專利名稱：一種從廢電路板中提金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬工業(yè)廢棄物資源化領(lǐng)域，更特別是涉及一種從廢電路板中提金的方法。
技術(shù)背景伴隨電子廢棄物的持續(xù)高增長，其無害化處理處置、資源化再利用成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中 急需解決的關(guān)鍵問題。電路板作為各類電子產(chǎn)品的核心部件，從其成分分析，約含有40%的金屬、30%的 塑料及30%的氧化物，金屬資源再利用無論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)等各方面相對(duì)于塑料或其它 組分的資源化再利用都有著相當(dāng)明顯的優(yōu)勢。其資源化技術(shù)主要是通過破碎、分選等預(yù) 處理工藝實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬的大致分離。金屬中含量最高的是銅，回收價(jià)值最高的是金， 常規(guī)的回收工藝是硝酸一王水工藝，其方法是采用硝酸溶銅，過濾后，化學(xué)法回收銅， 濾渣采用王水浸金，過濾、濃縮、趕硝后，再采用化學(xué)法回收金。該方法主要缺點(diǎn)是反 應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的有毒氮氧化物氣體，另外王水的強(qiáng)腐蝕性對(duì)設(shè)備有較高的要求。氰化提金技術(shù)由于其價(jià)格便宜、用量少、在堿性介質(zhì)中操作等優(yōu)越性，在提金界已 占有長達(dá)100多年的統(tǒng)治地位。近年來氰化提金技術(shù)己經(jīng)逐步推廣到包括電子廢棄物在 內(nèi)的各種含金廢料的提金，但在其提金過程中，產(chǎn)生大量的含氰污水，給工作人員和環(huán) 境造成極大的危害，而且溶金速度較慢，生產(chǎn)周期長。因此，在有色金屬資源稀缺、價(jià)格飛漲，電子廢棄物持續(xù)高速增長的今天，開發(fā)一 種從廢電路板中高效、廉價(jià)、綠色、實(shí)用的提金工藝，對(duì)消除電子污染，實(shí)現(xiàn)金屬資源 的綜合利用，促進(jìn)電子工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義深遠(yuǎn)。 發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從廢電路板中提金的方法，以解決常規(guī)硝酸 一王水工藝產(chǎn)生大量的有毒氮氧化物氣體、對(duì)設(shè)備要求高和氰化提金技術(shù)中產(chǎn)生大量含 氰污水等其他一系列問題，實(shí)現(xiàn)綠色、廉價(jià)、高效地從廢電路板中提金。 技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種從廢電路板中提金的方法，包括以下步驟(1) 人工拆除廢電路板上的電池、電容、電阻、電感等元器件后，將廢電路板進(jìn)行機(jī)械破碎、粉碎，通過電選、磁選實(shí)現(xiàn)金屬顆粒與非金屬顆粒的大致分離；(2) 將金屬顆粒與硝酸硫酸混酸溶液分別倒入密閉的反應(yīng)器中，固液比為1: 3 15，硫酸濃度為0.5 10mol/L，硝酸濃度為0.25 3mol/L，在40 75。C恒溫下攪拌反應(yīng) 0. 5h 4h，攪拌速度為300 500r/min;(3) 將反應(yīng)產(chǎn)生的少量氮氧化物有害氣體進(jìn)行水吸收，得到副產(chǎn)品稀硝酸；(4) 將步驟(2)反應(yīng)后的混合物冷卻、過濾，濾液采用常規(guī)方法回收銅，濾渣與稀 硝酸溶液進(jìn)入反應(yīng)器中進(jìn)行賤金屬二次溶出，固液比為1: 1 10，硝酸濃度為0. l 3mol/L，室溫下攪拌反應(yīng)0. 5h，攪拌速度為250 300r/min，同樣采用水吸收反應(yīng)中產(chǎn) 生的少量氮氧化物，得到稀硝酸；(5) 將步驟(4)反應(yīng)后的混合物冷卻、過濾，殘?jiān)礈旄稍锖螅礊榻鸱磻?yīng)的原 料，先用硫酸調(diào)溶液pH為1 3，隨后依次加入浸金原料、氧化劑Fe"、非氰絡(luò)合劑硫 脲，室溫浸取0.5 4h，攪拌速度為300 500r/min，其中浸金原料與溶液的固液比為 1: 2 20，浸金原料與硫脲的質(zhì)量比為1: 0.01 0.3，浸金原料與Fe']+的質(zhì)量比為1: 0. 01 0. 8;(6) 將反應(yīng)后的混合物過濾，濾液即為硫脲浸出液，采用鐵粉置換回收硫脲浸出液 中的金、銀，溫度25 5(TC，無須另調(diào)pH，鐵金質(zhì)量比為50 400，攪拌速度為100 800r/min。