一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，包括以下步骤：选取氧化亚铁硫杆菌和紫色色杆菌作为浸出菌种；分别配制用于氧化亚铁硫杆菌的培养基和用于紫色色杆菌的培养基；将电子废弃物进行粉碎制得电子废弃物粉末；在培养基上接种氧化亚铁硫杆菌菌液培养，然后加入电子废弃物粉末进行浸出操作；在培养基上接种紫色色杆菌菌液进行培养，然后加入浸出铜后的电子废弃物残渣进行浸出操作。本发明专利技术利用两种不同的单一菌分步将其提取，解决了使用一种菌同时浸提金属效率不高和使用两种混合菌浸提耗材的问题，而且对电子废弃物中贵金属的提取提供了一条高效、绿色的途径。

A method of stepwise leaching of copper and gold from waste printed circuit boards by using different microorganisms

The invention discloses a method for leaching copper and gold from waste circuit boards by different microorganisms step by step, which comprises the following steps: selecting Thiobacillus ferrooxidans and Purple bacteria as the leaching bacteria; preparing the culture medium for Thiobacillus ferrooxidans and the culture medium for Purple bacteria respectively; and carrying out the electronic waste; Electron waste powder was prepared by crushing. Thiobacillus ferrooxidans was inoculated on the culture medium and then leached by adding the powder of electronic waste. Purple bacillus was inoculated on the culture medium for culture, and then the residue of electronic waste after leaching copper was added for leaching operation. The invention utilizes two different kinds of single bacteria to extract them step by step, solves the problems of low efficiency of simultaneously extracting metal by one bacteria and consumables by two kinds of mixed bacteria, and provides an efficient and green way for extracting precious metals from electronic waste.

【技术实现步骤摘要】
一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法
本专利技术涉及生物冶金
，具体涉及一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法。
技术介绍
根据非专利文献：1.M.Arshadi,S.M.Mousavi,P.Rasoulnia,EnhancementofsimultaneousgoldandcopperrecoveryfromdiscardedmobilephonePCBsusingBacillusmegaterium:RSMbasedoptimizationofeffectivefactorsandevaluationoftheirinteractions,WasteManagement,2016.2.M.Arshadi,S.M.Mousavi,EnhancementofsimultaneousgoldandcopperextractionfromcomputerprintedcircuitboardsusingBacillusmegaterium,WasteManagement,2015,3.ArdaIsildaretal,Two-stepbioleachingofcopperandgoldfromdiscardedprintedcircuitboards(PCB),WasteManagement,2017.上述文献1和2分别介绍了使用产生氢氰酸的巨大芽孢杆菌同时对废弃线路板中的铜和金进行浸出，证明了微生物浸出废弃线路板中金属的实效。文献1和2探讨了利用微生物浸出废弃线路板中金属的工艺和实效，但是研究局限于使用一种细菌同时浸出废弃线路板中的铜和金，使其浸出率都比较低，对利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法还有待于研究。文献3介绍了利用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合菌、荧光假单胞菌和恶臭假单胞菌的混合菌分步对废弃线路板中铜和金的浸出工艺。文献3虽然探讨了利用两种不同的混合微生物分步对废弃线路板中铜和金的浸出工艺，但是使用混合菌有耗材的缺点，而且该工艺使用荧光假单胞菌和恶臭假单胞菌的混合菌进行金的浸出，对其金的浸出率也不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：现有技术中一种菌同时浸提金属效率不高，但使用两种混合菌浸提存在耗材，本专利技术提供了解决上述问题的一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，依次包括以下步骤：步骤1，菌种选取：选取氧化亚铁硫杆菌和紫色色杆菌作为浸出菌种；步骤2，培养基制备：分别配制用于氧化亚铁硫杆菌的培养基和用于紫色色杆菌的培养基；步骤3，电子废弃物制备：将电子废弃物切割机切成小片，用高速粉碎机进行粉碎，再进行风选，最终筛分0.250～0.425，0.250～0.150，0.150～0.075和1.075mm，储存备用；步骤4，浸出提铜：在培养基上接种氧化亚铁硫杆菌菌液培养，然后加入步骤2制备的电子废弃物粉末进行浸出操作；步骤5，浸出提金：在培养基上接种紫色色杆菌菌液进行培养，然后加入步骤3浸出铜后的电子废弃物残渣进行浸出操作。优选地，所述步骤2中，用于氧化亚铁硫杆菌的培养基采用9K培养基。优选地，所述9K培养基的原料包括(NH4)2SO43.0g、KCl0.1g、K2HPO40.5g、Ca(NO3)20.01g、MgSO4·7H2O0.5g和蒸馏水1000mL，调节pH为2.0±0.2。优选地，所述步骤4中，对氧化亚铁硫杆菌的培养条件为：接种氧化亚铁硫杆菌菌液至培养基中，封口，恒温保存，在温度32℃、130rpm条件下震荡培养2d。优选地，所述步骤4中，浸出操作条件为：电子废弃物粉末添加浓度为0～10g/L，初始pH值为1.6～2.4，初始Fe2+为0～44.3g/L，电子废弃物粉末粒径为0.075～0.25μm。优选地，所述步骤2中，用于紫色色杆菌的培养基采用胰胨大豆琼脂培养基。优选地，所述胰胨大豆琼脂培养基的原料包括胰蛋白15.0g、大豆蛋白胨5.0g、氯化钠5.0g，蒸馏水1000mL，调节pH为7.3±0.2。优选地，所述步骤5中，对紫色色杆菌的培养条件为：接种紫色色杆菌菌液至培养基中，封口，恒温保存，在温度30℃、130rpm条件下震荡培养1d。优选地，所述步骤5中，浸出操作条件为：控制初始pH值为7～11，甘氨酸浓度25～70g/L，温度为20～35℃，硫酸镁为0.002～0.006mol，磷酸氢二钾为0.05～0.15mol。优选地，还包括步骤6：Box-Behnken中心组合设计实验与响应面优化浸出条件，具体操作为：选取其中四个因素初始pH值、甘氨酸添加量、金属盐添加量及温度，每个因素取3个水平，以金的浸出率作为响应值，记为R，进行Box-Behnken(BB)实验设计，建立数学模型，通过DesignExpert软件对实验数据进行回归分析，预测最优浸出条件，并按照预测最优浸出条件重复试验，与模型的预测值进行比较，验证其有效性。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术对于电子废弃物中的铜和金，利用两种不同的单一菌分步将其提取，解决了使用一种菌同时浸提金属效率不高和使用两种混合菌浸提耗材的问题，而且对电子废弃物中贵金属的提取提供了一条高效、绿色的途径。本专利技术对综合利用资源以浸提铜和金，进一步提高铜和金的综合回收技术水平和经济效益具有重要意义；2、本专利技术填补了使用单一菌两步浸提电子废弃物中的铜和金方法的空白，对微生物法分步浸提电子废弃物中贵金属提供了一条心得可行性途径；利用微生物浸提电子废弃物中贵金属，污染小，耗能少，对设备腐蚀小，对综合利用电子废弃物资源具有重要意义。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术中电子废弃物粉末添加量对浸铜率的影响；图2为本专利技术中初始pH值对浸铜率的影响；图3为本专利技术中初始Fe2+浓度对浸铜率的影响；图4为本专利技术中电子废弃物粉末粒径对浸铜率的影响；图5为本专利技术中最佳条件下浸铜情况；图6为本专利技术中初始pH值对浸金率的影响；图7为本专利技术中甘氨酸浓度对浸金率的影响；图8为本专利技术中温度对浸金率的影响；图9为本专利技术中硫酸镁浓度对浸金率的影响；图10为本专利技术中磷酸氢二钾浓度对浸金率的影响；图11为本专利技术中R＝f(pH，甘氨酸)的响应面图；图12为本专利技术中R＝f(pH，硫酸镁)的响应面图；图13为本专利技术中R＝f(pH值，温度)的响应面图；图14为本专利技术中R＝f(甘氨酸，硫酸镁)的响应面图；图15为本专利技术中R＝f(甘氨酸，温度)的响应面图；图16为本专利技术中R＝f(硫酸镁，温度)的响应面图；图17为本专利技术中响应面法的测试值与预测值之间的比较图；图18为本专利技术中最佳条件下浸金情况；图19为本专利技术中最佳条件下浸金和浸铜情况合图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例本专利技术提供一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，具体步骤按顺序依次如下操作：步骤1，微生物菌种选取：选取由成都理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤1，菌种选取：选取氧化亚铁硫杆菌和紫色色杆菌作为浸出菌种；步骤2，培养基制备：分别配制用于氧化亚铁硫杆菌的培养基和用于紫色色杆菌的培养基；步骤3，电子废弃物制备：将电子废弃物切割机切成小片，用高速粉碎机进行粉碎，再进行风选，最终筛分0.250～0.425，0.250～0.150，0.150～0.075和1.075mm，储存备用；步骤4，浸出提铜：在培养基上接种氧化亚铁硫杆菌菌液培养，然后加入步骤2制备的电子废弃物粉末进行浸出操作；步骤5，浸出提金：在培养基上接种紫色色杆菌菌液进行培养，然后加入步骤3浸出铜后的电子废弃物残渣进行浸出操作。

【技术特征摘要】
1.一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤1，菌种选取：选取氧化亚铁硫杆菌和紫色色杆菌作为浸出菌种；步骤2，培养基制备：分别配制用于氧化亚铁硫杆菌的培养基和用于紫色色杆菌的培养基；步骤3，电子废弃物制备：将电子废弃物切割机切成小片，用高速粉碎机进行粉碎，再进行风选，最终筛分0.250～0.425，0.250～0.150，0.150～0.075和1.075mm，储存备用；步骤4，浸出提铜：在培养基上接种氧化亚铁硫杆菌菌液培养，然后加入步骤2制备的电子废弃物粉末进行浸出操作；步骤5，浸出提金：在培养基上接种紫色色杆菌菌液进行培养，然后加入步骤3浸出铜后的电子废弃物残渣进行浸出操作。2.根据权利要求1所述的一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，其特征在于，所述步骤2中，用于氧化亚铁硫杆菌的培养基采用9K培养基。3.根据权利要求2所述的一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，其特征在于，所述9K培养基的原料包括(NH4)2SO43.0g、KCl0.1g、K2HPO40.5g、Ca(NO3)20.01g、MgSO4·7H2O0.5g和蒸馏水1000mL，调节pH为2.0±0.2。4.根据权利要求1所述的一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，其特征在于，所述步骤4中，对氧化亚铁硫杆菌的培养条件为：接种氧化亚铁硫杆菌菌液至培养基中，封口，恒温保存，在温度32℃、130rpm条件下震荡培养2d。5.根据权利要求1所述的一种利用不同微生物分步浸出废弃线路板中铜和金的方法，其特征在于，所述步骤4中，浸出操作条件为：电子废弃物粉末添加浓度为0～10g/L，初始p...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鸿观，吴李川，陈茂，夏薇，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51