[發明專利]一種微波熱解廢電路板回收有價金屬的方法

有效

• 申請號: 202011194884.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112391531B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 彭志偉;李光輝;唐慧敏;姜濤;顏加興;王捷;饒明軍;鐘強;張元波;張健;王連成;范曉慧;郭宇峰;楊永斌;李騫
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/00;C22B15/00;C22B25/06;C22B19/30;C22B13/00;C22B19/20
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鐘丹;魏娟

本發明公開了一種微波熱解廢計算機電路板回收有價金屬的方法，包括微波熱解廢計算機電路板和酸浸回收有價金屬處理兩個過程。首先對普通廢棄計算機電路板進行預處理，將廢電路板上的電子元件進行拆除、破碎、手選、破碎、制樣、混勻獲得廢電路板細粉，將廢電路板細粉放入微波反應器中進行熱解，熱解氣氛為N₂，獲得富含有價金屬單質的熱解渣，所得熱解渣置于行星球磨機磨細后放入硫酸?三氯化鐵溶液浸出體系中浸出，獲得含銅、錫、鉛、鋅的浸出液和浸出渣。本發明具有有價金屬回收率高、生產成本低、環境友好、工藝簡單等諸多優點，為廢電路板的資源化利用提供了新方向。

技術領域

本發明屬于有價金屬回收領域，具體涉及一種微波熱解廢電路板回收有價金屬的方法。

背景技術

據不完全統計，我國每年產生的廢舊計算機設備電子垃圾超過50萬t。其中，廢棄電路板占15.7wt％～20wt％，是電子廢棄物中最復雜、最難處理的部分之一，具有突出的污染性和資源性。廢計算機電路板中含20多種有價金屬，主要是銅、鉛、錫、鋅、金、銀等，約占廢電路板的30-50wt％，金屬主要以單質形式賦存。據統計，1t廢電路板中不僅含有196.6kg銅、36.8kg錫、39.3kg鉛、300g金和 9kg銀，還可能含有鋅、鋁、鐵、鈣、錳、鎳、鈷等金屬。其中，金、銀、銅、錫等稀貴金屬是相應礦石品位的30～50倍。此外，廢計算機電路板中還含有50wt％～70wt％的樹脂、玻璃纖維、阻燃劑等非金屬組分。高含量的重金屬及含鹵族元素的阻燃劑限制了廢計算機電路板的處理方式，以不當手段處置廢電路板會對我國生態環境及人體健康造成的嚴重危害。目前，廢計算機電路板的資源化利用主要集中在回收含量最多的金屬銅(10％-30％)，主要處理方式包括機械處理法、火法冶金法、濕法冶金法、生物法和熱解法。機械處理法根據廢計算機電路板的物理性質差異對有價金屬進行富集回收，該法工藝簡單，但是電路板錫焊脫離困難，無法實現混合金屬的完全分離，導致產品純度不高。火法冶金法大多通過高溫熔融剝離廢電路板中非金屬材料實現有價金屬的回收，具有操作方便、回收率高等優點。但是，阻燃材料等有機物中氯、溴等成分的燃燒會產生二噁英、呋喃等劇毒致癌物質，加大了有害尾氣處理成本與環境污染。濕法冶金是利用強酸或強氧化劑回收廢電路板中貴金屬的方法，具有廢氣排放少，有價金屬回收率高的優點。但是，部分被玻璃纖維等包裹的貴金屬難以被溶液浸出，且產生大量酸堿性廢液容易污染環境。生物技術作為一種相對較新的處理技術，通過某些微生物或其代謝產物促進廢電路板中金屬發生反應達到回收有機金屬的目的，具有工藝簡單、成本低、污染小等優點。但是生物技術浸出速度慢，浸出時間長，浸出率較低等問題限制了其進一步應用。與其他處理方式相比，熱解技術是在無氧或缺氧的密閉環境將廢電路板中的有機物質加熱并將其轉化成有用的燃料或化工原料的熱化學過程，不僅可有效抑制二噁英、呋喃等劇毒致癌物質的生成，而且也能將有機廢物轉變成燃氣、焦油和半焦等能量形式，實現有機廢物“變廢為寶”。但是，常規熱解存在熱解效率低、熱傳遞性能不佳、重金屬和溴的遷移控制難等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有廢計算機電路板處理中存在的效率低、熱傳遞性能不佳、金屬回收率低、重金屬和溴的遷移控制難、處理成本高、環境污染大等問題，提供一種工藝簡單、生產成本低、有價金屬回收率高、資源利用率高、環境友好的微波熱解廢電路板回收有價金屬的方法。本發明能耗低、污染小、工藝簡單、銅、錫、鉛、鋅等有價金屬回收率高，極大提高了生產效率。

為了實現上述技術目的，本發明所采用如下技術方案是：

本發明一種微波熱解廢電路板回收有價金屬的方法，包括如下步驟：

步驟一 微波熱解

將廢電路板細粉于保護氣氛下進行熱解，獲得熱解渣，所述熱解在微波反應器中進行，熱解的溫度為350～600℃，熱解的時間為0～15min。

步驟二 酸浸

將步驟一得到的熱解渣細磨獲得渣磨料，加入浸出劑中，于25～95℃下浸出 10～50min，固液分離，獲得浸出液與浸出渣，所述浸出劑為含有硫酸與三氯化鐵的混合溶液。