[發(fā)明專利]一種高效分離與回收廢棄線路板中貴金屬的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410550906.0
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104328281A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何杰;王中原;郝紅日;楊志增;孫倩;趙九洲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C22B13/00;C22B11/00
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬資源回收與再利用技術(shù)，具體地說是一種高效分離與回收廢棄線路板中貴金屬的方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和電子電器產(chǎn)品的更新?lián)Q代，電子廢棄物(WEEE)已成為增長速度最快和最難處理的一類固體廢棄物。據(jù)報道，全球每年產(chǎn)生的電子廢棄物約4000～6000萬噸，而我國每年產(chǎn)量約為300～500萬噸；此外，世界一些發(fā)達(dá)國家通過境外轉(zhuǎn)移，90％的“電子垃圾(電子廢棄物)”進入亞洲，其中80％進入中國，據(jù)報道這些廢棄的電子產(chǎn)品中含有大量的貴金屬。例如，廢棄手機、經(jīng)典印刷電路板、精密電子產(chǎn)品中含有濃度分別約為1380ppm、3300ppm、2000ppm的貴金屬。作為電子廢棄物的重要組成部件，廢棄線路板(WPCB)卻蘊含著大量的金屬資源，包括銀、銅、鎳、鋁、鋅、錫、鉛等有價金屬和賤金屬鐵等。據(jù)報道，1噸廢棄線路板中含有約1000克金屬銀、500克黃金、196公斤銅、20公斤鉛、20公斤鎳、80公斤鐵、20公斤鋁等。廢棄線路板成儼然是一座“高品位金屬礦山”。廢棄線路板的資源化已成為資源循環(huán)再生領(lǐng)域的熱點問題。然而，如果在其資源化回收過程中處理不當(dāng)，會給生態(tài)環(huán)境帶來了巨大危害，對動植物和人類造成了極大威脅。例如，地下水和土壤中重金屬鎘、鉛、汞等和酸堿性嚴(yán)重超標(biāo)；產(chǎn)生大量煙塵，使大氣受到嚴(yán)重污染等。目前，圍繞廢棄線路板資源循環(huán)與再利用的專利技術(shù)申請主要集中在金屬與非金屬資源循環(huán)兩個方面。

廢棄線路板中金屬資源回收方法主要分為以下幾種：

①機械物理處理法(《印刷電路板的粉碎分離回收工藝及其所用設(shè)備》，參見中國發(fā)明專利(專利99102862.7，公開號CN1238244A)；《廢舊電路板的破碎及高壓靜電分離方法》，參見中國發(fā)明專利(專利號200510023785.5，公開號CN1313208A)；《廢棄電路板中金屬富集體的物理回收工藝》，參見中國發(fā)明專利(專利號200410014582.5，公開號CN1563440A)。該方法是采用機械設(shè)備先將廢棄線路板粉碎成顆粒，然后再利用各組分物性(如：密度、導(dǎo)電性等)差異，使粉碎成的金屬與非金屬顆粒分離與富集。利用機械物理處理法，廢棄電路板中95％以上的金屬物料可以得到回收。但是，在分離金屬顆粒混合物時該方法表現(xiàn)出不足，尤其是含量相對較低的貴金屬等用該方法無法直接回收。

②化學(xué)方法(《分離回收廢棄電路板多金屬富集粉中有價金屬的方法》，參見中國發(fā)明專利(專利號201210267821.2，公開號CN102747229A)；《一種選擇性浸出分離廢棄電路板中錫、鉛和銅的方法》，參見中國發(fā)明專利(專利號200910082443.9，公開號CN101864519A)。該方法是將金屬物料溶解于強酸或其它試劑中，再從溶液中提取有價金屬物質(zhì)，化學(xué)法具有成本低、回收金屬的純度高等特點。然而，該方法對部分金屬的浸出效率低、作用有限，尤其是被包裹在陶瓷中的金屬銀無法回收；特別是，化學(xué)法直接處理廢棄線路板，要消耗大量化學(xué)試劑(如：王水、氫氟酸等)，同時產(chǎn)生大量含有腐蝕性和毒性以及重金屬的廢液和廢渣，極易引起二次污染。

③火法冶金法。該技術(shù)是通過冶煉爐在富氧環(huán)境下高溫加熱廢棄電路板，剝離非金屬物料，而熔融的金屬物料呈合金熔體流出，再通過精煉和電解處理回收有價金屬的方法。該方法適合回收所有形式的廢棄線路板，但是非金屬物料在燃燒過程中會產(chǎn)生大量煙塵或有毒氣體，對大氣生態(tài)環(huán)境有危害。

④生物浸出法(《聯(lián)合物理分離和生物浸出的廢棄電路板貴金屬回收方法》，參見中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)?01310262065.9，公開號CN103320618A)；《廢棄電路板中銅回收系統(tǒng)》，參見中國實用新型專利(專利號201220074426.8，公開號CN202519343U)；《生物濕法冶金技術(shù)回收廢棄線路板中有價金屬的研究進展》，有色金屬科學(xué)與工程，2013年1期)。該方法是利用某種微生物或其代謝產(chǎn)物與廢棄電路板中的貴金屬相互作用，產(chǎn)生氧化、還原、吸附、溶解等反應(yīng)，從而實現(xiàn)廢棄電路板中貴金屬的回收。生物浸出法工藝簡單，具有成本低廉、節(jié)能環(huán)保的特點。但由于目前已知菌種有限，且不易工業(yè)化放大培養(yǎng)，包括貴金屬在內(nèi)的有價金屬的浸出速度較慢，回收過程的生產(chǎn)周期過長，生產(chǎn)效率低。