一種廢舊手機(jī)電子元件的高效環(huán)保提金方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于二次資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊手機(jī)電子元件的高效環(huán)保提金方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，全世界電子廢棄物正以每年大約4000萬(wàn)噸的速度被人類(lèi)“制造出來(lái)”，電子產(chǎn)品性能的不斷發(fā)展以及消費(fèi)電子市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張，使得全球范圍內(nèi)數(shù)碼電子產(chǎn)品生產(chǎn)消費(fèi)數(shù)量隨之急劇增加，產(chǎn)生的電子廢棄物數(shù)量也在以每年3%-6%的速度不斷上升，增長(zhǎng)速度超過(guò)了總廢棄物的3倍以上，是增速最快的垃圾。
[0003]雖然電子廢棄物中包含了大量對(duì)人類(lèi)健康有嚴(yán)重危害的物質(zhì)，但電子產(chǎn)品在制造過(guò)程中為了達(dá)到各種性能使用了大量的貴重金屬，其中蘊(yùn)含了遠(yuǎn)比礦藏資源豐富的金、鉑、銀、銅、鐵、鎳等金屬資源。以手機(jī)為例，廢舊手機(jī)是最好的“都市稀有金屬礦”之一，體積雖小，卻含有多種金屬(金、銀、鈀、銅、鐵等)，金屬材料含量約為40%。自1987年開(kāi)展移動(dòng)通信業(yè)務(wù)以來(lái)，我國(guó)手機(jī)普及率逐年增長(zhǎng)，手機(jī)用戶(hù)數(shù)量也急劇增加。據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，2015年I月國(guó)內(nèi)手機(jī)用戶(hù)數(shù)量達(dá)到12.35億，是世界第一手機(jī)使用大國(guó)。國(guó)內(nèi)消費(fèi)者平均每15個(gè)月更換一部新手機(jī)。當(dāng)前，全國(guó)廢舊手機(jī)每年淘汰量約為I億部，而回收率不足1%。這些廢舊手機(jī)總重可達(dá)一萬(wàn)噸，若全部回收處理，可提取1500kg黃金、100萬(wàn)kg銅、3萬(wàn)kg銀。
[0004]目前，常見(jiàn)的廢舊手機(jī)電子元件預(yù)處理方法主要有:機(jī)械物理法、濕法、火法、生物處理法、真空法、超臨界流體處理法或幾種技術(shù)相結(jié)合。其中，生物處理法、真空法和超臨界流體處理法一度得到實(shí)驗(yàn)室研究的重視，但處理量有限，故目前使用最多的是機(jī)械物理處理法、濕法和火法。而從廢舊手機(jī)電子元件中回收金的工藝主要還是濕法，常見(jiàn)的濕法浸金工藝主要有:
(I)氰化法
氰化法浸金是目前國(guó)內(nèi)外處理金礦的常用方法。用氰化物從礦石中浸金至今已有100多年的歷史，其浸金工藝成熟，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)理想。然而，就在氰化法方興未艾之時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)了氰化物的致命毒性。近年來(lái)氰化物的環(huán)境污染事故時(shí)有發(fā)生，氰化法是否能繼續(xù)使用的爭(zhēng)議此起彼伏，這也大大推動(dòng)了那些對(duì)環(huán)境更為友好的非氰浸金法的研發(fā)。
[0005](2)硫代硫酸鹽法
硫代硫酸鹽浸金體系具有處理難浸金礦的潛在應(yīng)用，該浸金體系已經(jīng)引起了濕法冶金領(lǐng)域廣大科技人員的關(guān)注。
[0006]由于硫代硫酸鹽一般不造成環(huán)境損害且不受外來(lái)陽(yáng)離子的干擾，20世紀(jì)初，有人建議將硫代硫酸鹽作為浸金劑。二戰(zhàn)前，南美的富銀硫化礦和墨西哥Le Colorado礦場(chǎng)的礦石經(jīng)過(guò)氯化焙燒后用硫代硫酸鹽浸濾。上世紀(jì)80年代人們開(kāi)始添加銅離子和二氧化硫或亞硫酸氫鹽作為穩(wěn)定劑，之后，大部分的探索工作都以含銅、碳、鉛、鋅或錳的共生金礦為研究對(duì)象。
[0007]硫代硫酸鹽法最主要的問(wèn)題是浸金速率慢且試劑消耗大。盡管在氨水中加入銅離子能獲得較快浸金速率，但同時(shí)也加大了硫代硫酸鹽的消耗。迄今為止，仍然沒(méi)有研究出簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的硫代硫酸鹽法工藝。
