《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》是北京科技大學於2010年5月28日申請的專利,該專利的申請號為2010101945556,公布號為CN101831553A,授權公布日為2010年9月15日,發明人是張深根、李彬、潘德安、田建軍、劉波。
《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》屬於循環經濟領域。該發明所述方法,包括將廢舊電路板進行機械破碎,採用重力分選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板,將銅陽極板進行銅電解提純,銅陽極泥進行分銅、分金、分銀、分鉑鈀、分鉛、分錫回收其中的銅、金、銀、鉑鈀、鉛和錫有價金屬及廢液循環再利用。該發明廢舊電路板中金屬總回收率達到98%以上,銅電解提純得到的陰極銅達到4N級,銅陽極泥中銅的脫除率達到96%以上,金的回收率達到98%以上,鉑鈀的回收率達到96%以上,銀和鉛的回收率達到95%以上,錫的回收率達到90%以上。該發明具有無氰全濕、廢液循環再利用、不造成二次污染的特點。
2016年12月7日,《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
(概述圖為《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》摘要附圖)
基本介紹
- 中文名:無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法
- 公布號:CN101831553A
- 授權日:2010年9月15日
- 申請號:2010101945556
- 申請日:2010年5月28日
- 申請人:北京科技大學
- 地址:北京市海淀區學院路30號
- 發明人:張深根、李彬、潘德安、田建軍、劉波
- Int.Cl.:C22B7/00(2006.01)I、C22B15/00(2006.01)I、C22B11/00(2006.01)I、C22B13/00(2006.01)I、C22B25/00(2006.01)I
- 代理機構:北京東方匯眾智慧財產權代理事務所(普通合夥)
- 代理人:劉淑芬
- 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著經濟的發展和科學技術的進步,高新技術領域內涉及的電子電器的先進技術層出不窮,使得電子電器工業成為二十世紀以來發展最為迅速的行業之一。由於大量電子產品的使用以及相關技術的進步,導致電子產品的報廢和更新換代周期不斷縮短,電子廢棄物的數量也與日俱增。美國是世界上最大的電子產品生產國和電子垃圾的製造國,每年生產的電子垃圾高達700~800萬噸,而且產量正在變得越來越大。整個歐洲的電子垃圾大約是600萬噸,德國每年要產生電子垃圾180萬噸,法國是150萬噸。2007年起,中國已進入家電更新的高峰期,每年500萬台電視機、400萬台電冰櫃、600萬台洗衣機、1000萬台電腦和數千萬部手機報廢。聯合國環境規劃署2010年發布了一份名為《回收——化電子垃圾為資源》的報告顯示,全球的廢舊電腦、印表機、手機、視聽裝置、電冰櫃、玩具和電視等電子垃圾正以每年4000萬噸的速度增長,經濟成長速度較快的開發中國家情況尤其令人擔憂。“到2020年,南非和中國的廢舊電腦將比2007年翻一番到兩番,而印度則將增長5倍。屆時,中國的廢棄手機將增長7倍,印度將增長18倍。此外中國和印度的廢棄電視將增長1.5至2倍,印度的廢棄冰櫃將增長2至3倍。”電子廢棄物正在成為新的危險廢物污染源。
電子廢棄物中最難處理的、對環境負擔最重的,同時也是附加值最高的部件是廢舊電路板。電路板是由樹脂和多種金屬混合製成,如果得不到妥善處理,其所含溴化阻燃劑等致癌物質,重金屬會對土壤及人體健康產生危害。而廢舊電路板中富含有多種有價金屬(如Cu、Pb、Sn)和貴金屬(如Au、Ag、Pt、Pd),其含量要比普通礦物中的金屬含量高出幾倍甚至幾十倍,因此對廢舊電路板的有價金屬回收處理,將具有相當高的經濟價值。
傳統方法採用火法冶金從廢舊電路板中獲取金屬。將廢舊電路板焚燒去除基板等有機物,再將剩餘金屬進行冶煉、電解得到金屬單質。但是在焚燒過程中,有機物產生大量的有毒有害氣體,任意排放對環境造成嚴重的污染,廢氣處理也具有一定難度,設備投入較大。為了避免污染,國內外關於廢舊電路板的回收處理工藝相繼提出了幾種物理方法。如美國專利5683040提出了一種機械物理方法,將電路板的電子器件拆解,回收完好的電子器件,將電路板破碎、研磨,再通過分選設備將金屬和非金屬分離。中國專利99102862.7、02121434.4、03113180.8、200310103403等採用機械破碎、磁選等方法,將電路板分離為金屬和非金屬。這些方法設備生產成本高,最終得到金屬和非金屬粉末,但是並不能完全得到金屬單質,附加值低。中國專利98105592.3提出了一種破碎回收金屬單質的方法,但是其工藝複雜、回收效率低、生產設備投入成本高、能耗大。日本專利JP2005000841和中國專利20060117802.6中,提到了廢舊電路板中銅、鋁等金屬的回收,但回收方法複雜,回收效率低,僅對一種金屬回收的缺點,使其不能實現廢舊電路板中有價金屬的綜合回收利用。中國專利200710176776.9提出了一種電子廢棄物分級電解回收金屬的方法,可以對電路板中的Cu、Zn、Pb、Ag以及Au、Pt等金屬分步電解回收,但此方法需要王水等強酸進行溶解,對環境負擔加重。同時所有金屬採用電解工藝,能耗較高,回收成本大。
