一种无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法技术

本发明专利技术公开了一种无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，属于湿法冶金技术领域。本发明专利技术的方法包括以下工艺步骤：(1)低温粉碎与静电分离；(2)硫酸浸提；(3)净液；(4)射流态直接电沉积铜；(5)电积后液纯化富集；(6)贵金属提取，贵金属提取分为：金提取、钯提取和银提取。本发明专利技术的方法简化了工艺流程，融合了射流态直接电沉积和连续离子交换等多种先进技术及设备综合回收利用原料中金属，同时改善了车间生产环境，节能减排。整套工艺操作简单合理，降低了运行费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，属于湿法冶金

技术介绍
印制线路板是电子工业的基础材料。电子工业时代，国内外每年的废旧线路板产量达50万吨/年，废旧线路板中含铅、铬、镉、汞等对环境造成很大危害的重金属，此外，还有含卤族元素的阻燃剂等有害物质，废旧线路板如果没有得到合理处置，对环境危害极大。国家危险废物名录中将废旧线路板定义为危险废弃物，代码为HW-49。目前，由于废旧线路板卡成分复杂，板卡中各种贵重金属都以化合物形态存在，含量也很低，加上主体工艺的关键技术没有解决，且整个废旧线路板卡回收处理过程无法实现连续化规模化的工业生产，造成废旧线路板卡的回收处理步履艰难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，该方法通过多步工序分别获得多种产品，实现对资源的充分回收和高效利用。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，包括以下步骤：(1)一步浸出分离铜、锡：将废旧线路板粉碎，筛选，得到金属粉；将金属粉加入硫酸中，在加热、曝气条件下进行一段浸出，铜和锡进入浸出液中，经过一级过滤得到一段浸出液和一段浸出渣；采用双氧水和硫酸对一段浸出渣进行二段浸出，经过一级过滤，得到二段浸出液和二段浸出渣；合并一段浸出液和二段浸出液，加入絮凝剂，絮凝沉降浸出液中的二氧化锡，再经二级过滤得到二氧化锡渣和硫酸铜溶液；硫酸铜溶液进行除铁除杂处理，得到净化的硫酸铜溶液；(2)射流态直接电沉积：采用射流态直接电沉积方法对净化的硫酸铜溶液进行电积提铜，并得到铜电积余液；(3)铜电积余液纯化富集：铜电积余液返回步骤(1)用于浸出，浸出液再进行电积提铜；铜电积余液循环浸出、电积，当铜电积余液Fe离子浓度大于2g/L时，调节pH至2-3，并将铜电积余液进行连续吸附和离子交换，具体为：吸附过程中，铜吸附在铜吸附专用材料上；再经过水洗、气吹、解吸后得到铜净化液，铜净化液返回电积工序提铜；(4)贵金属的回收：以硫酸、氯酸钠和氯化钠作为浸出剂，对二段浸出渣进行三段浸出，过滤分离得到三段浸出液和三段浸出渣；其中，金、钯和剩余的铜进入到三段浸出液中，银转化为氯化银留在三段浸出渣中；在三段浸出液中补加硫酸、氯酸钠和氯化钠进行循环浸出；金的提取：当三段浸出液循环浸出至金浓度大于30mg/L时，将三段浸出液进行连续吸附与离子交换，具体为：吸附过程中，三段浸出液中的金吸附在金吸附专用材料上，同时得到金吸附后液；再利用硫酸-硫脲解吸金吸附，得到金净化液；再经草酸还原，得到金粉；钯和铜留在金吸附后液中；钯的提取：在金吸附后液中加入氯化钠和氯化铵，将钯沉淀为氯钯酸铵，过滤，氯钯酸铵沉淀用氨水溶解，盐酸沉淀，得到氯钯酸铵，重复2-3次，最后氨水溶解溶液用水合肼还原，得到海绵钯粉；剩余溶液经脱氯处理后返回浸出或采用连续吸附和离子交换法进行提铜；银的提取：用亚硫酸钠溶液对三段浸出渣进行浸出，使氯化银中的银以亚硫酸银络离子形式转入到溶液中，过滤分离得到亚硫酸银溶液和除银后渣，亚硫酸银溶液经甲醛还原，得到粗银粉；粗银粉经硝酸溶解造液，得到浓度为40-100g/L的硝酸银溶液，直接进入电积提银工序。步骤(1)中将废旧线路板粉碎，筛选具体操作为：采用液氮冷却粉碎机粉碎废旧线路板，再进行振动筛分、二次粉碎、分选，重力旋风初步分离，静电分离和磁选除铁。所述的一级过滤使用的滤布孔径为100-200目，二级过滤使用的滤布孔径为300-400目。所述的一段浸出的液固比为3-5:1，二段浸出的液固比为2-4:1。所述的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺溶液，质量分数为0.03-0.15％，絮凝剂与浸出液的体积比为1:30-60，絮凝时间为2-4h。