CN109797407B

CN109797407B - 一种从废旧内存条中选择性电解浸出回收金、铜的方法

Info

Publication number: CN109797407B
Application number: CN201910186791.4A
Authority: CN
Inventors: 王临才; 仲鸣慎; 李佳璇; 王晨风; 王景伟
Original assignee: Shanghai Polytechnic University
Current assignee: Shanghai Polytechnic University
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2039-03-13
Also published as: CN109797407A

Abstract

本发明属于金属铜和金的电解回收技术领域，具体为一种从废旧内存条中选择性电解浸出回收金、铜的方法。该方法的具体步骤如下：(1)将破碎的废弃金手指投入盛有电解液I和添加剂I的电解槽中进行电解；(2)反应结束后取出并更换阴极板，回收粗铜，过滤冲洗；(3)在电解槽中补充电解液

和添加剂

进行再次电解；(4)反应结束回收阴极上的粗金粉；(5)回收浸出液浓缩富集，再次电解回收。本发明回收成本低，其通过在同一电解液体系中加入不同添加剂实现了选择性资源化回收金、铜的目的，金、铜的回收率均可达到98.5%以上。

Description

一种从废旧内存条中选择性电解浸出回收金、铜的方法

技术领域

本发明涉及一种从废旧内存条中选择性电解浸出回收金、铜的方法，属于金属金、铜的回收工艺技术领域。

背景技术

目前，国内的废旧内存条中，其中金的含量为100~120g/t、铜含量约为300kg/t，这个含量远远高于金矿、铜矿。并且随着国内信息产业的飞速发展，更新换代的速度日新月异，从废弃的金手指中回收铜、金，既可再生金属，也可以减少直接废弃将造成环境的污染以及对企业造成的经济损失。

内存条，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以又称为“金手指”（connecting finger）。内存条实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。同时，也正是因为其高昂的价格，以及稀少的存量，使得其上的黄金有着非常高的回收价值以及必要性。

现有国内的对废旧内存条资源综合利用技术全都以破碎-重选或类似技术为主。在本发明的过程中，发现利用该类技术，破碎的能源消耗大、破碎后清理回收不彻底，导致铜的回收率约在90%，二是该种方法不能处理废旧内存条。同时，国内一些小企业还在使用敞开式简易的鼓风炉直接熔炼、全湿法酸浸回收等落后的方法，不仅回收率较低且导致严重二次污染，皆是属于环境不友好办法。而国外现有产业化的技术为火法或火法-湿法联合技术虽能有效回收铜及贵金属，但是铅、锡等没有得到回收，全部以硅酸盐形式进入炉渣，无法再回收利用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种从废旧内存条中选择性电解回收金、铜的方法。本发明通过二次电解的方法能有效实现对废旧内存条中金和铜的选择性回收，同时其电解温度低，降低了采用酸性湿法浸取后再采用外接直流电源完成黄金氯化法精炼过程中所需的温度，进而防止了较高的温度导致的电解液中酸液挥发的现象，也减少了金随酸气溢出所造成的金属损耗；并且本发明精炼后残渣可二次回收其中的铅、锡等元素。

本发明通过将破碎后废旧内存条放入电解系统中，在相同的电解液（酸）体系，不同的添加剂的作用下，有选择性的回收铜、金等金属。本发明的技术方案具体如下。

一种从废旧内存条中选择性电解浸出回收金、铜的方法，包括以下步骤：

(1)将废内存条投入粗碎机中进行破碎；

(2)将破碎后内存条加入电解槽中，加入电解液I和添加剂I，搅拌，在室温下进行电解反应，外接直流电恒电压3~5V，电解结束后，取出阴极板并更换阴极板，回收阴极析出的粗铜；其中：电解液I为浓度为4~7mol/L的盐酸溶液或氢溴酸溶液；

(3)在电解槽中加入电解液Ⅱ和添加剂Ⅱ，在35~40℃的温度下进行电解反应，外接直流电恒电压3~5V、电解结束后，取出阴极，回收阴极上析出的粗金；过滤并收集滤液、冲洗滤渣；其中：电解液Ⅱ为浓度为7.75~15mol/L的盐酸或氢溴酸；

