CN109722537B - 一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法 - Google Patents

一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109722537B
CN109722537B CN201910080988.XA CN201910080988A CN109722537B CN 109722537 B CN109722537 B CN 109722537B CN 201910080988 A CN201910080988 A CN 201910080988A CN 109722537 B CN109722537 B CN 109722537B
Authority
CN
China
Prior art keywords
printed circuit
waste printed
circuit board
valuable metals
acidophilic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910080988.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109722537A (zh
Inventor
佟琳琳
杨洪英
赵前飞
金哲男
张勤
陈国宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201910080988.XA priority Critical patent/CN109722537B/zh
Publication of CN109722537A publication Critical patent/CN109722537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109722537B publication Critical patent/CN109722537B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，属于固体废弃物回收技术领域。方法步骤为：1)将破碎后的废弃印刷线路板超声清洗后放入干燥箱干燥。2)使用9K培养基活化培养中温混合嗜酸菌。3)将破碎后的废弃印刷线路板粉末与腐殖酸放入含有混合嗜酸菌的微生物反应器中进行生物浸出有价金属。本发明所需设备简单、耗费低且对环境友好，能够大幅提高微生物从废弃印刷线路板中浸取有价金属的效率。

Description

一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法
技术领域：
本发明属于固体废弃物回收技术领域，具体涉及一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法。
背景技术：
微生物浸出技术由于成本低、能耗少、操作简单和环境友好等优点，在废弃印刷线路板资源化利用领域得到越来越多的关注和研究。但是目前废弃印刷线路板技术存在着生物浸出速率慢，耗时较长，微生物生长情况不稳定等缺点，采用现有生物浸出技术提取废弃印刷线板中的有价金属时，存在耗时长，浸出率低等问题。因此，亟待通过各种手段提高微生物浸出速率。
发明内容：
本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：
(1)将废弃印刷线路板破碎，水洗干燥后，获得废弃印刷线路板粉末，所述粉末粒度≤0.25mm；
(2)活化培养混合嗜酸菌，形成菌悬液；
(3)将菌悬液进行活化培养，形成活化后菌液，所述的活化后菌液显微镜检菌密度≥1.0×108cell/ml；
(4)将废弃印刷线路板粉末和腐殖酸加入到活化后菌液中，进行浸出反应，时间为1-5d，完成有价金属生物浸出。
所述的步骤(2)中，混合嗜酸菌为嗜酸铁原体菌(Ferroplasma acidiphilum)、嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)和嗜酸热杆菌(Thermoplasmaacidophilum)按体积比为1:2:3配制而成。
所述的步骤(2)中，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10-20％(V/V)，培养温度为30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。
所述的步骤(3)中，活化后菌液培养过程为：按照10％(V/V)的接种比例，将混合嗜酸菌菌悬液接种到9K培养基中培养，培养温度为30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。
所述的步骤(4)中，废弃印刷线路板粉末的投加质量与活化后菌液体积比≤50g:L，也即活化后菌液中废弃印刷线路板粉末的浓度≤50g/L。
所述的步骤(4)中，腐殖酸添加质量与活化后菌液体积比为0.1～1g:L，也即活化后菌液中腐植酸的浓度为0.1～1g/L。
所述的步骤(4)中，培养操作在恒温震荡摇床中进行，培养温度为恒温30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。
所述的步骤(4)中，有价金属包括铜和锌，铜浸出率≥80.71％，锌浸出率≥85.15％。
所述的方法步骤(2)～(4)中，9K培养基由(NH4)2SO4、KCL、K2HPO4、MgSO4·7H2O、Ca(NO3)2和FeSO4·7H2O组成。
本发明的有益效果：
本发明在有价金属生物浸出时采用的腐殖酸具有分子量适中、结合能力强、可以与其周围区域的几乎每个组分相互作用等优点，在这些相互作用的基础上，腐殖酸可以通过保护细菌细胞免受氧化应激从而影响微生物聚生体生长。同时腐殖酸通过结合质子、螯合、离子交换和吸附作用结合环境中重要的金属离子(Hg、Cu、Ni、Fe、Mn、Cd)生成各种形式的配合物，通过将Fe3+还原为Fe2+来抑制Fe3+和铁的负面影响，从而增加铜和锌的浸出效率。
本发明的生物浸出体系中，腐殖酸作为络合剂起配体作用，Fe3+作为氧化浸出剂起作用，在反应过程中与微生物三者联合形成Fe3+-螯合金属-微生物络合体系，这种络合体系有助于增加金属提取率。
附图说明：
图1为本发明的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法的工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
(1)破碎
将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后干燥。
(2)细菌活化：
将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10％(V/V)，培养温度为45℃、转速为170r/min，培养时间为24h，形成菌悬液；
将菌悬液以10％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为45℃、转速为170r/min的恒温震荡摇床中培养24h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为3.8×108cell/ml。
(3)生物浸出
量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.2g/L和10g/L、温度为45℃、转速170r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为2d，获得浸出液和浸出渣，浸出渣主要成分为去除锌铜后的废弃印刷线路板粉末。经测定铜的浸出率为98.77％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高16.43％，浸出时间缩短1d。锌的浸出率为99.83％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高2.27％，浸出时间缩短1d。
实施例2
一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：
(1)破碎
将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后干燥。
(2)细菌活化：
将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为20％(V/V)，培养温度为30℃、转速为90r/min，培养时间为48h，形成菌悬液；
