CN108251656A - 提取电子废料铜阳极泥中金、铂和钯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提取电子废料铜阳极泥中金、铂和钯的方法，该方法包括：(1)将电子废料铜阳极泥与氧化剂和添加剂混合并进行氯化氧化浸出处理，以便得到浸出浆液；(2)将浸出浆液进行过滤，以便得到含有金、铂和钯的滤液和滤渣；(3)将滤液与金萃取剂混合并进行萃取处理，以便得到金负载有机相和含有铂和钯的萃余液；(4)利用草酸对金负载有机相进行反萃取处理，以便得到有机溶液和金粉；(5)采用阴离子交换树脂对含有铂和钯的萃余液进行吸附处理；以及(6)利用盐酸对吸附有铂和钯的阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到铂和钯。该方法具有流程短、运营成本低、稀贵金属回收率高、绿色环保等优点。

Description

提取电子废料铜阳极泥中金、铂和钯的方法

技术领域

本发明属于电子废料综合回收领域，具体而言，本发明涉及提取电子废料铜阳极泥中金、铂和钯的方法。

背景技术

铜阳极泥中除回收金、银、铜等，还综合回收硒、碲、锑、铅、砷、镍、铂族金属等，已成为金、银、铂、钯等贵金属和硒、碲等稀散金属生产的重要原料，目前国内外铜阳极泥处理工艺主要有火法焙烧+湿法处理工艺和全湿法处理工艺。其中，采用火法焙烧+湿法处理工艺，例如(1)采用硫酸化焙烧，再进行预浸出和加压浸出两段浸出，分离渣进卡尔多炉炼金银合金板，分离液置换回收金银硒。该方法工艺流程长，环境污染影响较大；(2)采用氧化焙烧—硫酸进出工艺，电炉熔炼浸出渣得到铅锡合金再进电解，铜片置换浸出液中的银，该方法工艺流程长，运营成本高，环境污染严重。采用全湿法工艺，例如采用硫酸加压浸出预处理脱铜、锑、铋等杂质，浸出渣再常压氯化浸出分金硒，该方法无法对铂、钯等贵金属进行分离。上述各方法均是通过预处理脱除铜、镍、硒、碲、砷、锑、铋、铅等杂质，使金、银、铂、钯等贵金属得到富集。然而该方法会导致后续稀贵金属的分离回收工艺流程过长。同时，火法焙烧流程存在着环境污染严重，返渣多、金银回收率低、生产周期长、积压大量贵金属，影响企业资金周转等固有缺点。

因此，目前用于铜阳极泥的处理方法还有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电子废料铜阳极泥的处理方法，利用该方法可以减少预处理脱铜除杂工序，直接氯化氧化处理回收金、铂、钯。具有环保、短流程、金、铂、钯回收率高等优点。

根据本发明的一个方面，本发明提出了电子废料铜阳极泥的处理方法，包括：

(1)将电子废料铜阳极泥与氧化剂和添加剂混合并进行氯化氧化浸出处理，以便得到浸出浆液；

(2)将所述浸出浆液进行过滤，以便得到含有金、铂和钯的滤液和滤渣；

(3)将所述滤液与金萃取剂混合并进行萃取处理，以便得到金负载有机相和含有铂和钯的萃余液；

(4)利用草酸对所述金负载有机相进行反萃取处理，以便得到有机溶液和金粉；

(5)采用阴离子交换树脂对所述含有铂和钯的萃余液进行吸附处理；以及

(6)利用盐酸对吸附有铂和钯的阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到铂和钯。

由此通过采用本发明上述实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法，将电子废料铜阳极泥直接进行氯化氧化浸出处理，即可将其中的贵金属金、铂和钯等浸出，进而较传统火法-湿法或者全湿法，省去了繁琐的脱除铜渣的步骤，进而显著缩短了处理电子废料铜阳极泥的处理工序，提高处理效率。较火法处理避免了含硫烟气的产生，提高了处理电子废料铜阳极泥的环境友好性。另外，进一步采用金萃取剂和阴离子交换树脂对浸出的金、铂和钯进行分离回收，回收效率高。

因此，本发明实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法在传统工艺流程基础上进一步缩短工艺流程，减少固定投资，减少了生产流程中贵金属的停留，减少了运营中的流动资金占用，可以减少营运成本及利息支付，缩短工艺流程提高金、铂、钯的回收率，相对于火法焙烧—湿法处理等工艺流程从环保角度而言，减少了烟气和废水的排放。