發明內容
專利目的
《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》的目的在於提供無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,包括機械破碎,重力分選,雜銅粉冶煉,銅電解提純,銅陽極泥進行分銅、分金、分銀、分鉑鈀、分鉛、分錫回收其中的銅、金、銀、鉑鈀、鉛和錫有價金屬及廢液循環再利用。具有無氰全濕、廢液循環再利用、不造成二次污染的特點。
技術方案
《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》是採用無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板中的有價金屬,具體包括如下步驟:
1)將廢舊電路板進行破碎,採用重力分選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
2)將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。所得陰極銅純度達到4N級。銅電解提純的H2SO4濃度為0.5~2摩爾/升,CuSO4濃度為0.2~1.5摩爾/升,明膠濃度為50~300毫克/升,硫脲濃度為50~300毫克/升,銅電解提純的電流密度為100~500安/平方米,電解溫度為30~80℃。
3)將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2反應進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。分銅液返回銅電解提純工序,銅陽極泥中銅的脫除率達到96%以上。分銅的H2SO4濃度為0.5~5摩爾/升,NaCl濃度為0.1~5摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的2~40%,固液比為1:4~1:20,反應溫度為30~90℃,反應時間為0.5~5小時。
4)將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中進行分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。金的回收率達到98%以上。分金的NaCl濃度為20~100克/升,H2SO4濃度為50~300克/升,NaClO3:NaCl=1:5~3:5(摩爾比),固液比為1:4~1:20,反應溫度為50~95℃,反應時間為0.5~5小時;還原金的Na2SO3濃度為70~280克/升,還原溫度為10~50℃,還原時間為5~60分鐘。
5)加入置換金屬對還原後液進行置換得到鉑鈀精礦。鉑鈀的回收率達到96%以上。將還原後液的pH值調節至0~2,置換金屬為鋅粉、鐵粉中的一種或混合粉末,置換反應溫度為10~50℃,直到還原後液pH=2.5~3停止加入置換金屬。
6)將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。銀的回收率達到95%以上。分銀的Na2SO3溶液濃度為70~280克/升,固液比為1:4~1:20,反應溫度為20~50℃,反應時間為0.5~5小時;分銀液的pH值調節至11~14,所述還原劑為甲醛或草酸,還原劑與Ag的質量比為1:5~5:5。
7)將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。鉛的回收率達到95%以上。分鉛的HCl濃度為10~200克/升,NaCl濃度為50~350克/升,CaCl2濃度為10~300克/升,氯離子總濃度為3~6.5摩爾/升,固液比為1:5~1:30,反應溫度為70~110℃,反應時間為0.5~5小時。脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為10~300克/升。
8)將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。錫的回收率達到90%以上。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為1:1~10:1,焙燒溫度為300~600℃,焙燒時間為0.5~5小時。
較為優選的是:無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,包括如下步驟:
1)將廢舊電路板進行破碎,採用重力分選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
2)將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。銅電解提純的H2SO4濃度為1~2摩爾/升,CuSO4濃度為0.5~1摩爾/升,明膠濃度為50~100毫克/升,硫脲濃度為100~150毫克/升。
