一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法，以碱性体系为电解液，采用矿浆电解法，同时进行Cu的浸出和电沉积，可从废旧印刷线路板中回收铜并获得铜产品如铜箔或铜粉，该电解液需包含Cu

【技术实现步骤摘要】
一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法


[0001]本专利技术涉及电子废弃物资源化处理和有价金属回收技术，具体涉及一种从废手机板中回收铜的方法。

技术介绍

[0002]废旧印刷线路板（Waste Printed Circuit Boards, WPCBs），主要由树脂，玻璃纤维，牛皮纸，高纯度的铜箔组成，同时具有危害与资源双重属性。不仅含有大量有毒有害的化学物质，如Pb、Hg、Cr等有毒金属和溴代阻燃剂等有机物；还含有Cu、Fe、Al等有价金属和Ag、Au、Pd等稀贵金属，具有较大的资源回收价值。其铜含量较高，可为铜矿的20
‑
40倍。
[0003]国内外从WPCBs中回收铜的成熟方法大致分为机械物理法、火法、湿法。目前，机械物理法是将WPCBs进行破碎，根据材料的物理特性进行分离，一般得到金属的富集体和非金属的混合物，Cu含量约60%左右。虽然污染小，回收率较高，但无法得到纯净的Cu。火法冶金直接将WPCBs加入流态焚烧炉焚烧，得到产物铜锭， 但是会产生二噁英等污染。湿法冶金是将WPCBs与水溶液或其他液体相接触，通过化学反应等，使原料中的Cu转入液相，再去除杂质，对铜进行富集，最后以铜单质化合物的形式回收。为获得纯净的Cu，一般的湿法冶金为浸出、液固分离、溶液净化、溶液中金属提取等单元，步骤繁多。
[0004]湿法冶金中的浸出Cu包含酸性和碱性浸出。碱性浸出主要指利用金属离子与氨形成配合物的原理，如金属Cu、Zn、Ag、Ni等，将其氧化物或碳酸化合物等金属化合物直接溶解。与酸法相比，其浸出的金属更具有选择性，如Fe、Al等金属在易在酸性条件下溶解的金属，在弱碱性条件下会生成不溶性物质，从而不会被浸出。目前国内外已经成功使用氨水或铵盐或氨
‑
铵盐直接浸出氧化铜矿或其他铜矿，浸出率均较高，可达90%以上。其中若采用含氯的氨溶液，氯离子可与氨共同作为配位体与铜形成三元配合物，加速铜浸出，或具有活化作用，可促进浸出。与浸出氧化铜矿或其他铜矿不同，浸出废线路板中的铜单质需先加入氧化剂如H2O2、Cu
2+
，或通过其他方式如加压提高氧气的浓度，将Cu氧化后，才能再利用上述溶液实现浸出。Cu
2+
与其他氧化剂不同，使用含有Cu
2+
的氨溶液浸出时生成的是Cu(NH3)
2+
，但Cu(NH3)
22+
极易被氧化。在浸出后，一般需经过萃取去除杂质，获得铜氨溶液的富集液，再将其酸化或直接进行电积才能得到电解铜，操作步骤繁多。若酸化后电积，需在电解液温度在较高温度下(58
‑
65 ℃)，电流密度为22
‑
30 mA/cm2的条件下，才能取得较高的电流效率（92%
‑
97%）。在不酸化的条件下，在低电流密度下直接电积Cu(NH3)
42+ 溶液，电流效率不高。若直接电解Cu(NH3)
2+
溶液，可获得较高的电流效率，但需在浸出就开始施加氮气氛围，因为Cu(NH3)
2+
易被氧化，但这在工业上不便于操作。现目前发现加入乙二胺对Cu（Ⅱ）
‑
氨水
‑
氯化铵体系能够通过提高电流密度（40
‑
60 mA/cm2），使电流效率达90%以上，但这会大大提高电能的损耗。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法，具体步骤如下：S1、将烘干后的废旧印刷线路板粉加入电解槽的阳极室中，以包含15
‑
25 g/L Cu
2+
、0.5
‑
2.5 mol/L Cl
‑
、3
‑
5 mol/L NH3·
H2O和 0.5
‑
2mol/L NH
4+
的碱性溶液为电解液，设置电流密度为20
‑
40 mA/cm2，电解2
‑
5h，电解过程采用机械搅拌；S2、电解反应完成后，直接得到覆铜钛板，采用氨水洗去表面的铜氨络合物，防止脱氨后在表面产生沉淀，清洗，干燥后收集铜箔或铜粉。
[0007]进一步的，电解槽中采用双层耐酸碱滤布或滤膜隔开阳极室和阴极室。
[0008]进一步的，废旧印刷线路板粉在电解液中的含量为10
‑
50 g/L；废旧印刷线路板粉的粒径<0.45 mm。
[0009]进一步的，Cu
2+
的来源可以是CuSO4、CuCl
2、
CuO等。
[0010]进一步的，Cl
‑
的来源可以是NH4Cl、NaCl、KCl等，也可以是铜盐CuCl2。
[0011]进一步的，NH
4+
的来源可以是NH4Cl、(NH4)2CO3等。
[0012]进一步的，阳极板为DSA，石墨，铂等不溶性阳极。
[0013]进一步的，阴极板为钛板，铜板，DSA等使铜优先沉积的阴极材料。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术以碱性体系为电解液，采用矿浆电解法，同时进行Cu的浸出和电沉积，可从废旧印刷线路板中回收铜并获得铜产品如铜箔或铜粉，该电解液需包含Cu
2+
、NH3·
H2O、NH
4+
、Cl
‑
，其中主要以Cu（Ⅱ）为氧化剂，以生成Cu(NH3)
2+
,加入NH3·
H2O、NH
4+
提供配体NH3，并作为缓冲溶液，保证pH，并加入适量Cl
‑
，加快阳极Cu的浸出，也可作为导电离子加速溶液中离子的电迁移速率，并降低电阻。
[0015]（2）能够在同一个装置中同时进行了废手机板中的Cu的浸出和回收，大大的缩短了反应时间，降低能耗并获得铜产品，是一种绿色高效的技术，运行成本低，回收工艺简单、且不产生二次污染，经济价值高。
[0016]（3）本专利技术在常温、低电流密度下，就能获得较高的回收率和电流效率，甚至可以同时取得90%以上。
[0017]（4）本专利技术对金属具有较高的选择性，主要利用Cu
2+
作为氧化剂，铁、铝等杂质金属在该体系中不溶，或少溶，形成沉淀，阳极渣可作为资源被进一步回收有价金属。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法的流程图。
[0019]图2为本专利技术一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法的装置图。
具体实施方式
[0020]下面给出的实施例拟以对本专利技术作进一步说明，但不能理解为是对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述专利技术的内容对本专利技术做出一些非本质的改进和调整，仍属于专利技术的保护范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、将烘干后的废旧印刷线路板粉加入电解槽的阳极室中，以包含15
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25 g/L Cu
2+
、0.5
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2.5 mol/L Cl
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、3
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5 mol/L NH3·
H2O和 0.5
‑
2mol/L NH
4+
的碱性溶液为电解液，设置电流密度为20
‑
40 mA/cm2，电解2
‑
5h，电解过程采用机械搅拌；S2、电解反应完成后，直接得到覆铜钛板，采用氨水洗去表面的铜氨络合物，防止脱氨后在表面产生沉淀，清洗，干燥后收集阴极产物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，电解槽中采用双层耐酸碱滤布或滤膜隔开阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梦君，陈姝媛，舒建成，王蓉，梁倩，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：