所述的电积提铜采用分段电积工艺，具体如下：第一阶段，当硫酸铜溶液中Cu2+>20g/L，电流密度600-900A/m2，循环流量8-12m3/h；第二阶段，当硫酸铜溶液中5g/L<Cu2+<20g/L，电流密度500-600A/m2，循环流量8-10m3/h；第三阶段，当硫酸铜溶液中Cu2+<5g/L时，电流密度300-500A/m2，循环流量6-10m3/h。步骤(3)中解吸所用的试剂为质量分数15-25％的硫酸溶液；吸附、解吸工序后均采用压缩空气气吹以除去材料间隙内的溶液，所述压缩空气压力为0.2-0.6MPa。步骤(4)中的浸出剂和二段浸出渣的液固比为3-7:1，浸出剂中硫酸浓度为80-120g/L，氯化钠浓度为30-60g/L，氯酸钠加入量根据二段浸出渣中含金量确定，为金摩尔量的10-30倍。步骤(4)的浸出温度为60-90℃，浸出时间2-3h。三段浸出液中补加硫酸、氯酸钠和氯化钠的量为加入硫酸、氯酸钠和氯化钠至三段浸出液中硫酸、氯酸钠和氯化钠的浓度和三段浸出时相同。步骤(4)金的提取工序中解吸所用的试剂为质量分数20％硫酸溶液和硫酸溶液质量分数4％硫脲的混合溶液，pH为1-2；草酸用量为金摩尔量的3-5倍。步骤(4)钯的提取工艺中氯酸钠、氯化铵加入量根据溶液中钯含量确定，氯酸钠：氯化铵：钯摩尔比＝1-2:1-3:1；水合肼的用量和氯酸钠相同。步骤(4)银的提取工艺条件中亚硫酸钠溶液浓度为230-260g/L，液固比为4-6:1，浸出温度为40-65℃，浸出时间为3-5h；甲醛还原的具体方法为：按Ag：HCHO摩尔比1:3的比例加入甲醛，并加入NaOH至终浓度为30g/L，在40-70℃条件下保温2h。所述的电积提银采用分段电积工艺，具体如下：第一阶段，电流密度600-800A/m2，循环流量40-50L/min，将浓度为40-100g/L的硝酸银溶液电积至浓度为30g/L；第二阶段：电流密度500-800A/m2，循环流量30-40L/min，将第一阶段的硝酸银溶液浓度由30g/L电积至10g/L；第三阶段：电流密度400-600A/m2，循环流量10-50L/min，将第二阶段的硝酸银溶液浓度由10g/L电积至1g/L。本专利技术所用的铜吸附专用材料为专利技术名称“生产有毒重金属废水处理剂的工艺方法”(申请号为：03126366.6)的专利申请中的有毒重金属废水处理材料，或为专利技术名称“生产低浓度重金属废水处理剂的工艺方法”(申请号为：03126365.8)的专利申请中的低浓度重金属废水处理材料。本专利技术所用的金吸附专用材料为专利技术名称“生产高毒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)一步浸出分离铜、锡：将废旧线路板粉碎，筛选，得到金属粉；将金属粉加入硫酸中，在加热、曝气条件下进行一段浸出，铜和锡进入浸出液中，经过一级过滤得到一段浸出液和一段浸出渣；采用双氧水和硫酸对一段浸出渣进行二段浸出，经过一级过滤，得到二段浸出液和二段浸出渣；合并一段浸出液和二段浸出液，加入絮凝剂，絮凝沉降浸出液中的二氧化锡，再经二级过滤得到二氧化锡渣和硫酸铜溶液；硫酸铜溶液进行除铁除杂处理，得到净化的硫酸铜溶液；(2)射流态直接电沉积：采用射流态直接电沉积方法对净化的硫酸铜溶液进行电积提铜，并得到铜电积余液；(3)铜电积余液纯化富集：铜电积余液返回步骤(1)用于浸出，浸出液再进行电积提铜；铜电积余液循环浸出、电积，当铜电积余液Fe离子浓度大于2g/L时，调节pH至2‑3，并将铜电积余液进行连续吸附和离子交换，具体为：吸附过程中，铜吸附在铜吸附专用材料上；再经过水洗、气吹、解吸后得到铜净化液，铜净化液返回电积工序提铜；(4)贵金属的回收：以硫酸、氯酸钠和氯化钠作为浸出剂，对二段浸出渣进行三段浸出，过滤分离得到三段浸出液和三段浸出渣；其中，金、钯和剩余的铜进入到三段浸出液中，银转化为氯化银留在三段浸出渣中；在三段浸出液中补加硫酸、氯酸钠和氯化钠进行循环浸出；金的提取：当三段浸出液循环浸出至金浓度大于30mg/L时，将三段浸出液进行连续吸附与离子交换，具体为：吸附过程中，三段浸出液中的金吸附在金吸附专用材料上，同时得到金吸附后液；再利用硫酸‑硫脲解吸金吸附，得到金净化液；再经草酸还原，得到金粉；钯和铜留在金吸附后液中；钯的提取：在金吸附后液中加入氯化钠和氯化铵，将钯沉淀为氯钯酸铵，过滤，氯钯酸铵沉淀用氨水溶解，盐酸沉淀，得到氯钯酸铵，重复2‑3次，最后氨水溶解溶液用水合肼还原，得到海绵钯粉；剩余溶液经脱氯处理后返回浸出或采用连续吸附和离子交换法进行提铜；银的提取：用亚硫酸钠溶液对三段浸出渣进行浸出，使氯化银中的银以亚硫酸银络离子形式转入到溶液中，过滤分离得到亚硫酸银溶液和除银后渣，亚硫酸银溶液经甲醛还原，得到粗银粉；粗银粉经硝酸溶解造液，得到浓度为40‑100g/L的硝酸银溶液，直接进入电积提银工序。...