3)將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2反應進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。其中,分銅的H2SO4濃度為1~2摩爾/升,NaCl濃度為0.5~2摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的10~20%,固液比為1:5~1:10。
4)將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中進行分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。其中,分金的NaCl濃度為20~100克/升,H2SO4濃度為100~200克/升,固液比為1:5~1:10;還原金的Na2SO3濃度為150~250克/升。
5)加入置換金屬對還原後液進行置換得到鉑鈀精礦。將還原後液的pH值調節至0~2,置換金屬為鋅粉、鐵粉中的一種或混合粉末,置換反應溫度為10~50℃,直到還原後液pH=2.5~3停止加入置換金屬鉑鈀的回收率達到96%以上。
6)將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。其中,分銀的Na2SO3溶液濃度為100~230克/升,固液比為1:5~1:10,銀的回收率達到95%以上。
7)將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。其中,分鉛的HCl濃度為50~150克/升,NaCl濃度為200~300克/升,CaCl2濃度為10~100克/升,固液比為1:10~1:20;脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為10~100克/升。鉛的回收率達到95%以上。
8)將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。錫的回收率達到90%以上。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為1:1~10:1,焙燒溫度為300~600℃,焙燒時間為0.5~5小時。
改善效果
《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法的優點在於:
1、《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》採用無氰全濕成套綠色工藝回收廢舊電路板中的有價金屬,實現對廢舊電路板中銅、鉛、錫、金、銀、鉑鈀的分離提取,金屬回收率高,無氰全濕工藝避免了王水及氰化物對環境的負擔,解決了火法工藝能耗高,設備要求高、成本投資大的弊端。《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》對環境污染小,溶液可以循環利於,大大減少了廢水廢氣對環境的二次污染。
2、該發明提供了廢舊電路板綠色回收的成套工藝,包括機械破碎,重力分選,雜銅粉冶煉,銅電解提純,銅陽極泥進行分銅、分金、分銀、分鉑鈀、分鉛、分錫回收其中的銅、金、銀、鉑鈀、鉛和錫有價金屬及廢液循環再利用。不但使廢舊電路板金屬與非金屬有效分離,而且不採用王水、氰化物等使Cu、Sn、Pb、Ag、Au、Pt、Pd分步提取分離,最終達到無氰全濕綠色回收廢舊電路板的目的。該方法金屬的回收率高,廢液可循環利用,不造成二次污染,設備簡單,易於工業化生產。
附圖說明
圖1是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法的整體實施工藝流程圖;
圖2是該發明中陽極泥分銅的工藝流程圖;
圖3是該發明中分金的工藝流程圖;
圖4是該發明中分鉑鈀的工藝流程圖;
圖5是該發明中分銀的工藝流程圖;
圖6是該發明中分鉛的工藝流程圖;
圖7是該發明中分錫的工藝流程圖。
技術領域
《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》涉及廢舊電路板回收領域,尤其涉及一種無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,套用於回收處理廢舊電路板。
權利要求
1.一種無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法包括機械破碎,重力分選,雜銅粉冶煉,銅電解提純,銅陽極泥進行分銅、分金、分銀、分鉑鈀、分鉛、分錫回收其中的銅、金、銀、鉑鈀、鉛和錫有價金屬,以及廢液循環再利用,其具體包括以下步驟:
1)將廢舊電路板進行破碎,採用重力分選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板;
2)將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥;
3)將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2反應進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣,分銅液返回銅電解提純工序;
4)將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中反應進行分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液;