所述步驟(1)中的廢電路板包括電腦、電視、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電子卡、各種大 型設(shè)備等使用的電路板。所述步驟(1)中的將廢電路板進(jìn)行機(jī)械破碎、粉碎，其粒度為0 2mm。 所述步驟(3) (4)中吸收液為水溶液，副產(chǎn)品為稀硝酸。所述步驟(5)中的非氰絡(luò)合劑硫脲濃度為3 20g/L，氧化劑Fe"為1 20g/L的硫 酸鐵固體。所述步驟(6)中鐵金質(zhì)量比為50 400。本發(fā)明的一種從廢電路板中提金的方法，其工作原理如下 先采用硝酸硫酸混酸溶液浸出以銅為主的賤金屬，反應(yīng)式如下 3Cu+2HNQ +3H2S04 —3CuSQ +2NO+4H20反應(yīng)初期產(chǎn)生的少量氮氧化物采用水吸收，得到副產(chǎn)品稀硝酸，產(chǎn)物主要是高濃度 的硫酸銅溶液，便于后續(xù)銅的回收。鑒于原料中銅含量較高，雖然一次溶出已經(jīng)達(dá)到90%左右的溶出率，但剩余銅與其他一些未被充分溶出的雜質(zhì)仍然會(huì)給后續(xù)提金工藝帶來不利的影響，為此本發(fā)明再通過 稀硝酸對(duì)以銅為主的賤金屬及一些雜質(zhì)進(jìn)行二次溶出，充分地保證后續(xù)提金工藝的高 效、穩(wěn)定。同樣采用水吸收法處理反應(yīng)產(chǎn)生的少量氮氧化物，二次溶出后的殘?jiān)?jīng)過洗滌、干燥后，采用非氰絡(luò)合劑硫脲(SC(7V//2)2)進(jìn)行浸取。金、銀本身與硫脲并不發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)有氧化劑(通常采用F^+)存在時(shí)，金銀在酸 性條件下可與硫脲形成可溶性絡(luò)合離子，其浸出過程為電化學(xué)腐蝕過程，反應(yīng)如下(Tu 代表硫脲SC(AW。2):爿m + Fe 3+ + 2Tw ^』 2+ + Fe 2 + 爿g + Fe 3+ + 37Y< ^々r" 3+ + Fe 2 + 其中氧化劑/^3+先將^/氧化為Az+， ^"+與硫脲分子之間通過強(qiáng)協(xié)同配位鍵結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合離子v4w[SC(AW》;]+，使金溶解于溶液中，完成浸金過程。浸出液采用鐵粉置換回收金、銀，用較為活潑的、廉價(jià)的金屬從浸出溶液中將不活 潑的貴金屬置換出來，其反應(yīng)方程式如下-nAuTu 2+ + M ~> M n + + nAu 丄+ 2nTu (其中Tu代表硫脲SC(iV//2)2， M代表活潑的置換金屬) 有益效果采用硫酸硝酸混酸溶液代替單一的硝酸溶液對(duì)以銅為主的賤金屬進(jìn)行溶出，降低了 試劑成本，大大降低了反應(yīng)中氮氧化物的生成，同時(shí)高濃度的硫酸銅溶液作為主要產(chǎn)物 利于后續(xù)銅的回收；反應(yīng)中產(chǎn)生的少量氮氧化物采用水吸收，避免了環(huán)境污染，同時(shí)得 到副產(chǎn)品稀硝酸；采用稀硝酸溶液進(jìn)行賤金屬的二次溶出，進(jìn)一步降低了其它雜質(zhì)對(duì)后 續(xù)提金工藝的影響，為后續(xù)提金創(chuàng)造有利條件；采用非氰試劑硫脲浸金，避免了氰化法 提金所引起的環(huán)境問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)銀的同步浸?。徊捎描F粉置換法回收硫脲浸出液中的 金、銀，廉價(jià)、高效，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)金、銀的資源化回收；設(shè)備簡單、操作方便，易于工 業(yè)化推廣，同時(shí)對(duì)銅、銀進(jìn)行了資源化回收，在有色金屬資源短缺、電子廢棄物持續(xù)性 增長的今天，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。


圖l為本發(fā)明的一種從廢電路板中提金的方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本 發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書 所限定的范圍。實(shí)施例1以廢電路板為原料，通過破碎、分選等預(yù)處理后，采用微波消解ICP—AES法分析 金屬顆粒成分，鑒于銅含量非常高，采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法(碘量法)進(jìn)行分析。結(jié)果見表表一 為廢電路板中主要金屬元素含量元素AuAgCuPbNiSn含量mg/g0.3631.46085621.34336.68057.130將金屬顆粒、硝酸硫酸混酸溶液(硝酸濃度為1.0mol/L，硫酸濃度為2.5mol/L) 倒入反應(yīng)器中，兩者固液比為1:10,在55'C恒溫下攪拌反應(yīng)1. 