理直接投入冶金炉内焚烧，会产生大量有害气体污染环境且有机物不能全部回收利用，二是在熔融过程中，电路板底料中的玻璃、陶瓷、无机盐和未燃尽的有机物浮于合金上面，产生大量难以处理的二次固体废弃物；三是有色金属回收率低，会使铅等低沸点物质蒸发到空气中；四是回收成本高。湿法回收提取是将电路板上的所有金属、金属氧化物、钛酸钡、钛酸铅等金属盐放入硝酸、王水等强氧化性介质中溶解成离子溶液，再根据金属离子的特性，用萃取试剂提取贵金属；此种方法用酸量大，成本高，所有金属、无机盐、金属氧化物、非金属氧化物全部变成离子进入溶液，会产生大量含重金属的离子废液，排放时污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种废旧电路板中有色金属的提取方法，解决了现有废旧电路板中有色金属提取过程中，成本高、污染环境的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种废旧电路板中有色金属的提取方法，包括以下步骤：
步骤1，废旧电路板的预处理：将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到细粒物料；
步骤2，将步骤1中的细粒物料放入去离子水中，搅拌使细粒物料在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；
步骤3，取还原剂、氯化剂以及步骤2的重产物分别进行热处理，备用；
步骤4，将经步骤3处理的重产物、还原剂和氯化剂混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；
步骤5，将步骤4的金属氯化物送入磁选设备，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。
本发明的特征还在于，
步骤1中细粒物料的粒径为0.5-1mm。
步骤2中细粒物料与去离子水的质量比为2-3.5:1。
步骤2中摇床参数为：横向坡度为5°-10°，冲程20-30mm，冲次300-400次/min。
步骤3的热处理具体为：先加热至200-400℃，保温0.5-1h；随后加热至800-900℃，保温0.5-1h。
步骤4中焙烧温度为900-1000℃，焙烧时间0.5-1h。
步骤4中还原剂、氯化剂和重产物的质量比为0.03-0.06:0.4-1:1。
步骤4中氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁或氯化铁中任意一种；还原剂为烟煤粉、褐煤粉、无烟煤粉或焦炭粉中任意一种。
磁选设备为强磁场磁选机。
本发明的有益效果是：本发明一种废旧电路板中有色金属的提取方法通过将电路板破碎、加温得到含有有色金属的混合物，减少了大量有害气体和固体废弃物的排放，保护了环境，实现了废旧印刷线路板中铜、铅、锌、锡等多种有色金属的综合回收，回收率均在90％左右；采用湿式的摇床分选方法，不仅避免了粉尘的产生，实现了整个分选过程的无污染化；以金属氯化物进行金属提取的氯化冶金方法，在处理低品位难处理金属物料具有极大优势，能经济、高效地提取有价金属；采用反应物料预热、高温氯化组合，提高了氯保持能力和有价金属的氯化效率，降低氯化剂使用量，简化了提取过程，降低了回收成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种废旧电路板中有色金属的提取方法，包括以下步骤：
步骤1，废旧电路板的预处理：将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到粒径为0.5-1mm的细粒物料。
步骤2，将步骤1中的细粒物料放入去离子水中，搅拌使细粒物料在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；其中摇床参数：横向坡度5°-10°，冲程20-30mm，冲次300-400次/min；细粒物料与去离子水的质量比为2-3.5:1。
步骤3，取还原剂、氯化剂以及步骤2的重产物分别进行热处理，热处理参数为：先加热至200-400℃，保温0.5-1h；随后加热至800-900℃，保温0.5-1h，备用。
步骤4，将质量比为0.03-0.06:0.4-1:1的还原剂、氯化剂和经步骤3处理的重产物混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；其中焙烧温度为900-1000℃，焙烧时间0.5-1h；其中氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁或氯化铁中任意一种；还原剂为烟煤粉、褐煤粉、无烟煤粉或焦炭粉中任意一种。
步骤5，将步骤4的金属氯化物送入磁选设备—强磁场磁选机，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。
本发明的提取方法通过将电路板破碎、加温得到含有有色金属的混合物，减少了大量有害气体和固体废弃物的排放，保护了环境，实现了废旧印刷线路板中铜、铅、锌、锡等多种有色金属的综合回收，回收率均在90％左右；采用湿式的摇床分选方法，不仅避免了粉尘的产生，实现了整个分选过程的无污染化；以金属氯化物进行金属提取的氯化冶金方法，在处理低品位难处理金属物料具有极大优势，能经济、高效地提取有价金属；采用反应物料预热、高温氯化组合，提高了氯保持能力和有价金属的氯化效率，降低氯化剂使用量，简化了提取过程，降低了回收成本。
实施例1
(1)废旧电路板的预处理
将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到粒径为0.5mm的细粒物料。
(2)将细粒物料放入去离子水中，搅拌使其在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；其中摇床参数为：横向坡度为5°-10°，冲程20-30mm，冲次300-400次/min；细粒物料与去离子水的质量比为2:1。
(3)取烟煤粉、氯化钠以及重产物分别进行热处理，热处理参数为：先加热至200℃，保温0.5h；随后加热至800℃，保温0.5h，备用。
(4)将质量比为0.03:0.4:1的烟煤粉、氯化钠和重产物混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；其中焙烧温度为900℃，焙烧时间0.5h。
(5)将金属氯化物送入强磁场磁选机中，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。
实施例2
(1)废旧电路板的预处理
将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到粒径为0.6mm的细粒物料。
