CN115612857B - 一种选择性回收废旧电路板浸出液中金(iii)的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法，属于贵金属回收技术领域。本发明所述方法为称取活性炭，用去离子水洗涤除去活性炭的灰分，过滤、烘干；将得到的活性炭放在改性溶液中，于常温下搅拌浸渍，过滤、干燥后得到改性活性炭；所述改性溶液为铜盐与硫代硫酸盐的混合溶液；将改性活性炭置于废旧电路板浸出液中，对金(III)进行回收。本发明所述方法制备的改性活性炭能选择性快速回收金(III)，且不吸附铜；本发明所述方法工艺简单、制备的多余改性试剂可以回收利用，在此过程中不添加任何含有氰根或其他重金属离子等有毒有害物质，具有成本低廉，对环境无污染等优点。

Description

一种选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法
技术领域
本发明涉及一种选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法，属于贵重金属回收技术领域。
背景技术
金具有良好的物理化学性质，被广泛应用在医药、电子科技制造及货币储备等领域。然而，随着采矿技术的不断发展，金矿储量和品位逐年降低，相当一部分金流入到电路板、印刷版等电子废弃物中。科学家研究发现，电路板中含有许多金属资源，包括铜、铁、镍、金和铂等；其中电路板刮取物中金的品位可达数百克吨，远大于目前金矿中金的品位（大多在10克吨左右）；以手机为例，废手机中的黄金含量是典型金矿石（2 g/t）的50倍，而回收成本仅为采矿成本的10-15 %。因此，从上述废弃资源中回收金并加以利用不但具有很高经济效益，而且对黄金生产及环境保护具有重要意义。
浸出是电路板中金回收的关键步骤之一。目前主要有火法和湿法浸出两类。火法回收电路板中的金效率高，成本低，但是火法会难以避免产生大量有毒有害气体。湿法技术在国内外研究较多，有氰化法、硫代硫酸盐法、硫脲法、硫氰酸盐法、王水法等。与金矿相比，电路板中金品位较高，且含金废料量有限，更易于操作，故对于浸出效率要求较高。相较于王水法，前四种方法浸出效率较低；而且氰化法毒性大，不利于环保和人体健康；含硫硫代硫酸盐法等非氰提金法易分解，不适用于废旧电路板中金的浸出。因此，在废旧电子材料浸金时，王水法被证明是良好浸出方法。用王水浸出之后，因电路板的组成特点，浸出液中除了金(III)外，还含有90%以上的铜，少量镍、银、铂等金属离子，这些金属离子对金的回收造成了严重影响。因此，高效性和高选择性是良好金回收方法的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取活性炭，用去离子水洗涤除去活性炭的灰分，过滤、烘干。
（2）将步骤（1）得到的活性炭放入改性溶液中，于常温下搅拌浸渍，过滤干燥后得到改性活性炭；所述改性溶液为铜盐与硫代硫酸盐的混合溶液，所述混合溶液中铜盐溶液的浓度为1mmol/L ~ 10mmol/L，硫代硫酸盐溶液的浓度为2-20mmol/L。
（3）将改性活性炭置于废旧电路板浸出液中，对金(III)进行回收。
优选的，本发明所述铜盐溶液为硫酸铜溶液或者氯化铜溶液，硫代硫酸盐溶液为硫代硫酸钠溶液。
优选的，本发明步骤（2）中搅拌浸渍时间为10h~24h。
优选的，本发明步骤（2）中活性炭与改性溶液的固液比为0.3:100 ~ 0.8:100，单位为g:ml。
优选的，本发明步骤（3）所述废旧电路板浸出液为将王水加入废旧电路板中浸出得到。
本发明的有益效果为：
（1）本发明所述活性炭的改性方法工艺简单，不需要焙烧处理，使得改性成本低，能选择性吸附金，且吸附速度快、效率高。
（2）改性过程中所用硫酸铜和硫代硫酸钠改性溶液不排放有毒有污染物质，且整个改性过程中不使用或外排任何含氰根（CN-）或重金属等有毒物质，对环境无有害影响。
（3）改性后的活性炭能显著提高活性炭对金(III)的吸附速率，活性炭适应吸附溶液的pH范围较广，在pH值≤6的范围内均有很好吸附效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种废旧电路板浸出液中金(III)的回收方法，具体包括以下步骤：
（1）取2块废旧电路板，加入25mL 王水（王水为市售分析纯，其中，王水与水的体积比是1:1）在300℃电热板上加热20分钟，冷却后，过滤定容到500mL容量瓶中，备用。
（2）平行称取两份0.3 g颗粒状活性炭，用去离子水洗涤，去除粉末灰尘，过滤，40℃下干燥12 h。
（3）按活性炭与改性溶液的固液比为0.3:100（单位为g:mL）的比例将其中一份活性炭放在改性溶液中于常温下搅拌浸渍15 h，用去离子水洗涤5-8次后过滤，60℃下干燥8h得到改性活性炭（另一份即为原始活性炭）；所述改性溶液中硫酸铜的浓度为1mmol/L，硫代硫酸钠的浓度为2mmol/L。
