[發明專利]一種利用微電場強化黃孢原毛平革菌浸出廢線路板中銅和金的方法

有效

• 申請號: 202110543089.6
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113308605B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 劉倩;白建峰;顧衛華;王景偉;李如燕;李慧心;唐洲祥;余晨;胡焮粵
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B11/00;C22B3/18;C22B15/00;C25C1/12;C12P3/00;C12N1/14;C12N13/00;C12R1/645
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

本發明屬于濕法冶金技術領域，具體為一種利用微電場強化黃孢原毛平革菌浸出廢線路板中銅和金的方法。其首先對黃孢原毛平革菌進行自固定化培養；然后將已滅菌廢線路板粉末加入到含已培養好真菌菌液的電解容器，直流微電場強化浸出6~10天；最后分別采用萃取?反萃?電積法和活性炭吸附法從微生物浸出液中回收銅和金。經微電場和黃孢原毛平革菌聯合作用后，廢線路板中銅和金的平均浸出率分別為70.90%和38.64%。在不施加微電場的真菌浸出體系中，廢線路板銅和金的平均浸出率分別為44.54%和27.53%。該方法的優點在于：經微電場強化后，銅和金的浸出率明顯提高，浸出周期縮短至少4天。

技術領域

本發明屬于濕法冶金技術領域，特別涉及一種利用微電場強化黃孢原毛平革菌浸出廢線路板中銅和金的方法。

背景技術

隨經濟發展和科技進步，電子產品更新速度加快，電子廢物產量劇增，2019年全球電子廢物產量為5360萬噸，我國為1012.90萬噸，居第一位。印刷線路板作為電子元器件的載體，是電子設備中不可或缺的部分。廢線路板是典型的電子廢物，約占電子廢物的3%~6%。除塑料和惰性氧化物外，廢線路板中還含有大量金屬。這些金屬主要由基本金屬(如銅、鋁和鉛等)和貴金屬(如金、銀和鈀等)組成。廢線路板的金屬含量高于天然礦石，回收難度則低于天然礦石，因此，是一種重要的“城市礦產”。在廢線路板資源化過程中存在破碎難和金屬回收率低的問題，這與其基板層壓結構韌性強和金屬常被非金屬包裹有關。在電子廢物的處理過程中，因技術落后及環保設施不完善，導致其中重金屬和多溴聯苯醚(PBDEs)、多溴聯苯(PBBs)等持久性有機污染物(POPs)釋放到環境中，嚴重威脅周圍環境和人類健康。

電子廢物的常用處理方法有機械法、熱處理法、化學法和微生物法。其中機械法能耗高，所得金屬純度低。熱處理法和化學法流程復雜、能耗高且“二次污染”嚴重。微生物法因具有成本低、流程短、環境友好等優勢已成為電子廢物資源化領域最具潛力的一種技術。處理電子廢物常用的微生物有嗜酸菌、產氰微生物和真菌。其中嗜酸菌多用于浸出基本金屬。氧化亞鐵硫桿菌(Acidthiobacillusferrooxidans)和氧化硫硫桿菌(Acidthiobacillusthiooxidans) 是目前研究最多、金屬浸出效果最好的2種嗜酸菌。紫色色桿菌(Chromobacteriumviolaceum)、巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)、脫硫弧菌(Desulfovibriodesulfuricans)是常用的產氰微生物。由于產氰微生物產生的CN^-不多，基本金屬又可消耗CN^-，故其對貴金屬的回收率不高。黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉屬(Penicillium sp.)和黃孢原毛平革菌(P. chrysosporium)是常用的真菌。由于電子廢物的異質性和有毒性，目前用真菌浸出金屬的研究較少，但由于真菌生物量大，代謝產生的酶和有機酸又可浸出多種金屬，故利用真菌回收電子廢物中的金屬已引起研究者普遍關注。

P. chrysosporium為白腐真菌的模式菌種，是公認的高效、多功能微生物。P. chrysosporium因具有強大的木質素降解酶系統和有機酸合成體系，對金屬硫化礦、重金屬、有機污染物等多種異生物質有較好的降解轉化效果。目前P. chrysosporium在電子廢物領域的應用多集中在降解POPs方面，浸出金屬方面的研究較少。前期研究發現，該菌在浸出金屬和降解POPs過程中存在效率低和反應周期長的問題。與其他菌種相比，P. chrysosporium的最大優勢是可實現電子廢物中金屬浸出和POPs去除的同步化。因此，針對上述問題，開發適合該反應體系的強化工藝十分必要。