5)加入置換金屬對還原後液進行置換,得到鉑鈀精礦;
6)將分金渣在Na2SO3溶液中反應進行分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,向分銀液中加入還原劑進行還原反應,所述分銀液經還原得到粗銀粉;
7)將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序;
8)將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。
2.根據權利要求1所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟2)中銅電解提純的H2SO4濃度為0.5~2摩爾/升,CuSO4濃度為0.2~1.5摩爾/升,明膠濃度為50~300毫克/升,硫脲濃度為50~300毫克/升,所述銅電解提純的電流密度為100~500安/平方米,電解溫度為30~80℃。
3.根據權利要求1所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟3)中分銅的H2SO4濃度為0.5~5摩爾/升,NaCl濃度為0.1~5摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的2~40%,固液比為1:4~1:20,控制反應溫度為30~90℃,反應時間為0.5~5小時。
4.根據權利要求1所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟4)中分金的NaCl濃度為20~100克/升,H2SO4濃度為50~300克/升,NaClO3:NaCl=1:5~3:5(摩爾比),固液比為1:4~1:20,控制反應溫度為50~95℃,反應時間為0.5~5小時;還原金的Na2SO3濃度為70~280克/升,還原溫度為10~50℃,還原時間為5~60分鐘。
5.根據權利要求1所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟5)中將還原後液的pH值調節至0~2,所述置換金屬為鋅粉、鐵粉中的一種或混合粉末,置換溫度為10~50℃,直到還原後液pH=2.5~3停止加入置換金屬。
6.根據權利要求1所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟6)中分銀的Na2SO3溶液濃度為70~280克/升,固液比為1:4~1:20,反應溫度為20~50℃,反應時間為0.5~5小時;分銀液的pH值調節至11~14,所述還原劑為甲醛或草酸,還原劑與Ag的質量比為1:5~5:5。
7.根據權利要求1所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟7)中分鉛的HCl濃度為10~200克/升,NaCl濃度為50~350克/升,CaCl2濃度為10~300克/升,氯離子總濃度為3~6.5摩爾/升,固液比為1:5~1:30,反應溫度為70~110℃,反應時間為0.5~5小時,所述脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為10~300克/升。
8.根據權利要求1所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟8)中分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為1:1~10:1,焙燒溫度為300~600℃,焙燒時間為0.5~5小時。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法,其特徵在於:所述步驟2)中銅電解提純的H2SO4濃度為1~2摩爾/升,CuSO4濃度為0.5~1摩爾/升,明膠濃度為50~100毫克/升,硫脲濃度為100~150毫克/升;所述步驟3)中分銅的H2SO4濃度為1~2摩爾/升,NaCl濃度為0.5~2摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的10~20%,固液比為1:5~1:10;所述步驟4)中分金的NaCl濃度為20~100克/升,H2SO4濃度為100~200克/升,固液比為1:5~1:10;還原金的Na2SO3濃度為150~250克/升;所述步驟6)中分銀的Na2SO3溶液濃度為100~230克/升,固液比為1:5~1:10;所述步驟7)中分鉛的HCl濃度為50~150克/升,NaCl濃度為200~300克/升,CaCl2濃度為10~100克/升,固液比為1:10~1:20;脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為10~100克/升。
實施方式
實施例1
圖1是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法的整體實施工藝流程圖,如圖所示,首先將廢舊電路板用顎式破碎機進行破碎,再採用風選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。銅電解提純的H2SO4濃度為0.5摩爾/升,CuSO4濃度為1.5摩爾/升,明膠濃度為100毫克/升,硫脲濃度為120毫克/升,電流密度為130安/平方米,電解溫度為60℃。所得陰極銅純度達到4N級。