(4) 回收步骤(3)中滤液，浓缩富集，跟随下一批按照步骤(2)再一次电解选择性回收。

优选的，步骤(1)中，废内存条被破碎至粒径为3~5mm。

优选的，步骤(2)中，电解液I与破碎内存条的液固体积质量比为10：1~15:1mL/g。

优选的，步骤(2)中，添加剂Ⅰ选自亚硫酸钠或硫酸亚铁中任一种；电解液Ⅰ中电解质与添加剂Ⅰ的摩尔比为20:1~50:1。

优选的，步骤(2)和步骤（3）中，电解用电极独立的为碳棒电极或石墨板电极。

优选的，步骤(2)和步骤（3）中，电解时的外接电源独立的为直流电或交直流叠加电源。

优选的，步骤(2)中，电解时间为2.5~5小时；步骤(3)中，电解时间为20~40min。

优选的，步骤(3)中，加入电解液Ⅱ后，电解液Ⅱ和电解液I与破碎内存条的液固体积质量比为15:1~20:1mL/g。

优选的，步骤(3)中，添加剂Ⅱ选自碘化钾、溴化钠或氯化钠中任一种，电解液Ⅱ中电解质与添加剂Ⅱ的摩尔比为55:1~100:1。

和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）浸出过程中不产生有毒性物质，工艺流程简单，对设备要求较低；

（2）温度比传统的黄金氯化法温度较低，保证了金属离子不会因酸大量挥发而造成损耗，并且有效节省了浸出液的用量；

（3）在回收金之前无需经过湿法去除其中的贱金属，电解液的补充减少了电解液（酸液）的投入，节约了经济成本。

（4）浸出后得滤渣可再一次经过密闭回转炉焚烧制的铅锡合金块。操作简单，成本较低，浸出周期时间较短，具有较好的经济效益与社会效益。

（5）电解时选择交直流电源，可以周期性的改变电压，使电极表面发生能量重排。每次正向电压都会产生大量晶核，而在反向电压时发生氧化反应把劣质沉积层溶解，补充和恢复降低了的离子浓度，消除浓差极化，起到整平作用，防止生成“长粒子”形状的沉积层。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细介绍。

实施例1 运用亚硫酸钠以及氯化钠的选择性回收

(1)取内存条放入德国制造RETSCH SM300粗碎器中进行破碎，并破碎至粒径为3~5mm，充分摇匀，取三组平行样进行消解，再经ICP检测得到表1。

表1 废金手指元素含量(ω，Au、Cu单位g/t)

(2)分铜：取破碎后金手指5g，加入50毫升5mol/L盐酸，配置成液固体积质量比10:1mL/g的反应体系，搅拌速度为700转/秒，温度25℃，加入亚硫酸钠1.4g，采用φ1cm的碳棒作为阴阳两极，极距3cm，与反应体系接触长度2.5cm，直流电压选择3V，恒温浸出时间3h。经过检测，浸出铜约1.48g，铜的浸出率为98.9%，同时金的浸出率为0.28%。实验结束取出阴极碳棒刮下阴极析出的海绵铜。

(3)分金：补加7.75mol/L盐酸配置成液固体积质量比20:1ml/g的反应体系，加入氯化钠0.4g，搅拌速度为700转/秒，保持恒温37.5℃，采用φ1cm的碳棒作为阴阳两极，极距3cm，与反应体系接触长度2.5cm，外接直流电压3V，电解浸出20min，浸出金约0.55mg，金的浸出率达到98.76%。分金完成后取出石墨板刮下粗金，固液分离得到含微量金液以及滤渣，滤渣清洗分离则可用于冶炼锡铅合金。

(4)将步骤（3）中含微量金液进行浓缩富集，跟随步骤(2)再一次选择性电解回收其中的铜、金。

实施例2 运用硫酸亚铁以及碘化钾的选择性回收

(1)取样，放入德国制造RETSCH SM300粗碎器中进行破碎，并破碎至粒径为3~5mm，充分摇匀，取三组平行样进行消解，经ICP检测得到表2。

表2 废金手指元素含量(ω，Au、Cu单位g/t)

(2)分铜：取破碎后金手指130克，加入1300毫升7mol/L氢溴酸，配置成液固体积质量比10:1mL/g的反应体系，搅拌转速设定为700rpm，温度25℃，加入硫酸亚铁92.64克，采用厚度0.5cm的石墨板作为阴阳两极，极距6 cm，与反应体系接触深度3.5cm，电压选择5V，恒温浸出时间3h。经过检测。浸出铜约38.65g，铜的浸出率为99.13%，同时金的浸出率为0.52%。分铜完成后取出阴极石墨板，刮下阴极析出的粗铜。