另外，根据本发明上述实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述氧化剂为氯酸盐，所述添加剂为硫酸。由此可以有效地使得电子废料铜阳极泥中的金、铂和钯等贵金属浸出，得到富含金、铂和钯的浸出浆液。

在本发明的一些实施例中，所述电子废料铜阳极泥、所述氧化剂和所述添加剂混合后得到浆液的液固比为(2-10)：1，氯离子浓度为30-200g/L，硫酸浓度为30-200g/L。由此可以进一步提高氯化氧化处理过程中金、铂和钯的浸出率。

在本发明的一些实施例中，所述氯化氧化浸出处理是在50-200摄氏度的温度下进行30-180分钟完成的。由此可以进一步提高氯化氧化处理过程中金、铂和钯的浸出率。

在本发明的一些实施例中，所述氯化氧化浸出处理是在60-180摄氏度的温度下进行60-180分钟完成的。由此可以进一步提高氯化氧化处理过程中金、铂和钯的浸出率。

在本发明的一些实施例中，所述金萃取剂为选自二乙二醇二丁醚、磷酸三丁酯或甲基异丁基酮。由此可以显著提高萃取效率，进而提高电子废料铜阳极泥的处理效率。

在本发明的一些实施例中，所述反萃取处理是50-100摄氏度的下进行的。由此可以进一步提高反萃取效率。

在本发明的一些实施例中，所述盐酸的浓度为0.5-2mol/L。由此可以进一步提高铂和钯的解吸效率。

在本发明的一些实施例中，在进行步骤(3)之前进一步包括：将所述滤液的酸度调节至0.5～6mol/L盐酸浓度。由此可以进一步提高萃取处理效率，提高金回收率。

在本发明的一些实施例中，上述实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法进一步包括：将步骤(4)中得到的所述有机溶液返回步骤(3)中用于所述萃取处理。由此对有机溶液进行回收再利用，进而降低金萃取成本。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法的流程示意图。

图2是根据本发明另一个实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的一个方面，本发明提出了电子废料铜阳极泥的处理方法，包括：(1)将电子废料铜阳极泥与氧化剂和添加剂混合并进行氯化氧化浸出处理，以便得到浸出浆液；(2)将所述浸出浆液进行过滤，以便得到含有金、铂和钯的滤液和滤渣；(3)将所述滤液与金萃取剂混合并进行萃取处理，以便得到金负载有机溶液和含有铂和钯的萃余液；(4)利用草酸将所述金负载有机相进行反萃取处理，以便得到有机相和金粉；(5)采用阴离子交换树脂对所述含有铂和钯的萃余液进行吸附处理；以及(6)利用盐酸对吸附有铂和钯的阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到铂和钯。

由此通过采用本发明上述实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法，将电子废料铜阳极泥直接进行氯化氧化浸出处理，即可将其中的贵金属金、铂和钯等浸出，进而较传统火法-湿法或者全湿法，省去了繁琐的脱除铜渣的步骤，进而显著缩短了处理电子废料铜阳极泥的处理工序，提高处理效率。较火法处理避免了含硫烟气的产生，提高了处理电子废料铜阳极泥的环境友好性。另外，进一步采用金萃取剂和阴离子交换树脂对浸出的金、铂和钯进行分离回收，回收效率高。

下面参考图1-2详细描述本发明具体实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法。

S100：氯化氧化浸出处理

根据本发明的实施例，首先，将电子废料铜阳极泥与氧化剂和添加剂混合并进行氯化氧化浸出处理，以便得到浸出浆液；将所述浸出浆液进行过滤，以便得到含有金、铂和钯的滤液和滤渣。

由此，通过将电子废料铜阳极泥直接进行氯化氧化浸出处理可以有效地将金、铂和钯等贵金属浸出。通过采用氯化氧化浸出处理，一方面可以省去了常规的火法焙烧+湿法处理工艺和全湿法处理工艺中繁琐的预脱铜处理工序，提高电子废料铜阳极泥的处理效率，降低成本；另一方面省去了焙烧处理步骤，避免产生含硫烟气。

根据本发明的具体实施例，氯化氧化浸出处理采用的氧化剂可以为氯酸盐，添加剂可以为硫酸。由此通过向电子废料铜阳极泥中加入氯酸盐和硫酸，提供氯离子，进而可以有效地使得电子废料铜阳极泥中的金、铂和钯等贵金属浸出，得到富含金、铂和钯的浸出浆液。