将菌悬液以15％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为40℃、转速为150r/min的恒温震荡摇床中培养30h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为2.8×108cell/ml。
(3)生物浸出
量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.2g/L和20g/L、温度为40℃、转速100r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为5d。经测定铜的浸出率为98.95％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高17.48％，浸出时间缩短1d。锌的浸出率为99.11％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高3.43％，浸出时间缩短1d。
实施例3
一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：
(1)破碎
将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后放入烘干箱干燥。
(2)细菌活化：
将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为15％(V/V)，培养温度为40℃、转速为150r/min，培养时间为30h，形成菌悬液；
将菌悬液以20％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为30℃、转速为90r/min的恒温震荡摇床中培养48h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为1.8×108cell/ml。
(3)生物浸出
量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.2g/L和50g/L、温度为30℃、转速100r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为5d。经测定铜的浸出率为87.15％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高11.08％，浸出时间缩短1d。锌的浸出率为86.03％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高6.03％，浸出时间缩短1d。
实施例4
一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：
(1)破碎
将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后干燥。
(2)细菌活化：
将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10％(V/V)，培养温度为45℃、转速为170r/min，培养时间为36h，形成菌悬液；
将菌悬液以10％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为40℃、转速为90r/min的恒温震荡摇床中培养28h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为3.8×108cell/ml。
(3)生物浸出
量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.2g/L和20g/L、温度为45℃、转速90r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为3d。经测定铜的浸出率为84.86％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高8.79％。锌的浸出率为85.41％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高5.41％。
实施例5
一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：
(1)破碎
将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后干燥。
(2)细菌活化：
将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10％(V/V)，培养温度为45℃、转速为170r/min，培养时间为32h，形成菌悬液；
将菌悬液以10％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为45℃、转速为170r/min的恒温震荡摇床中培养44h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为3.8×108cell/ml。
(3)生物浸出
量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.6g/L和50g/L、温度为45℃、转速170r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为5d。经测定铜的浸出率为80.71％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高4.64％。锌的浸出率为85.15％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高5.15％。

Claims (5)

1.一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废弃印刷线路板破碎，水洗干燥后，获得废弃印刷线路板粉末，所述粉末粒度≤0.25 mm；
(2)活化培养混合嗜酸菌，形成菌悬液，其中，所述的混合嗜酸菌为嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌，按体积比为1:2:3配制而成；
(3)将菌悬液进行活化培养，形成活化后菌液，所述的活化后菌液显微镜检菌密度≥1.0×108 cell/ml；
(4)将废弃印刷线路板粉末和腐殖酸加入到活化后菌液中，进行浸出反应，时间为1-5d，完成有价金属生物浸出，其中，所述的废弃印刷线路板粉末的投加质量与活化后菌液体积比为10g/L、20 g/L或50 g/L；所述的腐殖酸添加质量与活化后菌液体积比为0.2 g:L。
2.根据权利要求1所述的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10-20%(V/V)，培养温度为30-45 ℃、转速为90-170 r/min，培养时间为24-48h。
3.根据权利要求1所述的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，活化后菌液培养过程为：按照10%(V/V)的接种比例，将混合嗜酸菌菌悬液接种到9K 培养基中培养，培养温度为30-45 ℃、转速为90-170 r/min，培养时间为24-48h。
4.根据权利要求1所述的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，培养操作在恒温震荡摇床中进行，培养温度为恒温30-45 ℃、转速为90-170 r/min，培养时间为24-48h。
5.根据权利要求1所述的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，有价金属包括铜和锌，铜浸出率≥80.71%，锌浸出率≥85.15%。
CN201910080988.XA 2019-01-28 2019-01-28 一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法 Active CN109722537B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910080988.XA CN109722537B (zh) 2019-01-28 2019-01-28 一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910080988.XA CN109722537B (zh) 2019-01-28 2019-01-28 一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109722537A CN109722537A (zh) 2019-05-07
CN109722537B true CN109722537B (zh) 2020-09-29

