一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法及系统，该方法包括：将废线路板、废杂铜和含铜废渣混合，经高温熔炼得到金属合金和炉渣；将金属合金制成阳极片，经电解得到阴极铜产品；将所得铜阳极泥与炉渣合并后，经硫酸浸得到浸取液；浸取液经金属置换分离出镍锡粉，再经合金化熔炼得到镍锡合金产品；置换滤液经碱沉淀分离出氢氧化铁，经煅烧得到氧化铁产品；沉淀后液经蒸发结晶得到七水硫酸锌产品。该工艺采用火法和湿法相结合的协同冶炼方式，解决了废线路板、废杂铜和含铜废渣的处置问题，所用废料来源广、价格低，所得产品质量好、回收率高，环保达标、无二次污染，具有一定的经济效益和工业意义。 1

【技术实现步骤摘要】
一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法及系统
本专利技术涉及工业固体废弃物回收利用
，具体而言，涉及一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法及系统。
技术介绍
随着数字化、信息化电子科技时代的高速发展，电子产品不断升级更新，市场上出现大量报废的家电及电子产品，其中的废线路板数量也随之快速攀升，已成为增长最快的工业电子废弃物，属于危险废物。铜火法冶炼过程中会产生大量冶炼渣，如冰铜吹炼渣、铜阳极泥等含铜废渣，大多含有污染性元素，也属于危险废物。废杂铜的品位大多在90％以上，大部分为社会回收的废旧含铜器件。目前，废线路板、废杂铜、含铜废渣等二次资源已成为我国再生铜供给的重要来源。上述含铜的工业固体废弃物中，铜、镍、锡、铁、锌为主要有价金属，其余元素有大量的硅、钙和塑料，以及少量的铅、金、银等，如不加以回收处理，不但造成资源浪费，而且还会产生环境污染问题。其中，废线路板、废杂铜处理工艺一般采用火法冶炼，是利用高温从废料中提取金属或其化合物的冶金过程。含铜废渣大多采用湿法冶炼，是在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属及其化合物的过程。目前，这些工业电子废弃物或固体废弃物的回收方法大多为单一火法或单一湿法处理工艺；单一火法处理工艺具有处理量大、减量化效果明显的特点，但存在污染大、产品质量不高的问题，而单一湿法处理工艺具有分离效果好、产品质量高的特点，但存在废液排放量大、酸碱耗量大的问题。因此，如何高效、无污染的处理工业电子废弃物或固体废弃物，这已成为工业电子废弃物或固体废弃物处理方法的重点研究方向之一。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法及系统，本专利技术能解决废线路板、废杂铜和含铜废渣的资源化利用问题，有价金属回收率高，无二次污染。本专利技术提供一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法，包括以下步骤：S1、将废线路板、废杂铜和含铜废渣混合，经高温熔炼，得到金属合金和炉渣；S2、以所述金属合金为阳极进行电解，得到阴极铜产品和铜阳极泥；S3、将所述炉渣与铜阳极泥合并，经酸浸，得到浸取液；S4、将所述浸取液经金属置换，分离出镍锡粉，再进行合金化熔炼，得到镍锡合金产品。优选地，所述步骤S3中，经酸浸得到浸取液和浸取渣；所述步骤S4还包括：将所述浸取渣用碱液中和，得到中和渣。在本专利技术的优选实施例中，所述步骤S4包括：S41、将所述浸取液采用还原铁粉进行金属置换，所述浸取液的体积毫升数与还原铁粉的质量克数之比为100:1，反应温度为70～80℃，反应时间为2～4h，得到镍锡粉和置换滤液；以及S42、将所述镍锡粉进行合金化熔炼，合金化熔炼温度为1450～1550℃，熔炼时间为1h，得到镍锡合金产品。优选地，所述步骤S4中，经金属置换分离出镍锡粉和置换滤液；所述方法还包括步骤S5：将所述置换滤液经碱沉淀，分离出氢氧化铁，再进行煅烧，得到氧化铁产品。在本专利技术的优选实施例中，所述步骤S5包括：S51、将所述置换滤液采用氨水进行碱沉淀，氨水浓度为30％，调节pH至4，沉淀温度为50～60℃，沉淀时间为6h，得到氢氧化铁；以及S52、将所述氢氧化铁进行煅烧，煅烧温度为550～650℃，煅烧时间为1h，得到氧化铁产品。优选地，所述步骤S5中，经碱沉淀分离出沉淀后液和氢氧化铁；所述方法还包括步骤S6：将所述沉淀后液经蒸发结晶，得到七水硫酸锌产品。在本专利技术的优选实施例中，所述步骤S6中蒸发温度为100℃，浓缩液体体积至50％，再冷却至10℃，得到七水硫酸锌产品。优选地，所述步骤S1中，经高温熔炼得到金属合金、炉渣和烟气；所述步骤S1还包括：将所述烟气用碱液吸收，得到排放气体。优选地，所述步骤S1中，所述废线路板、废杂铜和含铜废渣的质量之比为1:3:6～1:4:5，所述高温熔炼的温度为1100～1300℃。优选地，所述熔炼时间为0.5～2h。