5h，攪拌速度為500r/min， 反應(yīng)中產(chǎn)生的少量氮氧化物采用水吸收，得到副產(chǎn)品稀硝酸。反應(yīng)后的混合物冷卻、過 濾，濾液采用常規(guī)方法回收銅，濾渣與稀硝酸溶液進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行賤金屬二次溶出，固 液比為1: 10,硝酸濃度為0.8mol/L，室溫下攪拌反應(yīng)0.5h，攪拌速度為300r/min。 同樣采用水吸收反應(yīng)產(chǎn)生的少量氮氧化物，反應(yīng)后的混合物冷卻、過濾，殘?jiān)礈旄稍?后，作為浸金反應(yīng)的原料。用硫酸調(diào)溶液PH到1.5，隨后依次加入浸金原料、硫酸鐵、 硫脲，室溫浸取lh,攪拌速度為300r/min，其中浸金原料與溶液的固液比為1: 10， 浸金原料與硫脲的質(zhì)量比為1: 0.1，浸金原料與Fe3+的質(zhì)量比為1: 0.05。反應(yīng)后的混 合物過濾，濾液采用鐵粉置換回收金、銀，溫度控制在30。C，不另調(diào)pH，鐵金質(zhì)量比 為250，攪拌速度為500r/min。其中銅的一次溶出率為87. 1%， 二次溶出率為97.2%， 鉛、鎳等金屬的溶出率都在90%以上，金的浸取率為90.4%，銀的浸取率為80.7%，金 的回收率為90.4%，銀的回收率為92.8%。實(shí)施例2將金屬顆粒、硝酸硫酸混酸溶液(硝酸濃度為1.0mol/L，硫酸濃度為3mol/L)倒入 反應(yīng)器中，兩者固液比為l: 10，在6(TC恒溫下攪拌反應(yīng)1.5h，攪拌速度為500r/min，反應(yīng)中產(chǎn)生的少量氮氧化物采用水吸收，得到副產(chǎn)品稀硝酸。反應(yīng)后的混合物冷卻、過 濾，濾液采用常規(guī)方法回收銅，濾渣與稀硝酸溶液進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行賤金屬二次溶出，固 液比為l: 10，硝酸濃度為1.0mol/L,室溫下攪拌反應(yīng)0.5h，攪拌速度為300r/min。同 樣釆用水吸收反應(yīng)產(chǎn)生的少量氮氧化物，反應(yīng)后的混合物冷卻、過濾，殘?jiān)雌岣稍锖螅?作為浸金反應(yīng)的原料。用硫酸調(diào)溶液pH到1.5，隨后依次加入浸金原料、硫酸鐵、硫脲， 室溫浸取1.5h，攪拌速度為400r/min，其中浸金原料與溶液的固液比為l: 10，浸金原 料與硫脲的質(zhì)量比為l: 0.12，浸金原料與Fe3+的質(zhì)量比為l: 0.08。反應(yīng)后的混合物過 濾，濾液采用鐵粉置換回收金、銀，溫度控制在35'C,不另調(diào)pH，鐵金質(zhì)量比為300， 攪拌速度為500r/min。其中銅的一次溶出率為89.8%, 二次溶出率為98.8%,鉛、鎳等金 屬的溶出率都在95%以上，金的浸取率為92.11銀的浸取率為81.8%，金的回收率為 92.4%,銀的回收率為96.8%。實(shí)施例3以廢電路板為原料，通過破碎、分選等預(yù)處理后，釆用微波消解ICP—AES法分析 金屬顆粒成分，鑒于銅含量非常高，采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法(碘量法)進(jìn)行分析。結(jié)果見表 一。將金屬顆粒、硝酸硫酸混酸溶液(硝酸濃度為1.0mol/L，硫酸濃度為2.5mol/L) 倒入反應(yīng)器中，兩者固液比為1: 10，在6(TC恒溫下攪拌反應(yīng)2h，攪拌速度為500r/min， 反應(yīng)中產(chǎn)生的少量氮氧化物采用水吸收，得到副產(chǎn)品稀硝酸。反應(yīng)后的混合物冷卻、過 濾，濾液采用常規(guī)方法回收銅，濾渣與稀硝酸溶液進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行賤金屬二次溶出，固 液比為l: 10,硝酸濃度為1. 2mol/L，室溫下攪拌反應(yīng)0.5h，攪拌速度為300r/min。 同樣采用水吸收反應(yīng)產(chǎn)生的少量氮氧化物，反應(yīng)后的混合物冷卻、過濾，殘?jiān)礈旄稍?后，作為浸金反應(yīng)的原料。用硫酸調(diào)溶液pH到1.45，隨后依次加入浸金原料、硫酸鐵、 硫脲，室溫浸取2h，攪拌速度為300r/min，其中浸金原料與溶液的固液比為1: 10， 浸金原料與硫脲的質(zhì)量比為1: 0.12，浸金原料與Fe"的質(zhì)量比為1: 0.1。反應(yīng)后的混 合物過濾，濾液采用鐵粉置換回收金、銀，溫度控制在35'C，不另調(diào)pH,鐵金質(zhì)量比 為350，攪拌速度為500r/min。其中銅的一次溶出率為90. 9%， 二次溶出率為99.1%， 鉛、鎳等金屬的溶出率都在95%以上，金的浸取率為94.4%，銀的浸取率為83.7%，金 的回收率為95. 1%，銀的回收率為98.8%。