圖2是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》中陽極泥分銅的工藝流程圖,將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。分銅液返回銅電解提純工序。分銅的H2SO4濃度為0.5摩爾/升,NaCl濃度為0.1摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的2%,固液比為1:8,反應溫度為80℃,反應時間為4小時。銅陽極泥中銅的脫除率達到96.7%。
圖3是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》中分金的工藝流程圖,將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。分金的NaCl濃度為100克/升,H2SO4濃度為50克/升,NaClO3:NaCl=2:5(摩爾比),固液比為1:10,反應溫度為65℃,反應時間為0.5小時;還原金的Na2SO3濃度為140克/升,反應溫度為20℃,反應時間為10分鐘。金的回收率達到98.5%。
圖4是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》中分鉑鈀的工藝流程圖,還原後液採用置換法得到鉑鈀精礦。將還原後液的pH值調節至0,置換金屬為鋅粉,反應溫度為20℃,直到還原後液pH=2.5停止加入鋅粉。鉑鈀的回收率達到96.2%。
圖5是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》中分銀的工藝流程圖,將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。分銀的Na2SO3溶液濃度為140克/升,固液比為1:10,反應溫度為20℃,反應時間為5小時;分銀液的pH值調節至14,還原劑為甲醛,甲醛與Ag的質量比為1:4。銀的回收率達到97%。
圖6是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》中分鉛的工藝流程圖,將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。分鉛的HCl濃度為10克/升,NaCl濃度為350克/升,CaCl2濃度為20克/升,氯離子總濃度為6.4摩爾/升,固液比為1:20,反應溫度為110℃,反應時間為2小時。脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為20克/升。鉛的回收率達到97%。
圖7是《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》中分錫的工藝流程圖,將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為2:1,焙燒溫度為350℃,焙燒時間為2小時。錫的回收率達到94.2%。
實施例2
首先將廢舊電路板用錘式破碎機進行破碎,再採用水選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。銅電解提純的H2SO4濃度為2摩爾/升,CuSO4濃度為1摩爾/升,明膠濃度為50毫克/升,硫脲濃度為100毫克/升,電流密度為100安/平方米,電解溫度為40℃。所得陰極銅純度達到4N級。
將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。分銅液返回銅電解提純工序。分銅的H2SO4濃度為2摩爾/升,NaCl濃度為3摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的8%,固液比為1:15,反應溫度為70℃,反應時間為1小時。銅陽極泥中銅的脫除率達到97.1%。
將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。分金的NaCl濃度為40克/升,H2SO4濃度為150克/升,NaClO3:NaCl=1:5(摩爾比),固液比為1:20,反應溫度為80℃,反應時間為4小時;還原金的Na2SO3濃度為70克/升,反應溫度為50℃,反應時間為50分鐘。金的回收率達到98.7%。
還原後液採用置換法得到鉑鈀精礦。將還原後液的pH值調節至1,置換金屬為鐵粉,反應溫度為10℃,直到還原後液pH=2.7停止加入鐵粉。鉑鈀的回收率達到96.8%。
將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。分銀的Na2SO3溶液濃度為70克/升,固液比為1:20,反應溫度為40℃,反應時間為0.5小時;分銀液的pH值調節至14,還原劑為草酸,草酸與Ag的質量比為1:2。銀的回收率達到96.9%。
將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。分鉛的HCl濃度為50克/升,NaCl濃度為200克/升,CaCl2濃度為50克/升,氯離子總濃度為5.2摩爾/升,固液比為1:5,反應溫度為90℃,反應時間為3小時。脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為50克/升。鉛的回收率達到96.2%。