【技术特征摘要】
1.一种无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)一步浸出分离铜、锡：将废旧线路板粉碎，筛选，得到金属粉；将金属粉加入硫酸
中，在加热、曝气条件下进行一段浸出，铜和锡进入浸出液中，经过一级过滤得到一段浸出
液和一段浸出渣；采用双氧水和硫酸对一段浸出渣进行二段浸出，经过一级过滤，得到二段
浸出液和二段浸出渣；
合并一段浸出液和二段浸出液，加入絮凝剂，絮凝沉降浸出液中的二氧化锡，再经二级
过滤得到二氧化锡渣和硫酸铜溶液；硫酸铜溶液进行除铁除杂处理，得到净化的硫酸铜溶液；
(2)射流态直接电沉积：采用射流态直接电沉积方法对净化的硫酸铜溶液进行电积提铜，
并得到铜电积余液；
(3)铜电积余液纯化富集：铜电积余液返回步骤(1)用于浸出，浸出液再进行电积提
铜；铜电积余液循环浸出、电积，当铜电积余液Fe离子浓度大于2g/L时，调节pH至2-3，
并将铜电积余液进行连续吸附和离子交换，具体为：吸附过程中，铜吸附在铜吸附专用材料
上；再经过水洗、气吹、解吸后得到铜净化液，铜净化液返回电积工序提铜；
(4)贵金属的回收：以硫酸、氯酸钠和氯化钠作为浸出剂，对二段浸出渣进行三段浸出，
过滤分离得到三段浸出液和三段浸出渣；其中，金、钯和剩余的铜进入到三段浸出液中，银
转化为氯化银留在三段浸出渣中；在三段浸出液中补加硫酸、氯酸钠和氯化钠进行循环浸出；
金的提取：当三段浸出液循环浸出至金浓度大于30mg/L时，将三段浸出液进行连续吸
附与离子交换，具体为：吸附过程中，三段浸出液中的金吸附在金吸附专用材料上，同时得
到金吸附后液；再利用硫酸-硫脲解吸金吸附，得到金净化液；再经草酸还原，得到金粉；钯
和铜留在金吸附后液中；
钯的提取：在金吸附后液中加入氯化钠和氯化铵，将钯沉淀为氯钯酸铵，过滤，氯钯酸
铵沉淀用氨水溶解，盐酸沉淀，得到氯钯酸铵，重复2-3次，最后氨水溶解溶液用水合肼还
原，得到海绵钯粉；剩余溶液经脱氯处理后返回浸出或采用连续吸附和离子交换法进行提铜；
银的提取：用亚硫酸钠溶液对三段浸出渣进行浸出，使氯化银中的银以亚硫酸银络离子
形式转入到溶液中，过滤分离得到亚硫酸银溶液和除银后渣，亚硫酸银溶液经甲醛还原，得
到粗银粉；粗银粉经硝酸溶解造液，得到浓度为40-100g/L的硝酸银溶液，直接进入电积提
银工序。
2.根据权利要求1所述的无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，其特征在于，步
骤(1)中将废旧线路板粉碎，筛选具体操作为：采用液氮冷却粉碎机粉碎废旧线路板，再进
行振动筛分、二次粉碎、分选，重力旋风初步分离，静电分离和磁选除铁；
所述的一级过滤使用的滤布孔径为100-200目，二级过滤使用的滤布孔径为300-400目；
所述的一段浸出的液固比为3-5:1，二段浸出的液固比为2-4:1。
3.根据权利要求1所述的无害化深度处理废旧线路板回收金属的方法，其特征在于，所
述的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺溶液，质量分数为0.03-0.15％，絮凝剂与浸出液的体积比为
1:30-60，絮凝时间为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱建宁，仼常景，
申请(专利权)人：河南工信环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41