權(quán)利要求
1. 一種從廢電路板中提金的方法，包括以下步驟(1)人工拆除廢電路板上的電池、電容、電阻、電感等元器件后，將廢電路板進(jìn)行機(jī)械破碎、粉碎，通過電選、磁選實(shí)現(xiàn)金屬顆粒與非金屬顆粒的大致分離；(2)將金屬顆粒與硝酸硫酸混酸溶液分別倒入密閉的反應(yīng)器中，固液比為1∶3～15，硫酸濃度為0.5～10mol/L，硝酸濃度為0.25～3mol/L，在40～75℃恒溫下攪拌反應(yīng)0.5h～4h，攪拌速度為300～500r/min；(3)將反應(yīng)產(chǎn)生的少量氮氧化物有害氣體進(jìn)行水吸收，得到副產(chǎn)品稀硝酸；(4)將步驟(2)反應(yīng)后的混合物冷卻、過濾，濾液采用常規(guī)方法回收銅，濾渣與稀硝酸溶液進(jìn)入反應(yīng)器中進(jìn)行賤金屬二次溶出，固液比為1∶1～10，硝酸濃度為0.1～3mol/L，室溫下攪拌反應(yīng)0.5h，攪拌速度為250～300r/min，同樣采用水吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的少量氮氧化物，得到稀硝酸；(5)將步驟(4)反應(yīng)后的混合物冷卻、過濾，殘?jiān)礈旄稍锖?，即為浸金反?yīng)的原料，先用硫酸調(diào)溶液pH為1～3，隨后依次加入浸金原料、氧化劑Fe3+、非氰絡(luò)合劑硫脲，室溫浸取0.5～4h，攪拌速度為300～500r/min；(6)將反應(yīng)后的混合物過濾，濾液即為硫脲浸出液，采用鐵粉置換回收硫脲浸出液中的金、銀，溫度25～50℃，無須另調(diào)pH，鐵金質(zhì)量比為50～400，攪拌速度為100～800r/min。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢電路板中提金的方法，其特征在于，所述步驟(1) 中的廢電路板包括電腦、電視、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電子卡、各種大型設(shè)備等使用的電路 板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢電路板中提金的方法，其特征在于，所述步驟(1) 中的將廢電路板進(jìn)行機(jī)械破碎、粉碎，其粒度為0 2mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種從廢電路板中提金的方法，其特征在于，所述歩驟(3)、 (4)中的吸收液為水溶液，副產(chǎn)品為稀硝酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢電路板中提金的方法，其特征在于，所述步驟(5) 中的非氰絡(luò)合劑硫脲濃度為3 20g/L，氧化劑Fe"為1 20g/L的硫酸鐵固體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種從廢電路板中提金的方法，其特征在于，所述步驟(5) 中浸金原料與溶液的固液比為1: 2 20，浸金原料與硫脲的質(zhì)量比為1: 0.01 0.3， 浸金原料與Fe"的質(zhì)量比為1: 0. 01 0. 8。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種從廢電路板中提金的方法，其特征在于，所述步驟(6)中鐵金質(zhì)量比為50 400。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從廢電路板中提金的方法，采用二次酸浸對(duì)廢電路板金屬顆粒進(jìn)行預(yù)處理，一次浸出采用硝酸硫酸混酸溶液浸出廢電路板中包裹金的以銅為主的賤金屬，通過稀硝酸溶液對(duì)賤金屬的二次溶出，進(jìn)一步為后續(xù)提金創(chuàng)造有利條件，反應(yīng)中產(chǎn)生的少量氮氧化物采用水吸收，隨后使用非氰絡(luò)合劑硫脲選擇性浸出金、銀，最后利用賤金屬鐵粉置換浸出液中的金、銀，實(shí)現(xiàn)金、銀的資源回收。該方法設(shè)備簡單、操作方便，在工業(yè)推廣方面有很大的潛力，實(shí)現(xiàn)廢電路板提金的同時(shí)對(duì)銅、銀也進(jìn)行了資源回收，具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)C22B3/00GK101230421SQ200710173128
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者駿 吳, 洲 潘, 邱麗娟, 亮 陳, 陳東輝, 黃滿紅 申請(qǐng)人:東華大學(xué)