(3)分金：补加9mol/L氢溴酸溶液配置液固体积质量比20:1mL/g的电解反应体系，加入碘化钾20g，搅拌速度700rpm，保持恒温37.5℃，采用厚度0.5cm的石墨板作为阴阳两极，极距6公分，与反应体系接触长度3cm，外接直流电压4V，电解浸出30min，浸出金约16.3mg，金的浸出率达到99.26%。分金完成后取出阴极刮下粗金粉，并固液分离得到含微量金液以及滤渣，滤渣清洗分离则可用于冶炼锡铅合金。

(4) 将步骤（3）中含微量金液进行浓缩富集，跟随步骤(2)再一次选择性电解回收其中的铜、金。

实施例3 运用亚硫酸钠以及氯化钠外加交直流叠加电源的选择性回收

(1)取样，放入德国制造RETSCH SM300粗碎器中进行破碎，并破碎至粒径为3~5mm，充分摇匀，取三组平行样进行消解，经ICP检测得到表3。

表3 废金手指元素含量(ω，Au、Cu单位g/t)

(2)分铜：取破碎后金手指400克，加入4000毫升6mol/L盐酸，配置成液固体积质量比10:1mL/g的反应体系，搅拌转速设定为700rpm，温度25℃，加入亚硫酸钠64克，采用厚度0.8cm的石墨板作为阴阳两极，极距10cm，与反应体系接触深度3.5cm，外接交直流叠加电源，交流电频率为800Hz、振幅为15mV、电流密度300A/m²，恒温浸出时间5h。经过检测。浸出铜约118.98g，铜的浸出率为99.08%，同时金的浸出率为0.52%。分铜完成后取出阴极石墨板，刮下阴极析出的粗铜。

(3)分金：补加11mol/L盐酸配置成液固体积质量比20:1mL/g的反应体系，加入氯化钠32g，搅拌速度700rpm，保持恒温37.5℃，采用厚度0.5cm的石墨板作为阴阳两极，极距10公分，与反应体系接触长度3cm，外接交直流叠加电源，频率1000Hz、振幅15mV、电流密度450A/m²。恒温电解浸出30min，浸出金约46.93mg，金的浸出率达到99.10%，电流效率97%。分金完成后取出阴极刮下粗金粉，并固液分离得到含微量金液以及滤渣，滤渣清洗分离则可用于冶炼锡铅合金。

综上所述，本发明的直接电解选择性回收废旧内存条中铜和金的方法可以将废旧内存条中的金、铜进行充分回收。同时金、铜最高浸出率可达到99.13％、99.26％，且工艺简单、高效，操作便利，不产生任何有毒、有害气体。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，不能理解为以上所述仅为本发明的具体实施例而已。在本发明的技术领域之内，所做的某些简单修改、等同替换、推演等，均应当视为在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种从废旧内存条中选择性电解浸出回收金、铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将废内存条投入粗碎机中进行破碎；

(2)将破碎后内存条加入电解槽中，加入电解液I和添加剂I，搅拌，在室温下进行电解反应，外接直流电恒电压3~5V，电解结束后，取出阴极板并更换阴极板，回收阴极析出的粗铜；其中：电解液I为浓度为4~7mol/L的盐酸溶液或氢溴酸溶液；其中：添加剂Ⅰ选自亚硫酸钠或硫酸亚铁中任一种；电解液Ⅰ中电解质与添加剂Ⅰ的摩尔比为20:1~50:1；

(3)在电解槽中加入电解液Ⅱ和添加剂Ⅱ，在35~40℃的温度下进行电解反应，外接直流电恒电压3~5V、电解结束后，取出阴极，回收阴极上析出的粗金；过滤并收集滤液、冲洗滤渣；其中：电解液Ⅱ为浓度为7.75~15mol/L的盐酸或氢溴酸；添加剂Ⅱ选自碘化钾、溴化钠或氯化钠中任一种，电解液Ⅱ中电解质与添加剂Ⅱ的摩尔比为55:1~100:1；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，废内存条被破碎至粒径为3~5mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，电解液I与破碎内存条的液固体积质量比为10：1~15:1mL/g。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤（3）中，电解用电极独立的为碳棒电极或石墨板电极。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤（3）中，电解时的外接电源独立的为直流电或交直流叠加电源。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，电解时间为2.5~5小时；步骤(3)中，电解时间为20~40min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，加入电解液Ⅱ后，电解液Ⅱ和电解液I与破碎内存条的液固体积质量比为15:1~20:1mL/g。