Family

ID=66300302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910080988.XA Active CN109722537B (zh) 2019-01-28 2019-01-28 一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109722537B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112176189B (zh) * 2020-09-17 2022-11-29 安徽超越环保科技股份有限公司 一种废旧电路板中有价金属的生物浸出法
CN112694176B (zh) * 2021-01-11 2022-03-15 佛山科学技术学院 一种酸性矿山废水处理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6395061B1 (en) * 2000-03-07 2002-05-28 Bhp Minerals International Inc. Process for organic acid bioleaching of ore
CN101608259B (zh) * 2009-07-01 2010-09-29 云南五鑫实业有限公司 一种提高含锗原料中锗浸出率的方法
CN101962712A (zh) * 2010-10-15 2011-02-02 华南理工大学 嗜酸性细菌混培物浸出废旧线路板中有价金属的方法
CN102766171B (zh) * 2012-07-31 2014-07-30 中南大学 一种改性腐植酸及其在氧化锰矿火法还原焙烧中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109722537A (zh) 2019-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Bioleaching of gold from waste printed circuit boards by Chromobacterium violaceum
CN102329957B (zh) 利用自养型浸矿菌-异养型浸矿菌协同连续浸取硫化矿的方法
CN104607443B (zh) 一种利用膜生物反应器培养生物淋滤液处理固体废弃物的方法
CN104862250B (zh) 一种嗜酸铁氧化微生物复合菌剂及其制备方法
CN105861823B (zh) 一种强化黄铜矿微生物浸出的方法
CN103484680B (zh) 混合菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法
CN109722537B (zh) 一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法
CN104862475A (zh) 氧化亚铁硫杆菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法
CN102560114A (zh) 一种生物淋滤浸提废旧电池中有价金属离子的方法
CN104328283A (zh) 一种采用中度嗜热菌提取废弃线路板中铜的方法
CN104328280B (zh) 一种废弃挠性线路板中全金属成分的回收方法及设备
Naseri et al. Manganese bioleaching: an emerging approach for manganese recovery from spent batteries
CN113562846A (zh) 一种反硝化高效碳源及其加工工艺
Trivedi et al. Fungal biotechnology for urban mining of metals from waste printed circuit boards: A review
Duan et al. Recent advances in recovering technology for recycling gold from waste printed circuit boards: a review
CN101748084A (zh) 一株常温嗜酸浸矿菌及其用于浸出废旧线路板中金属的两步浸出方法
CN104073639A (zh) 一种两步法从废弃电子物料中回收铜和金的方法
CN102206751B (zh) 微电场作用下微生物代谢产物连续回收线路板中铜的方法
CN103572048B (zh) 一种活性炭催化细菌浸钴的方法
CN109680153B (zh) 利用石墨提高废弃印刷线路板中金属生物浸出率的方法
CN109439586B (zh) 一种嗜酸铁氧化微生物、菌剂及其用途
CN105132319B (zh) 一种嗜酸微生物复合菌剂及其制备方法和在处理废覆铜板浮选残渣中的应用
CN104496140A (zh) 一种市政污泥生物沥浸的方法
CN107119188A (zh) 一种基于亚硝化菌还原‑稀酸溶释浸提氧化锰矿中锰的方法
CN113355519A (zh) 一种利用微波强化氧化亚铁硫杆菌浸出废线路板中铜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant