本发明专利技术公开了一种废弃电路板全湿法回收工艺，包括以下步骤：将废弃电路板破碎、重选后得到废弃电路板多金属粉末；用浓度为0.1～4mol/L的酸溶液对废弃电路板多金属粉末进行浸出，固液分离后得到浸出液和浸出渣；在浸出渣中加入铜化合物和浓度为0.5～5mol/L酸溶液置换剥锡，固液分离后得到含锡液和分锡渣；在分锡渣中加入浓度为0.2～6mol/L酸溶液，再通入氧气和/或空气进行氧化反应，固液分离后得到含铜液和贵金属渣；含铜液经旋流电积得阴极铜。本发明专利技术提出了全湿法工艺处理废弃电路板，实现了在工艺步骤中有价金属的定向分离、富集、提取，解决了废弃电路板有价金属元素走向分散及后续分离提取困难等问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废弃资源回收领域，尤其涉及一种废弃电路板全湿法回收工艺。
技术介绍
近年来，电子产品的生产保持着稳定的增长。据中国工信部公布数据表明，2013年 1月至11月，我国规模以上电子产品制造业增长11. 2%。然而电子产品的生命周期却随着 电子技术的不断发展而日益变短。1997年至今，电脑和CPU的平均寿命由4~6年跌至仅 2年。而手机等新型电子产品的快速兴起及其更新换代，加速了电子产品的淘汰。据欧盟 相关报道，电子废弃物的增长率在2008年至2014年期间保持在11 %左右，是普通垃圾的4 倍。电子废弃物中含有大量可回收利用的金属，如铝、铜、铅、锌、贵金属（金、银）、铂族金属 及稀土元素（钐、铕、钇、钆和镝等）。电子废弃物中还含有大量不同种类的工程塑料和玻璃 纤维，这些非金属通过有效分离后也能带来可观的经济效益。 专利公开号为CN101049955A的中国专利公开了一种利用废弃电路板中铜制备硫 酸铜的方法，采用稀硫酸、氯化钠加硫酸铜体系空气氧化在室温下对废弃电路板中铜进行 浸出，过滤后所得滤液进行蒸发结晶；此浸出体系中引入了钠盐，且只考虑了铜的元素行 为，没对其他金属元素进行研究。专利公开号为US20120318681A1的美国专利，公开了一种 绿化无氰湿法工艺回收废弃电路板的工艺，该工艺采用物理法分离废弃电路板中的金属与 非金属，得到的金属铜粉末铸造成阳极后电解提纯，再从阳极泥中回收贵金属；此法中对物 理分离要求高，就目前国内的研究情况看通过物理分离法很难达到可以直接铸造电解的要 求。专利公开号为US2013033522A1的美国专利，公开了一种从废弃物（其中包括废弃电 路板）中回收有价金属的方法，其中废弃印刷电路板不经物理分离，直接经控制温度处理 后，分离玻璃纤维和有价金属；专利中明确的表明当处理温度低于400°C时，有价金属不能 与玻璃纤维相互分离，因此需要更高的处理温度。专利公开号为CN101049955A的中国专利 公开了将废弃电路板置于真空容器中，升温热解，大部分热解挥发物冷却液化为液体油，另 一部分进入气体收集器；热解时，利用离心分离装置将焊锡与电路板分离；分类收集热解 后的电路板基板和电子元件作进一步分离与回收；此法对设备控温要求高，且能耗也相应 的较高。专利公开号为CN104532005A的中国专利公开了一种废弃印刷电路板资源化综合 利用的方法，通过破碎、磁选分离出铁质原料和非铁质原料；对非铁质原料高压静电分选出 金属物料和非金属物料；再对金属物料分离出铜、金、银等金属；该法也主要集中在物理分 离和铜、贵金属回收。同时，上述专利均没能考虑废弃电路板中其他金属元素的影响，都单 一的集中在某一个或几个金属上，这必然导致其在工业化应用时存在其他金属元素走向不 明、各元素综合回收困难等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、清洁环保、 试剂循环利用性强的一种废弃电路板全湿法回收工艺。 为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为： -种废弃电路板全湿法回收工艺，包括以下步骤： (1)将所述废弃电路板破碎、重选后得到废弃电路板多金属粉末； (2)用浓度为0.1~4mol/L的酸溶液对废弃电路板多金属粉末进行浸出，该过程 在设定温度的反应器中进行，同时启动搅拌，反应一段时间后固液分离，得到浸出液和浸出 渣；浸出液中含有锌、错、铁等活泼金属，浸出渣主要含铜、锡、贵金属等； (3)在浸出渣中加入铜化合物和浓度为0. 5~5mol/L的酸溶液置换剥锡，固液分 离后得到含锡液和分锡渣；所述铜化合物为硫酸铜、氯化铜、铜氧化物中的一种或几种；含 锡液中主要为锡、铜的可溶性盐，分锡渣主要含铜、贵金属渣； (4)在分锡渣中加入浓度为0. 