根据本发明的具体实施例，电子废料铜阳极泥、氧化剂和添加剂混合后得到浆液的液固比为(2-10)：1，氯离子浓度为30-200g/L，硫酸浓度为30-200g/L。由此可以通过混合后得到浆液中的液固比、氯离子浓度和硫酸浓度，最终控制氧化剂和添加剂的加入量。具体地，当氯离子浓度或者硫酸浓度过大时，可以通过扩大液固比将氯离子浓度或者硫酸浓度调节到合适浓度范围内。

根据本发明的具体实施例，当氧化剂和添加剂混合后得到浆液的液固比为(4-8):1时，氯离子浓度为70-200g/L，硫酸浓度为70-200g/L。由此可以进一步提高氯化氧化处理过程中金、铂和钯的浸出率。

根据本发明的具体实施例，氯化氧化浸出处理是在50-200摄氏度的温度下进行30-180分钟完成的。由此通过控制上述处理条件，可以使得最大限度地提高金、铂和钯的浸出效率和浸出率。发明人发现，氯化氧化浸出处理过程温度越高，反应时间越短，温度过低时反应时间长且反应不完全，并且温度过高时对反应釜的材质及性能要求越高增加固定投资，反应时间过短时反应不完全。由此通过50-200摄氏度的温度下进行30-180分钟可以有效完成的金、铂和钯的浸出，提高浸出效率，同时降低设备投资成本。

根据本发明的具体实施例，优选地，氯化氧化浸出处理可以在60-180摄氏度的温度下进行60-180分钟完成。由此可以进一步提高金、铂和钯的浸出效率和浸出率，进而提高电子废料铜阳极泥的处理效率。

根据本发明的具体实施例，通过采用上述氯化氧化浸出条件，例如电子废料铜阳极泥、氧化剂和添加剂混合后得到浆液的液固比为(2-10)：1，氯离子浓度为30-200g/L，硫酸浓度为30-200g/L，以及在60-180摄氏度的温度下进行60-180分钟完成，可以使得贵金属浸出率达到99％以上。

S200：萃取处理回收金

根据本发明的实施例，进一步地，将上述滤液与金萃取剂混合并进行萃取处理，以便得到金负载有机相和含有铂和钯的萃余液。

根据本发明的具体实施例，金萃取剂可以为二乙二醇二丁醚、磷酸三丁酯或甲基异丁基酮。通过采用上述金萃取剂可以有效地将滤液中的金首先萃取到金萃取剂中。发明人发现，通过采用二乙二醇二丁醚作为金萃取剂，可以显著提高金萃取效率和金萃取率。具体根据金浓度可以通过2-4级逆流萃取将金萃取完成。根据本发明的具体实施例，金萃取剂优选二乙二醇二丁醚，由此通过采用二乙二醇二丁醚萃取滤液中的金，可以显著提高萃取效率，进而提高电子废料铜阳极泥的处理效率。

根据本发明的具体实施例，在对滤液中金进行萃取处理之前进一步包括：将滤液的酸度调节至0.5-6mol/L盐酸浓度(当盐酸浓度超过1mol时pH值为负数，因此采用盐酸浓度可以更好的表示酸度)。由此通过对滤液酸度进行调节，可以显著提高金的萃取率，进而提高金回收率。

发明人发现，采用二乙二醇二丁醚作为金萃取剂时，预先将滤液的酸度调节至0.5-6mol/L盐酸浓度，优选3mol/L盐酸浓度，由此在上述酸度的条件下，可以稳定二乙二醇二丁醚和金生成的络合离子，进而显著提高金萃取率。

根据本发明的实施例，进一步地，利用草酸对金负载有机相进行反萃取处理，以便得到有机相和金粉。发明人发现，利用草酸可以有效地将金从有机相中反萃取出来，并且反萃取效率高。

根据本发明的具体实施例，上述反萃取处理可以在50-100摄氏度的下进行。由此可以进一步提高反萃效率。发明人发现，反萃取过程中如果温度过低，有机相中金属的络合物分解不完全，金粉无法完全沉淀出来，如果温度过高会导致草酸分解。因此控制温度为50-100摄氏度可以进一步提高反萃效率。