（4）将步骤（3）制备得到的改性活性炭和原始活性炭分别加入到pH为4的100mL步骤（1）配制的溶液中（金(III)的浓度为15 mg/L，铜(II)的浓度为2790 mg/L），在同一室温条件下进行搅拌吸附。
吸附45 min后，改性活性炭对金(III)的吸附率达到100 %，负载量为5 kg/t，对铜(II)不吸附。在相同条件下，使用原始活性炭对金(III)的吸附率为95%，溶液中金剩余0.75mg/L，铜(II)的浓度降低了120 mg/L。
实施例2
一种废旧电路板浸出液中金(III)的回收方法，具体包括以下步骤：
（1）取10块废旧电路板，加入60mL 王水（王水为市售分析纯，其中，王水与水的体积比是1:1）在电热板上加热30分钟，冷却后，过滤定容到200mL容量瓶中，备用。
（2）平行称取两份0.5 g颗粒状活性炭，用去离子水洗涤，去除粉末灰尘，过滤，40℃下干燥12 h。
（3）按活性炭与改性溶液的固液比为0.5：100（单位为g:mL）的比例将其中一份步骤（2）得到的活性炭放在改性溶液中于常温下搅拌浸渍10 h，用去离子水洗涤5-8次后过滤，50℃下干燥10 h得到改性活性炭（另一份即为原始活性炭）；所述改性溶液中硫酸铜的浓度为5mmol/L，硫代硫酸钠的浓度为10mmol/L。
（4）将步骤（3）制备得到的活性炭和原始活性炭分别加入到pH为3的100mL步骤（1）所配制的溶液中（金(III)的浓度为190 mg/L，铜(II)的浓度为32700 mg/L），在同一室温条件下进行搅拌吸附。
吸附2.5 h后，改性活性炭对金(III)的吸附率达到100 %，负载量为38 kg/t，对铜(II)不吸附。在相同条件下，使用原始活性炭对金(III)的吸附率为90%，溶液中金剩余19mg/L，铜(II)浓度降低了1380 mg/L。
实施例3
一种废旧电路板浸出液中金(III)的回收方法，具体包括以下步骤：
（1）取15块废旧电路板，加入80mL 王水（王水为市售分析纯，其中，王水与水的体积比是1:1）在电热板上加热40分钟，冷却后，过滤定容到200mL容量瓶中，备用。
（2）平行称取两份0.8 g颗粒状活性炭，用去离子水洗涤，去除粉末灰尘，过滤，60℃下干燥10 h。
（3）按活性炭与改性溶液的固液比为0.8：100（单位为g:mL）的比例将其中一份步骤（2）得到的活性炭放在改性溶液中于常温下搅拌浸渍24 h，用去离子水洗涤5-8次后过滤，60℃下干燥12 h得到改性活性炭（另一份即为原始活性炭）；所述改性溶液中硫酸铜的浓度为10mmol/L，硫代硫酸钠的浓度为20mmol/L。
（4）将步骤（3）制备得到的改性活性炭和原始活性炭分别加入到pH为6的100mL步骤（1）所配制的溶液中（金(III)的浓度为265 mg/L，铜(II)的浓度为50200 mg/L），在同一室温条件下进行搅拌吸附。
吸附3.5 h后，改性活性炭对金(III)的吸附率达到100%，负载量为33kg/t，对铜(II)不吸附。在相同条件下，使用原始活性炭对金(III)的吸附率为75%，溶液中金(III)剩余66.25 mg/L，铜(II)浓度降低1950 mg/L。
本发明以硫酸铜和硫代硫酸钠混合液为改性剂，对活性炭进行改性，改性后的活性炭不仅对金溶液有较强的适用性而且能选择性增强其吸附性能，故具有成本可控的优势，适宜于含金酸性废液中金(III)的回收富集，如：酸性废水、工业废水、废旧电路板等。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）称取活性炭，用去离子水洗涤除去活性炭的灰分，过滤、烘干；
（2）将步骤（1）得到的活性炭放入改性溶液中，于常温下搅拌浸渍，过滤干燥后得到改性活性炭；所述改性溶液为铜盐与硫代硫酸盐的混合溶液，所述混合溶液中铜盐溶液的浓度为1mmol/L ~ 10mmol/L，硫代硫酸盐溶液的浓度为2-20mmol/L；
（3）将改性活性炭置于废旧电路板浸出液中，对金(III)进行回收；
步骤（3）所述废旧电路板浸出液为将王水加入废旧电路板中浸出得到，浸出液的pH值≤6。
2.根据权利要求1所述选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法，其特征在于：所述铜盐溶液为硫酸铜溶液或者氯化铜溶液，硫代硫酸盐溶液为硫代硫酸钠溶液。
3.根据权利要求2所述选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法，其特征在于：步骤（2）中搅拌浸渍的时间为10h~24h。
4.根据权利要求1或3所述选择性回收废旧电路板浸出液中金(III)的方法，其特征在于：步骤（2）中活性炭与改性溶液的固液比为0.3:100 ~ 0.8:100，单位为g:ml。
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