优选地，所述步骤S2中，所述电解以纯铜(纯度99.99％)为阴极，以硫酸和硫酸铜的混合液为电解液；其中，电解液中铜浓度可为40～50g/L，硫酸浓度可为150～210g/L；所述电解的电流密度为220～270A/m2，槽电压为0.2～0.3V。优选地，所述电解的电解温度为55～65℃。优选地，所述步骤S3中，采用质量浓度为30～50％的硫酸进行酸浸出；所述硫酸的体积毫升数与所述合并后的料渣质量克数之比为3:1～5:1。优选地，所述浸出温度为60～80℃，浸出时间为2～4h。本专利技术还提供一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的系统，包括：具有合金排出口和炉渣排出口的高温熔炼炉；包括阳极和阴极的电解装置，所述阳极由所述合金排出口排出的金属合金制成；具有搅拌和过滤功能的酸浸装置，其混合料进口与所述高温熔炼炉的炉渣排出口和电解装置相连；与所述酸浸装置的滤液出口相连的金属置换装置，具有过滤功能；与所述金属置换装置的滤渣出口相连的合金化熔炼装置。优选地，所述高温熔炼炉具有烟气排出口；所述系统还包括：与所述高温熔炼炉的烟气排出口相连的碱液吸收装置；可选地，所述酸浸装置具有滤渣出口；所述系统还包括：与所述酸浸出装置的滤渣出口相连的中和装置；可选地，所述金属置换装置具有滤液出口；所述系统还包括：与所述金属置换装置的滤液出口相连的沉淀装置，所述沉淀装置分别连接有煅烧装置和蒸发结晶装置。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法，即废线路板、废杂铜和含铜废渣经高温熔炼得到金属合金和炉渣，金属合金经电解得到阴极铜，铜阳极泥与炉渣经酸浸得到浸取液，经金属置换分离出镍锡粉，再经合金化熔炼得到镍锡合金。本专利技术通过将废线路板、废杂铜和含铜废渣进行高温熔炼，对得到的金属合金进行电解精炼，从而将废线路板、废杂铜和含铜废渣中的铜分离出来，同时对铜阳极泥和炉渣中的镍、锡等有价金属进行了综合回收。本专利技术将火法和湿法处理工艺结合起来，取长补短，协同处理工业电子废弃物或固体废弃物。该工艺不但解决了废线路板、废杂铜和含铜废渣的堆存及环保问题，同时采用火法和湿法相结合的方式对废线路板、废杂铜和含铜废渣进行协同冶炼处理，所用废料来源广、数量多、价格低；此外，对废线路板、废杂铜和含铜废渣中铜、镍、锡等有价元素进行了综合回收利用，得到阴极铜、镍锡合金等，有价金属回收率高，无二次污染，具有一定的经济效益和工业及社会意义。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的工艺流程图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法，包括以下步骤：S1、将废线路板、废杂铜和含铜废渣混合，经高温熔炼，得到金属合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法，包括以下步

【技术特征摘要】
1.一种从废线路板、废杂铜和含铜废渣中协同冶炼回收有价金属的方法，包括以下步骤：S1、将废线路板、废杂铜和含铜废渣混合，经高温熔炼，得到金属合金和炉渣；S2、以所述金属合金为阳极进行电解，得到阴极铜产品和铜阳极泥；S3、将所述炉渣与铜阳极泥合并，经酸浸，得到浸取液；S4、将所述浸取液经金属置换，分离出镍锡粉，再进行合金化熔炼，得到镍锡合金产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，经酸浸得到浸取液和浸取渣；所述步骤S4还包括：将所述浸取渣用碱液中和，得到中和渣。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，经金属置换分离出镍锡粉和置换滤液；所述方法还包括步骤S5：将所述置换滤液经碱沉淀，分离出氢氧化铁，再进行煅烧，得到氧化铁产品。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，经碱沉淀分离出沉淀后液和氢氧化铁；所述方法还包括步骤S6：将所述沉淀后液经蒸发结晶，得到七水硫酸锌产品。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，经高温熔炼得到金属合金、炉渣和烟气；所述步骤S1还包括：将所述烟气用碱液吸收，得到排放气体。6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述废线路板、废杂铜和含铜废渣的质量之比为1:3:6～1:4:5，所述高温熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉波，杨涛，李旭宁，甘振昱，潘嘉业，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团绿园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44