將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為1:1,焙燒溫度為300℃,焙燒時間為4小時。錫的回收率達到91.8%。
實施例3
首先將廢舊電路板用反擊式破碎機進行破碎,再採用風選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。銅電解提純的H2SO4濃度為1摩爾/升,CuSO4濃度為0.5摩爾/升,明膠濃度為300毫克/升,硫脲濃度為300毫克/升,電流密度為250安/平方米,電解溫度為80℃。所得陰極銅純度達到4N級。
將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。分銅液返回銅電解提純工序。分銅的H2SO4濃度為1摩爾/升,NaCl濃度為4摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的15%,固液比為1:12,反應溫度為90℃,反應時間為0.5小時。銅陽極泥中銅的脫除率達到97.4%。
將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。分金的NaCl濃度為30克/升,H2SO4濃度為200克/升,NaClO3:NaCl=3:5(摩爾比),固液比為1:10,反應溫度為70℃,反應時間為5小時;還原金的Na2SO3濃度為200克/升,反應溫度為25℃,反應時間為60分鐘。金的回收率達到98.9%。
還原後液採用置換法得到鉑鈀精礦。將還原後液的pH值調節至2,置換金屬為鋅粉和鐵粉混合粉末,鋅粉和鐵粉的質量比為1:1,反應溫度為25℃,直到還原後液pH=3停止加入置換金屬。鉑鈀的回收率達到97.6%。
將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。分銀的Na2SO3溶液濃度為200克/升,固液比為1:10,反應溫度為20℃,反應時間為2小時;分銀液的pH值調節至12.5,還原劑為甲醛,甲醛與Ag的質量比為1:5。銀的回收率達到95.7%。
將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。分鉛的HCl濃度為10克/升,NaCl濃度為200克/升,CaCl2濃度為100克/升,氯離子總濃度為4.6摩爾/升,固液比為1:15,反應溫度為70℃,反應時間為1小時。脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為100克/升。鉛的回收率達到95.3%。
將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為5:1,焙燒溫度為500℃,焙燒時間為0.5小時。錫的回收率達到92.1%。
實施例4
首先將廢舊電路板用輥式破碎機進行破碎,再採用水選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。銅電解提純的H2SO4濃度為1.5摩爾/升,CuSO4濃度為0.2摩爾/升,明膠濃度為100毫克/升,硫脲濃度為70毫克/升,電流密度為500安/平方米,電解溫度為40℃。所得陰極銅純度達到4N級。
將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。分銅液返回銅電解提純工序。分銅的H2SO4濃度為5摩爾/升,NaCl濃度為0.2摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的30%,固液比為1:20,反應溫度為30℃,反應時間為4小時。銅陽極泥中銅的脫除率達到98.3%。
將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。分金的NaCl濃度為20克/升,H2SO4濃度為150克/升,NaClO3:NaCl=1:2(摩爾比),固液比為1:5,反應溫度為95℃,反應時間為2小時;還原金的Na2SO3濃度為280克/升,反應溫度為20℃,反應時間為30分鐘。金的回收率達到98.8%。
還原後液採用置換法得到鉑鈀精礦。將還原後液的pH值調節至1.5,置換金屬為鋅粉和鐵粉的混合粉末,鋅粉和鐵粉的質量比為2:1,反應溫度為50℃,直到還原後液pH=3停止加入置換金屬。鉑鈀的回收率達到97.1%。
將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。分銀的Na2SO3溶液濃度為280克/升,固液比為1:8,反應溫度為50℃,反應時間為4小時;分銀液的pH值調節至12,還原劑為草酸,草酸與Ag的質量比為1:1。銀的回收率達到97.4%。
將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。分鉛的HCl濃度為200克/升,NaCl濃度為50克/升,CaCl2濃度為10克/升,氯離子總濃度為6.4摩爾/升,固液比為1:30,反應溫度為80℃,反應時間為5小時。脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為10克/升。鉛的回收率達到95.2%。