[0008](3)硫脲法
硫脲是1868年首次合成的，1869年就被發(fā)現(xiàn)對(duì)金銀具有良好的溶解性能。使用硫脲從礦石中浸出金的研究始于上世紀(jì)30年代。在酸性條件下，硫脲能溶解金與之形成陽(yáng)離子絡(luò)合物，反應(yīng)迅速且能浸出99%的金。
[0009]Shultz發(fā)現(xiàn)硫脲浸金時(shí)會(huì)先降解為二硫甲脒等能打開(kāi)包裹在金表面硫化膜的物質(zhì)，若此時(shí)鼓入二氧化硫氣泡可阻止二硫甲脒的進(jìn)一步分解從而抑制硫脲消耗量。
[0010]與氰化法比較硫脲法的優(yōu)點(diǎn)包括:一、受其他陽(yáng)離子干擾??；二、受殘留在石灰中的硫影響較?。蝗?、低毒，對(duì)環(huán)境危害小；四、對(duì)金、銀的浸取速率比氰化法快4-5倍；五、礦石可不經(jīng)過(guò)預(yù)處理。
[0011]盡管硫脲浸金有諸多好處，并有少數(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)。但以下不利面阻礙了硫脲的推廣:一、昂貴；二、消耗量大；三、浸金步驟有待完善；四、從浸濾液回收金的工藝尚不成熟；五、不適宜處理含堿性脈石較多的礦石；六、另外，盡管硫脲比氰化物毒性低，但有專(zhuān)家懷疑硫脲可能致癌。
[0012]綜上所述，采用這些浸金體系處理廢舊手機(jī)電子元件的工藝主要存在以下三個(gè)問(wèn)題:
1.雖然氰化法浸金工藝很成熟，但其處理含金量相對(duì)少的廢舊手機(jī)電子元件的效率大大降低，提高了生產(chǎn)成本，且由于氰化物的劇毒性，已不再適合作為浸金物質(zhì)使用。
[0013]2.硫代硫酸鹽法最主要的問(wèn)題是浸金速率慢且試劑消耗大。盡管在氨水中加入銅離子能獲得較快浸金速率，但同時(shí)也加大了硫代硫酸鹽的消耗。迄今為止，仍然沒(méi)有研究出簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的硫代硫酸鹽法工藝。
[0014]3.硫脲法的推廣受制于諸多因素，如:昂貴、消耗量大、浸金步驟有待完善、從浸濾液回收金的工藝尚不成熟。盡管硫脲比氰化物毒性低，但有專(zhuān)家懷疑硫脲可能致癌。
[0015]本發(fā)明所提供的廢舊手機(jī)電子元件的高效清潔浸金方法，能夠有效解決以上工藝中存在的冋題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊手機(jī)電子元件的高效環(huán)保提金方法，解決現(xiàn)階段廢舊手機(jī)電子元件中金無(wú)法有效回收的難題，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊手機(jī)電子元件中的貴金屬金及其它多種有價(jià)成分的清潔高效回收。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種廢舊手機(jī)電子元件的高效環(huán)保提金方法，該提金方法分為預(yù)處理和DMSO-CuBr-KBr浸金體系浸金兩部分，包括如下步驟:
(1)將廢舊手機(jī)電子元件進(jìn)行機(jī)械破碎；
(2)將步驟(I)中所獲的電子元件粉末進(jìn)行物理分選，實(shí)現(xiàn)含環(huán)氧樹(shù)脂為主的非金屬物料和以銅為主的金屬物料的分離；
(3)將步驟(2)中所得的金屬粉末與硝酸反應(yīng)，溶解絕大部分的普通金屬，獲得富金殘?jiān)胀ń饘偃芤嚎勺髁硗饣厥仗幚恚? (4)將步驟(3)中所得的富金殘?jiān)?jīng)干燥后進(jìn)入密封式反應(yīng)器與DMSO-CuBr-KBr浸金體系反應(yīng)，獲得含金溶液；
(5)將步驟(4)中所獲的含金溶液加水并沉淀，得到含金沉淀物，所得溶液可經(jīng)高溫蒸餾回用DMSO ；
(6)最后將步驟(5)中含金沉淀物提純，獲得金粉。
[0018]進(jìn)一步地，上述步驟(I)中，采用顎式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)、剪切式破碎機(jī)、球磨機(jī)中的單一設(shè)備或其組合，將廢舊手機(jī)電子元件破碎至粉末狀。
[0019]進(jìn)一步地，上述步驟(2)中，采用包括風(fēng)選、浮選、電磁分選中的單一分選方式或其組合，實(shí)現(xiàn)廢舊手機(jī)電子元件中非金屬物料與金屬物料的分離。
[0020]進(jìn)一步地，上述步驟(3)中，對(duì)金屬粉末進(jìn)行硝酸溶解，以去除金屬物料中的以銅為主的普通金屬，經(jīng)過(guò)濾處理后，分別獲得硝酸鹽溶液與含金殘?jiān)?，硝酸鹽溶液可收