2~6mol/L酸溶液，再通入氧气和/或空气进行氧 化反应，固液分离后得到含铜液和贵金属渣；所述氧化反应的温度为45~90°C; (5)含铜液经旋流电积得阴极铜。 上述的工艺，优选的，在步骤（2)后的浸出液中加酸后再对废弃电路板多金属粉 末进行浸出，待浸出液中有价金属富集到一定浓度后开路综合回收浸出液中的活泼金属。 上述的工艺，优选的，在步骤（3)后的含锡液中加入氧化剂，在50~90°C下反应得 到锡酸沉淀，锡酸沉淀经煅烧得到二氧化锡，所述氧化剂为双氧水、臭氧、氧气和空气中的 一种或几种；氧化剂的过量系数为1~20 (将二价锡完全氧化为四价锡所需氧化剂理论量 的1-20倍）。 上述的工艺，优选的，所述步骤（3)中，当剥锡过程选用的酸溶液中氢离子浓度大 于lmol/L时，需先对含锡液进行稀释后再加入氧化剂进行氧化沉锡。 上述的工艺，优选的，所述步骤（3)中，铜化合物的过量系数（铜与锡的摩尔比） 为1~10〇 上述的工艺，优选的，所述步骤（4)中的含铜液返回步骤（3)中代替部分铜化合 物。 上述的工艺，优选的，所述步骤（5)的旋流电积过程中，阴极电流密度为200~ 900A/m2,电积液中硫酸浓度为0. 2~1. 5mol/L，电积温度为10~40°C，电积终点铜离子浓 度控制在5g/L以上。 上述的工艺，优选的，所述步骤（5)中旋流电积过程产生的氧气用于步骤（4)的氧 化反应。 上述的工艺，优选的，所述步骤（4)中，氧化反应过程需搅拌，且搅拌速度不低于 200r/min，液固比为3~40;所述液固比的单位比为mL/g;控制气体流量（折合纯氧气）与 分锡渣中铜的摩尔比值>1.2。 上述的工艺，优选的，所述步骤（2)中，酸溶液为盐酸和硫酸中的一种或两种；所 述步骤（3)和步骤（4)中的酸为硫酸。 上述的工艺，优选的，所述废弃电路板多金属粉末的粒度为200-50目。 上述的工艺中固液分离后的剩酸及电积产生的酸均可循环利用于分锡和空气氧 化浸铜步骤。 本专利技术的工艺流程如图1所示，工艺中率先提出采用稀酸浸出活泼金属达到了减 轻后续工艺除杂目的，并可通过循环浸出达到活泼金属富集的目的，从而有利于活泼金属 的进一步分离回收；首次提出了采用铜盐置换剥离废弃电路板中的锡，双氧水、臭氧、氧气 中的一种或其搭配氧化沉锡，置换后液可以进一步用于下步浸出，无任何杂质引入；采用空 气氧化酸浸废弃电路板多金属粉末环境友好、设备投资低；采用旋流电积提铜可以在无任 何添加剂的情况下制得高纯阴极铜。与现有技术相比，本专利技术的优点在于： 1)传统方法主要依靠物理分离实现金属的初步分离，本专利技术结合国内设备研发实 际，率先逆向提出在减轻物理分离负担为前提的条件下研发出了该工艺，本专利技术的工艺不 需要进行磁选、电选等，只需要进行简单的破碎、粗选即可。 2)本专利技术提出了全湿法工艺处理废弃电路板多金属粉末，减轻了废弃电路板物理 分离负担，实现了在工艺步骤中有价金属的定向分离、富集、提取，解决了废弃电路板多金 属粉末有价金属元素走向分散及后续分离提取困难等问题。 3)本专利技术采用稀酸预除活泼金属、铜盐置换剥锡、空气氧化浸出溶铜、旋流电积 制高纯阴极铜工艺，具有设备简单，易于实施，试剂循环性好，成本低，并且对环境无污染。 且本专利技术在回收有价金属的同时，废弃电路板中的有机物及玻璃纤维与火法比遭受的破坏 低，可以在后续步骤中进行回收。 4)本专利技术针对废弃电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种废弃电路板全湿法回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所述废弃电路板破碎、重选后得到废弃电路板多金属粉末；(2)用浓度为0.1～4mol/L的酸溶液对所述废弃电路板多金属粉末进行浸出，固液分离后得到浸出液和浸出渣；(3)在浸出渣中加入铜化合物和浓度为0.5～5mol/L酸溶液置换剥锡，固液分离后得到含锡液和分锡渣；所述铜化合物为硫酸铜、氯化铜、铜氧化物中的一种或几种；(4)在分锡渣中加入浓度为0.2～6mol/L的酸溶液，再通入氧气和/或空气进行氧化反应，固液分离后得到含铜液和贵金属渣；所述氧化反应的温度为45～90℃；(5)所述含铜液经旋流电积得阴极铜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭学益，李栋，秦红，刘旸，田庆华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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