將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為10:1,焙燒溫度為600℃,焙燒時間為5小時。錫的回收率達到90.2%。
實施例5
首先將廢舊電路板用旋迴式破碎機進行破碎,再採用水選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。銅電解提純的H2SO4濃度為2摩爾/升,CuSO4濃度為0.5摩爾/升,明膠濃度為70毫克/升,硫脲濃度為50毫克/升,電流密度為300安/平方米,電解溫度為30℃。所得陰極銅純度達到4N級。
將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。分銅液返回銅電解提純工序。分銅的H2SO4濃度為2.5摩爾/升,NaCl濃度為5摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的40%,固液比為1:4,反應溫度為60℃,反應時間為5小時。銅陽極泥中銅的脫除率達到98.2%。
將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。分金的NaCl濃度為70克/升,H2SO4濃度為300克/升,NaClO3:NaCl=3:5(摩爾比),固液比為1:4,反應溫度為60℃,反應時間為1小時;還原金的Na2SO3濃度為100克/升,反應溫度為40℃,反應時間為5分鐘。金的回收率達到98.7%。
還原後液採用置換法得到鉑鈀精礦。將還原後液的pH值調節至1,置換金屬為鋅粉,反應溫度為50℃,直到還原後液pH=2.5停止加入鋅粉。鉑鈀的回收率達到96.6%。
將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。分銀的Na2SO3溶液濃度為110克/升,固液比為1:4,反應溫度為40℃,反應時間為5小時;分銀液的pH值調節至13.5,還原劑為甲醛,甲醛與Ag的質量比為2:3。銀的回收率達到96.4%。
將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。分鉛的HCl濃度為25克/升,NaCl濃度為100克/升,CaCl2濃度為80克/升,氯離子總濃度為3.1摩爾/升,固液比為1:20,反應溫度為95℃,反應時間為0.5。脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為80克/升。鉛的回收率達到95.7%。
將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為4:1,焙燒溫度為550℃,焙燒時間為0.5小時。錫的回收率達到92.3%。
實施例6
首先將廢舊電路板用顎式破碎機進行破碎,再採用風選分離得到雜銅粉和非金屬粉,將雜銅粉進行冶煉、澆鑄得到銅陽極板。
將銅陽極板在H2SO4和CuSO4混合溶液中進行銅電解提純,得到陰極銅和銅陽極泥。銅電解提純的H2SO4濃度為1摩爾/升,CuSO4濃度為1摩爾/升,明膠濃度為100毫克/升,硫脲濃度為120毫克/升,電流密度為180安/平方米,電解溫度為30~80℃。所得陰極銅純度達到4N級。
將銅陽極泥和H2SO4、NaCl溶液混合,加入MnO2進行分銅,過濾得到分銅液和分銅渣。分銅液返回銅電解提純工序。分銅的H2SO4濃度為2摩爾/升,NaCl濃度為1摩爾/升,MnO2加入量為陽極泥的10%,固液比為1:15,反應溫度為45℃,反應時間為2小時。銅陽極泥中銅的脫除率達到97.6%。
將分銅渣在NaCl、H2SO4、NaClO3的混合溶液中分金,過濾得到分金液和分金渣,分金液利用Na2SO3還原得到粗金粉和還原後液。分金的NaCl濃度為60克/升,H2SO4濃度為150克/升,NaClO3:NaCl=1:3(摩爾比),固液比為1:15,反應溫度為50℃,反應時間為1.5小時;還原金的Na2SO3濃度為150克/升,反應溫度為10℃,反應時間為30分鐘。金的回收率達到98.4%。
還原後液採用置換法得到鉑鈀精礦。將還原後液的pH值調節至0,置換金屬為鐵粉,反應溫度為25℃,直到還原後液pH=2.5停止加入鐵粉。鉑鈀的回收率達到96.5%。
將分金渣在Na2SO3溶液中分銀,過濾得到分銀液和分銀渣,分銀液經還原得到粗銀粉。分銀的Na2SO3溶液濃度為180克/升,固液比為1:10,反應溫度為25℃,反應時間為2小時;分銀液的pH值調節至11,草酸,草酸與Ag的質量比為1:3。銀的回收率達到96.9%。
將分銀渣在HCl、NaCl、CaCl2的混合溶液中加熱分鉛,過濾得到分鉛液和分鉛渣,分鉛液冷卻析出得到PbCl2和脫鉛後液,脫鉛後液再生返回分鉛工序。分鉛的HCl濃度為50克/升,NaCl濃度為100克/升,CaCl2濃度為300克/升,氯離子總濃度為5.8摩爾/升,固液比為1:15,反應溫度為75℃,反應時間為2小時。脫鉛後液再生工藝為添加CaCl2至濃度為300克/升。鉛的回收率達到96.3%。
將分鉛渣與NaOH焙燒分錫,水淬過濾得到分錫液和分錫渣,將分錫液蒸髮結晶得到Na2SnO3。分錫工序中分鉛渣與NaOH的質量為7:1,焙燒溫度為450℃,焙燒時間為3小時。錫的回收率達到90.4%。
榮譽表彰
2016年12月7日,《無氰全濕成套工藝綠色回收廢舊電路板的方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。