CN110904338B - 一种从废旧线路板选择性回收锡或铅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从废旧线路板选择性回收锡或铅的方法，包括如下步骤：S1.将去除电子元件的废弃线路板破碎；S2.将破碎后的废弃线路板置于电解槽体中，当选择性回收锡时，加入盐酸溶液；将惰性电极分别置于电解槽的的阳极室和阴极室中；设置电压为6～8V，进行电化学反应浸出，收集反应液和析出物，反应液用硝酸稀释保存，析出物用硝酸溶解保存；当选择性回收铅时，将盐酸溶液替换为等体积的体积比3:1的盐酸和过氧化氢混合溶液。本发明根据不同辅助液下铅、锡阴阳极反应液表征结果和铅、锡在电极阴极处的析出含量情况，找出了有效分离废弃线路板中金属铅或锡的方法，具有较大的应用前景。

Description

一种从废旧线路板选择性回收锡或铅的方法
技术领域
本发明涉及废弃物回收领域，更具体地，涉及一种从废弃线路板回收金属锡和铅的方法。
背景技术
废弃电子产品作为一种快速增长的新型固体废物，其核心组分线路板富含铜、金、镍、铅、锡等金属，这些金属若未得到妥善处置势必会带来严重的环境问题，与此同时，人们也看到了这些有价金属的高回收价值，因而如何有效的回收利用废弃线路板中的有价金属成为近年来固废研究领域的热点。
目前，针对废弃线路板的有价金属的回收工艺主要分为化学法和生物法。化学法又分为火法冶金、湿法冶金两类。其中火法冶金虽说金属回收率高但在高温环境下煅烧废弃线路板易排出大量的大气污染物。生物技术则是尚不成熟，其浸金效率低下。专利CN105525099A、CN106455337A、CN101864519A等均公开了从废弃印制线路板中回收锡和铅的方法，然而上述方法分离只能获得包含锡或铅的混合金属溶液，无法实现对金属铅或锡的高效选择性回收。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种从废旧线路板选择性回收锡或铅的方法
本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
一种从废旧线路板选择性回收锡或铅的方法，包括如下步骤：
S1.将去除电子元件的废弃线路板破碎；
S2.将破碎后的废弃线路板置于电解槽体中，当选择性回收锡时，加入盐酸溶液；将惰性电极分别置于电解槽的的阳极室和阴极室中；设置电压为6～8V，进行电化学反应浸出，收集反应富集液；
当选择性回收铅时，将盐酸溶液替换为等体积的体积比3:1的盐酸和过氧化氢混合溶液，收集析出物。
本发明通过选择盐酸溶液或盐酸和过氧化氢的混合溶液作为电解质可选择性地回收废旧线路板中的锡或铅。当电解质不含氧化剂H2O2的情况下，Pb在液相中浓度最低，而Sn在液相中的浓度最高，Sn得以以富集液的形式与Pb有效分离；而当在H2O2体积占总辅助剂体积的25％的条件下使Pb以析出物的形式富集回收从而实现与Sn的有效分离。
优选地，所述盐酸溶液浓度为1～3mol/L。
优选地，所述破碎后的废弃线路板与盐酸溶液或盐酸和过氧化氢混合溶液的质量体积比为0.025～0.075g/mL。
优选地，所述电压为8V。
优选地，所述电化学反应浸出的反应时间为6～9h。
优选地，所述盐酸溶液浓度为1mol/L。
优选地，所述惰性电极为铂电极。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种从废旧线路板选择性回收锡或铅的方法，通过选择盐酸溶液或盐酸和过氧化氢的混合溶液作为电解质，可选择性地收集废旧线路板中的锡或铅，从而进行回收，具有较大的应用前景。
附图说明
图1为本发明废弃线路板反应装置图。
图2～5为过氧化氢添加量对铅、锡在阳极、阴极中浓度的影响。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
本发明自行组装一种电化学反应反应装置，如图1所示，为一个电解槽，电解槽由槽体(反应室II)、阳极室(反应室I)和阴极室(反应室III)，槽体与阳极室和阴极室用砂芯隔膜隔开。
实施例1
表1电化学反应参数表
Figure BDA0002311722920000021
Figure BDA0002311722920000031
按表1所示，使用不同的辅助剂进行反应1、2、3、4，反应1步骤如下：拆除废弃线路板上的电子元件后用剪切粉碎机将线路板破碎成长宽均为1cm左右的小碎块。配制浓度为1mol/L的盐酸溶液充当辅助剂。将1g左右的线路板加入电化学反应装置中的反应室Ⅱ(反应装置结构见图1)并加入转子，而后加入20ml 1mol/L的盐酸溶液并打开磁力搅拌器搅动辅助剂使其快速分摊到三个反应室中。将惰性铂电极置于左右反应槽，电极片没入辅助剂中，调节电压到8V，连接导线开始反应。每隔3小时阴阳极各取1ml反应液，用19ml 3mol/L硝酸稀释后保存。反应9小时，若过程中电极处有物质析出或生成，一并收集并用20ml硝酸溶解保存。反应2、3、4操作步骤与反应1相似，相关反应参数见表1。
由图2和图3可知当H2O2体积占总辅助剂体积的25％(反应2)时，液相中Pb的含量最高，而不加H2O2的反应1，液相中Pb的含量最低，说明氧化剂H2O2对Pb的溶解有促进作用，而当所加H2O2的体积超过总辅助剂体积的25％时，Pb的含量下降，说明H2O2促进Pb的溶解有一定的限度。由图4与图5可知不加H2O2的反应1，Sn在溶液中的含量最高，其中，阴极中Sn的含量远大于阳极中的含量，可见H2O2对Sn在溶液中的含量具有抑制作用。
表2阴极析出物结果表征表
反应编号 铅含量(mg/L) 锡含量(mg/L)
1 2518 3609
2 2107.8 243.3
3 2824 4870
4 1951 32721
由反应1、2、3、4的阴极析出物结果(见表2)可知当H2O2体积占总辅助剂体积的25％(反应2)时，Pb的析出量要远高于Sn，此条件下Pb的析出浓度为2107.8mg/L，Sn的析出浓度为243.3mg/L。
表3反应1、2、3、4阴阳极反应液表征结果表
Figure BDA0002311722920000041
上述结果表明，反应1在不含氧化剂H2O2的情况下，Pb在液相中浓度最低，而Sn在液相中的浓度最高，Sn得以以富集液的形式与Pb有效分离；反应2在H2O2体积占总辅助剂体积的25％的条件下使Pb以析出物的形式富集回收从而实现与Sn的有效分离。

Claims (4)

1.一种从废旧线路板选择性回收铅的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将去除电子元件的废弃线路板破碎；
S2.将破碎后的废弃线路板置于电解槽体中，当选择性回收铅时，加入体积比3:1的盐酸和过氧化氢混合溶液；将惰性电极分别置于电解槽的阳极室和阴极室中；设置电压为6～8V，进行电化学反应浸出，收集析出物；所述盐酸溶液浓度为1mol/L；所述电化学反应浸出的反应时间为9h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述破碎后的废弃线路板与盐酸和过氧化氢混合溶液的质量体积比为0.025～0.075g/mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压为8V。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性电极为铂电极。
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