(2)将细粒物料放入去离子水中，搅拌使其在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；其中摇床参数为：横向坡度为6°，冲程22mm，冲次320次/min；细粒物料与去离子水的质量比为2.2:1。
(3)取烟煤粉、氯化钠以及重产物分别进行热处理，热处理参数为：先加热至240℃，保温0.6h；随后加热至820℃，保温0.6h，备用。
(4)将质量比为0.04:0.5:1的烟煤粉、氯化钠和重产物混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；其中焙烧温度为920℃，焙烧时间0.6h。
(5)将金属氯化物送入强磁场磁选机中，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。
实施例3
(1)废旧电路板的预处理
将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到粒径为0.7mm的细粒物料。
(2)将细粒物料放入去离子水中，搅拌使其在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；其中摇床参数为：横向坡度为7°，冲程24mm，冲次340次/min；细粒物料与去离子水的质量比为2.8:1。
(3)取褐煤粉、氯化钙以及重产物分别进行热处理，热处理参数为：先加热至320℃，保温0.8h；随后加热至860℃，保温08h，备用。
(4)将质量比为0.05:0.6:1的褐煤粉、氯化钙和重产物混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；其中焙烧温度为960℃，焙烧时间0.7h。
(5)将金属氯化物送入强磁场磁选机中，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。
实施例4
(1)废旧电路板的预处理
将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到粒径为0.8mm的细粒物料。
(2)将细粒物料放入去离子水中，搅拌使其在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；其中摇床参数为：横向坡度为9°，冲程27mm，冲次380次/min；细粒物料与去离子水的质量比为3:1。
(3)取无烟煤粉、氯化镁以及重产物分别进行热处理，热处理参数为：先加热至360℃，保温0.9h；随后加热至880℃，保温0.9h，备用。
(4)将质量比为0.05:0.8:1的无烟煤粉、氯化镁和重产物混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；其中焙烧温度为980℃，焙烧时间0.8h。
(5)将金属氯化物送入强磁场磁选机中，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。
实施例5
(1)废旧电路板的预处理
将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到粒径为1mm的细粒物料。
(2)将细粒物料放入去离子水中，搅拌使其在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；其中摇床参数为：横向坡度10°、冲程30mm，冲次400次/min；细粒物料与去离子水的质量比为3.5:1。
(3)取焦炭粉、氯化铁以及重产物分别进行热处理，热处理参数为：先加热至400℃，保温1h；随后加热至900℃，保温1h，备用。
(4)将质量比为0.06:1:1的焦炭粉、氯化铁和重产物混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；其中焙烧温度为1000℃，焙烧时间1h。
(5)将金属氯化物送入强磁场磁选机中，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。

Claims (9)

1.一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，废旧电路板的预处理：将废旧电路板置入剪切机中进行初步剪切，随后再置入研磨机中粉碎，得到细粒物料；
步骤2，将步骤1中的细粒物料放入去离子水中，搅拌使细粒物料在去离子水中充分分散，随后送入摇床中进行重力分选，通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，去掉轻产物，保留重产物；
步骤3，取还原剂、氯化剂以及步骤2的重产物分别进行热处理，备用；
步骤4，将经步骤3处理的重产物、还原剂和氯化剂混合，随后置于焙烧炉中焙烧，得到金属氯化物；
步骤5，将步骤4的金属氯化物送入磁选设备，分离出铁磁性物质，剩余部分即得到有色金属的富集体。
2.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述步骤1中细粒物料的粒径为0.5-1mm。
3.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述步骤2中细粒物料与去离子水的质量比为2-3.5:1。
4.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述步骤2中摇床参数为：横向坡度为5°-10°，冲程20-30mm，冲次300-400次/min。
5.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述步骤3的热处理具体为：先加热至200-400℃，保温0.5-1h；随后加热至800-900℃，保温0.5-1h。
6.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述步骤4中焙烧温度为900-1000℃，焙烧时间0.5-1h。
7.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述步骤4中还原剂、氯化剂和重产物的质量比为0.03-0.06:0.4-1:1。
8.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述步骤4中氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁或氯化铁中任意一种；还原剂为烟煤粉、褐煤粉、无烟煤粉或焦炭粉中任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种废旧电路板中有色金属的提取方法，其特征在于，所述磁选设备为强磁场磁选机。
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