CN113174488B - 一种利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法，包括如下步骤：将含锡物料加入浸出液中溶解，过滤得到含锡电解液；所述浸出液包括氨基磺酸和柠檬酸钠；将所述含锡电解液送入电解槽进行电积反应，制备得到金属锡。本发明技术方案首先将含锡物料置于反应釜中，在浸出液的作用下使锡溶解，后经过滤除杂，送至电积槽电积成纯锡。采用本发明的技术方案从废弃电路板中提取锡金属，相较于电解法提取锡金属，程序得到简化，更节省劳动强度，且锡金属的提取率得到进一步提高。
Description
技术领域
本发明涉及重金属回收利用技术领域，特别涉及一种利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法。
背景技术
废弃电器电子产品是现代社会发展的伴生产物，也是环境污染的重要来源。随着现代化进程的加快，废弃的电器电子产品不断增加，环境污染的压力越来越大。废弃电器电子产品基板中主要由无机物和有机物两大类构成，无机物中包含的金属类物质主要以铜(铜箔)为主，以及少量铅锡合金(焊接料)，无机金属类物质的重量约占基板的15-25％。
目前国内外从废弃电器电子产品中回收金属的方法主要包括：(1)物理处理法：拆解元器件的基板，经破碎、粉碎、分选，使金属与非金属分离，该过程无化学反应。物理处理法工艺简单，但处理过程中产生大量粉尘，金属在无机物上难彻底分离。(2)化学处理法：主要包括火法与湿法，火法是在高温条件下将贵金属转移至碱金属熔体中，湿法使用化学溶剂将金属元素溶于溶液中与有机物进行分离。化学处理法中火法处理设备简单，但产生大量的废气需进一步地处理；湿法处理废水量大，且对于基板夹层中的金属溶解较困难。(3)热反应法：主要包括有氧焚烧和无氧热解法，其中，有氧焚烧是将羁绊中的有机物燃烧后分离出无机物，无氧热解法是在无氧高温(400-500℃)下，使多有有机物分解成气体，从而分离出无机金属物质。热反应法中有氧焚烧废气量大，废气中的二噁英为剧毒物质，对环境危害大。
因此，如何环保高效地对废品中的贵、重金属进行回收再利用具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法，旨在解决目前从废旧电路板中提取锡金属对环境污染大、且提取率不高的问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法，包括如下步骤：
(1)将含锡物料加入浸出液中溶解，过滤得到含锡电解液；
所述浸出液包括氨基磺酸和柠檬酸钠；
本发明技术方案中，一方面，采用氨基磺酸作为浸出液组分，其可将废弃电路板中的锡金属单质进行溶解。氨基磺酸相较于传统采用的浓硫酸和/或浓盐酸和/或浓硝酸，具有不挥发、无臭味和对人体毒性极小的特点，其在溶解金属过程中反应温和，不产生酸雾，对环境无污染。另一方面，在浸出液中添加柠檬酸钠作为络合剂，柠檬酸钠可与溶解的锡离子发生络合反应，从而防止锡的水解沉淀。
(2)将所述含锡电解液送入电解槽进行电积反应，制备得到金属锡。
本发明技术方案首先将含锡物料(即经粉碎处理后的废旧电路板)置于反应釜中，在浸出液的作用下使锡溶解，后经过滤除杂，送至电积槽电积成纯锡。
传统电解法从废弃电路板中提取锡金属是将物料先用选矿机除铁，然后再除去铝杂质，把除杂后的物料装入阳极篮，如含有贵金属物料还必须用上阳极袋和隔膜袋，最后放入电解槽开始电解提取锡。
采用本发明的技术方案从废弃电路板中提取锡金属，相较于电解法提取锡金属，程序得到简化，更节省劳动强度，且锡金属的提取率得到进一步提高。
优选地，所述步骤(1)中浸出液中所述氨基磺酸的浓度为100-120g/L，所述柠檬酸钠的浓度为20-40g/L。
优选地，所述步骤(1)中浸出液中还包括浓度为0.2-1.0g/L的过氧化氢。
本发明技术方案中，在浸出液中添加少量的过氧化氢，过氧化氢具有氧化性，可以加速锡金属的溶解浸出效率。
优选地，所述步骤(1)中含锡物料和所述浸出液的体积比为1：80-100。
优选地，所述步骤(2)中以石墨板作为电积反应的电极材料。
优选地，所述步骤(2)中电积反应的电压为6.5-12.5V。
本发明技术方案采用氨基磺酸与柠檬酸钠复配制备具有安全环保的高效锡金属浸出液，先采用溶液浸出法将废弃电路板上的焊锡溶解，得到氨基磺酸锡溶液，再将氨基磺酸锡溶液转移至电解池中，用电积法回收锡金属，简化了锡金属的回收提取步骤，并提高了锡金属的提取回收率。电解过程中当锡离子浓度降低到一定程度后，可将其返回至退锡萃取工艺中，从而形成循环生产，实现节能减排的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1-10中采用电积法提取锡金属的设备分布图；
图2为本发明对比例1中采用电解法提取锡金属的设备分布图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，均采用如下方法从废旧电路板中提取锡金属：