根据本发明的具体实施例，进一步包括：将反萃取处理步骤中得到的有机溶液返回用于对滤液中金进行萃取处理。由此对有机溶液进行回收再利用，进而降低金萃取成本。

S300：阴离子交换树脂回收铂和钯

根据本发明的实施例，采用阴离子交换树脂对所述含有铂和钯的萃余液进行吸附处理。发明人发现，通过采用阴离子交换树脂可以有效地对铂和钯进行有效吸附，从而将萃余液中的铂和钯进行富集回收。

根据本发明的实施例，利用盐酸对吸附有铂和钯的阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到铂和钯。根据本发明的具体实施例，解吸处理采用的盐酸的浓度可以为0.5-2mol/L。由此可以进一步提高铂和钯的解吸效率。

根据本发明实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法至少具有下列优点之一：

1、进一步缩短工艺流程，减少固定投资、减少了生产流程中贵金属的停留，减少了运营中的流动资金占用，可以减少营运成本及利息支付。

2、采用萃取剂萃取金、铂、钯，提高金、铂、钯的回收率。

3、减少了烟气和废水的排放，更加绿色环保。

本发明实施例的电子废料铜阳极泥的处理方法，是针对电子废料铜阳极泥中金、铂、钯等稀贵金属综合回收的高效、环保、运营和投资成本低的新工艺，填补电子废料铜阳极泥处理工艺流程中的空白，实现环境保护与经济发展双赢，具有良好的市场竞争能力及较强的推广性，有广阔的发展前景。

实施例

(1)电子废料铜阳极泥干基成分(百分质量)：Cu11.83％、Pb1.09％、Ni23.27％、Sn1.36％、Au1.53％、Ag33.04％、Pt0.22％、Pd0.18％。

(2)取500g电子废料铜阳极泥，加入2mol/L硫酸洗涤过滤，向滤渣中加入氯酸盐和硫酸，调液固比8:1，氯离子150g/L，硫酸120g/L，在90℃的温度下氯化氧化浸出120分钟，浸出率99.03％，过滤得到滤渣和滤液；

(3)将滤液酸度调整到2mol/L盐酸浓度，采用二乙二醇二丁醚(DBC)2级逆流萃取滤液中的金，金的萃取率99.01％，控制金负载有机相中金的浓度为25g/L，用1.5mol/L盐酸溶液洗涤，含金10.32g/L，用90℃草酸反萃还原金负载有机相中的金，得到99.9％的金粉，金的回收率98％；

(4)采用阴离子交换树脂富集萃余液中的铂和钯，用2mol/L的盐酸溶液解吸饱和树脂，得到铂钯富集物，铂浓度5.66g/L，钯浓度5.23g/L。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，包括：

(1)将电子废料铜阳极泥与氧化剂和添加剂混合并进行氯化氧化浸出处理，以便得到浸出浆液；

(2)将所述浸出浆液进行过滤，以便得到含有金、铂和钯的滤液和滤渣；

(3)将所述滤液与金萃取剂混合并进行萃取处理，以便得到金负载有机相和含有铂和钯的萃余液；

(4)利用草酸对所述金负载有机相进行反萃取处理，以便得到有机溶液和金粉；

(5)采用阴离子交换树脂对所述含有铂和钯的萃余液进行吸附处理；以及

(6)利用盐酸对吸附有铂和钯的阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到铂和钯。

2.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，所述氧化剂为氯酸盐，所述添加剂为硫酸。

3.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，所述电子废料铜阳极泥、所述氧化剂和所述添加剂混合后得到浆液的液固比为(2-10)：1，氯离子浓度为30-200g/L，硫酸浓度为30-200g/L。

4.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，所述氯化氧化浸出处理是在50-200摄氏度的温度下进行30-180分钟完成的。

5.根据权利要求4所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，所述氯化氧化浸出处理是在60-180摄氏度的温度下进行60-180分钟完成的。

6.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，所述金萃取剂为选自二乙二醇二丁醚、磷酸三丁酯或甲基异丁基酮。

7.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，所述反萃取处理是50-100摄氏度的下进行的。

8.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，所述盐酸的浓度为0.5-2mol/L。

9.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，在进行步骤(3)之前进一步包括：将所述滤液的酸度调节至0.5～6mol/L盐酸浓度。

10.根据权利要求1所述的电子废料铜阳极泥的处理方法，其特征在于，进一步包括：

将步骤(4)中得到的所述有机相返回步骤(3)中用于所述萃取处理。