[發明專利]一種從含銅鎳廢塑料鍍層中回收有價金屬的方法

無效

• 申請號: 201110423187.2
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102399992A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 暢永鋒;李斌川;范川林;翟秀靜
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C22B23/00;B29B17/02
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明涉及一種有價金屬的回收處理方法，特別涉及一種從含銅鎳廢塑料鍍層中回收有價金屬的方法。

背景技術

銅和鎳被廣泛用作塑料件的表面鍍層，具有耐磨、耐腐蝕、美觀的作用。隨著金屬鍍層的使用量不斷增加，從含有銅和鎳的廢塑料鍍層中回收金屬不僅具有廢舊資源高效利用的特點，也是環境保護的必然趨勢。

鎳是塑料電鍍最常用的一種鍍層，由于鍍層工藝的要求，一般是在塑料基體上先鍍上一層銅后，再利用電鍍或化學鍍的方法在銅鍍層上進行鍍鎳；因此，銅鎳復合鍍層成為一種典型的鍍層工藝；為了從此類鍍層中回收再利用銅和鎳，需要解決金屬鍍層與塑料基體分離以及銅鎳分離的問題。

中國專利申請CN101476041公開了一種從廢電鍍塑料中分離回收銅、鎳及再生塑料的方法，其主要特點是：將廢電鍍塑料用破碎機破碎后，采用硝酸將表面銅、鎳等金屬溶解，不溶物過濾洗滌后得純凈塑料；含銅、鎳溶液經鐵粉置換后得高純度海綿銅；余液經黃鈉鐵礬法除鐵，P204萃取除銅、鐵等雜質離子后，得純凈硝酸鎳溶液，經電積處理后生產金屬鎳板；該方法的缺點在于硝酸腐蝕性強，價格高，為了實現銅鎳分離，所加入的大量鐵粉幾乎全部反應進入硫酸鎳溶液中，后續的P204除鐵工藝酸堿消耗大，且除鐵后，黃鈉鐵礬渣如何處理并未考慮。

申請號為201010301214的中國專利申請，公開了一種回收含有金屬鍍層的廢塑料中金屬和塑料的方法，將廢塑料加入到過量的鹽酸溶液中，同時充入工業氧氣，使鹽酸與金屬鍍層充分反應，分離得到褪鍍塑料和混合溶液；向混合溶液中加入過量的鐵屑，充分反應，過濾得到銅、鎳、鐵的混合金屬和混合溶液；用磁鐵從銅、鎳、鐵的混合金屬中將鐵和鎳吸出來，分別得到鐵鎳混合金屬和金屬銅；該方法以氧氣做氧化劑，鹽酸體系浸出金屬鍍層，但浸出液中銅和鎳的分離依然采用鐵粉選擇性置換；用鐵粉還原置換鎳的可行性程度在專利中沒有具體實施例體現，混合液中仍然存在大量鐵去除的難題。

申請號為200610086201的中國專利申請，公開了一種廢塑料金屬鍍層的褪鍍方法，在原料鹽酸溶液中放入主要含有金屬銅、鎳、鉻鍍層的廢塑料，同時充入空氣，使鹽酸與金屬鍍層充分反應，生成含有氯化銅、氯化鎳與氯化鉻的褪鍍溶液以及褪鍍塑料；將褪鍍溶液及褪鍍塑料分離，將褪鍍塑料經水洗干燥后回收；分離后的褪鍍溶液中加入硫酸，硫酸與褪鍍溶液中的金屬氯化鹽反應生成硫酸銅、硫酸鎳及鹽酸，將反應后的混合液冷卻結晶，得到硫酸銅、硫酸鎳結晶，再經過濾分離后得到硫酸銅、硫酸鎳產品以及含有少量金屬離子的鹽酸溶液；該方法采用鼓氧、氯化體系浸出，之后加入硫酸，在高酸度和冷卻條件下產出硫酸銅和硫酸鎳的混合鹽，銅與鎳的分離問題未得到解決，在后續的處理工序中仍然要面對這一問題。

發明內容

針對現有含銅鎳廢塑料鍍層在回收處理上存在的問題，本發明提供從一種含銅鎳廢塑料鍍層中回收有價金屬的方法，采用工業上價廉的硫酸溶液進行浸出，在實現金屬鍍層與塑料基體的分離的同時，利用銅、鎳與硫的親和力不同，使銅和鎳達到分離的效果。

本發明的方法按以下步驟進行：

1、分析含銅鎳廢塑料鍍層的成分，將含銅鎳廢塑料鍍層破碎成粒度≤5mm的碎屑；

2、用酸溶液在攪拌條件下浸出碎屑，酸溶液的用量為3~10m³/噸碎屑，浸出溫度為60~95℃，浸出時間為0.5~8h；所述的酸溶液由質量濃度95%的硫酸、腐蝕劑和水配制，其中硫酸的用量為碎屑中鎳質量的1.5~3倍；腐蝕劑為硫磺、硫代硫酸鈉和/或亞硫酸鈉，當腐蝕劑中有硫磺時，硫磺的用量為碎屑中銅質量的0.2~0.6倍，當腐蝕劑中有硫代硫酸鈉時，硫代硫酸鈉的用量為碎屑中銅質量的1~3倍，當腐蝕劑中有亞硫酸鈉時，亞硫酸鈉的用量為碎屑中銅質量的2~4倍；

3、浸出完成后靜置至浸出渣沉降，去除浸出液上漂浮的塑料，將浸出渣與浸出液過濾分離，浸出液為硫酸鎳溶液，浸出渣為含有銅的硫化物的固體渣。

上述方法中的浸出液為硫酸鎳溶液，用于鎳產品加工。

上述方法中的浸出渣為含有銅的硫化物的固體渣，用于回收銅。

上述的含銅鎳廢塑料鍍層中銅的質量含量為30~70%，鎳的質量含量為25~66%，余量為塑料。

上述方法中鎳的浸出率為96~99%，浸出液中銅的質量含量≤0.01g/L。

上述方法中浸出渣中鎳的質量含量為0.26~3.3%。

上述方法中分離出的塑料單獨回收。