(1)将含锡物料加入浸出液中溶解，过滤得到含锡电解液，含锡物料和浸出液的体积比为1：80-100；
(2)将所述含锡电解液送入电解槽进行电积反应，制备得到金属锡，其中，电积反应以石墨板作为电积反应的电极材料，电积反应的电压为6.5-12.5V。
为了证明本发明中浸出液对锡金属的提取回收效果，针对本发明中浸出液应用进行了如下实验对比。
实施例1
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为90g/L的氨基磺酸，浓度为20g/L的柠檬酸钠。
实施例2
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为100g/L的氨基磺酸，浓度为20g/L的柠檬酸钠。
实施例3
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为110g/L的氨基磺酸，浓度为20g/L的柠檬酸钠。
实施例4
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为120g/L的氨基磺酸，浓度为20g/L的柠檬酸钠。
实施例5
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为110g/L的氨基磺酸，浓度为30g/L的柠檬酸钠。
实施例6
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为120g/L的氨基磺酸，浓度为30g/L的柠檬酸钠。
实施例7
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为120g/L的氨基磺酸，浓度为40g/L的柠檬酸钠。
实施例8
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为110g/L的氨基磺酸，浓度为30g/L的柠檬酸钠，浓度为0.2g/L的过氧化氢。
实施例9
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为110g/L的氨基磺酸，浓度为30g/L的柠檬酸钠，浓度为0.5g/L的过氧化氢.
实施例10
本实施例中浸出液包含以下浓度的物质：浓度为110g/L的氨基磺酸，浓度为30g/L的柠檬酸钠，浓度为1.0g/L的过氧化氢。
对比例1
本对比例采用传统电解法提取锡金属，其方法为：将物料先用选矿机除铁，然后再除去铝杂质，把除杂后的物料置于阳极袋和隔膜袋中，装入阳极篮进行电解提取锡金属。
对实施例1-10的含锡物料浸出过程中锡离子浓度与浸出时间进行监测，实施例1-10初始含锡物料为相同来源的同批次含锡物料均匀搅拌后等分为10等份，实施例1-10所添加的浸出液体积相同。结果如下表1所示。
表1.实施例1-10含锡物料浸出过程中锡离子浸出情况
实施例1-10、对比例1所提取得到的锡金属的回收率结果如下表2所示。
表2.实施例1-10、对比例1含锡物料中锡金属回收率
由表1、表2可知，实施例1-7中浸出液中只包含氨基磺酸和柠檬酸钠时，采用实施例3中的浓度可以达到最佳的金属浸出速率，且锡金属的回收率最高，为98.6％，而采用传统传统电解法提取锡金属的回收率仅为95％，表明锡金属的回收提取效率得到明显提升。进一步地，在浸出液中添加过氧化氢后，由于过氧化氢具有氧化性，可以加速锡金属的溶解浸出效率，含锡物料中的锡离子得到进一步的释放，并使的最终的锡金属回收率进一步提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将含锡物料加入浸出液中溶解，过滤得到含锡电解液；
所述浸出液中的有效成分由氨基磺酸、柠檬酸钠和过氧化氢三种组分组成，所述步骤(1)中浸出液中所述氨基磺酸的浓度为100-120g/L，所述柠檬酸钠的浓度为20-40g/L，所述过氧化氢的浓度为0.2-1.0g/L；
(2)将所述含锡电解液送入电解槽进行电积反应，制备得到金属锡。
2.如权利要求1所述的利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法，其特征在于，所述步骤(1)中含锡物料和所述浸出液的体积比为1：80-100。
3.如权利要求1所述的利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法，其特征在于，所述步骤(2)中以石墨板作为电积反应的电极材料。
4.如权利要求1所述的利用氨基磺酸从废旧电路板中提取锡金属的方法，其特征在于，所述步骤(2)中电积反应的电压为6.5-12.5V。
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