一种湿法冶金回收印制线路板(PCB)中金属铜的方法技术

本发明专利技术涉及一种湿法冶金回收印制线路板（PCB）中金属铜的方法。工艺流程如图1所示，其中，浸出过程中使用的是一定浓度的盐酸，在常温下浸出，待浸出结束后得到一定铜含量的酸性溶液，溶液浸出后作为阳极液被氧化，氧化后再作为阴极液电沉积得到铜金属，贵金属不溶于盐酸，富集沉淀在溶液底部。本发明专利技术主要是对印制线路板中的金属铜进行回收，产品为铜板，整个工艺流程闭路循环，入口是盐酸和PCB，出口只有铜金属、贵金属和建筑材料。本发明专利技术优点是将PCB电子垃圾变废为宝、工艺简单易行，工艺中间产物循环利用。

A method for recovering metallic copper from printed circuit board (PCB) by hydrometallurgy

The invention relates to a method for recovering metal copper from printed circuit board (PCB) by hydrometallurgy. The technological process is shown in Fig. 1, in which a certain concentration of hydrochloric acid is used in the leaching process, and an acidic solution with a certain copper content is obtained after leaching at room temperature. The solution is oxidized as an anode solution after leaching, and then electrodeposited as a cathode solution. The precious metals are insoluble in hydrochloric acid and are enriched and precipitated. It is deposited at the bottom of the solution. The invention mainly recycles the copper in the printed circuit board, the product is the copper board, the whole process flow is closed-circuit circulation, the entrance is hydrochloric acid and PCB, and the export is only copper metal, precious metal and building materials. The invention has the advantages of turning PCB electronic waste into treasure, simple and feasible process, and recycling process intermediate products.

【技术实现步骤摘要】
一种湿法冶金回收印制线路板(PCB)中金属铜的方法
本专利技术属于资源回收
，涉及一种湿法冶金回收印制线路板中金属铜的方法。
技术介绍
PCB中含有大量的金属物质，其中含金量是金矿石的几十到几百倍。如果能回收利用，1吨PCB可回收的铜、金、镍价值就在50000人民币以上，金属的回收利用不仅可以加速处理电子垃圾，更能获得巨大的经济效益。目前，湿法冶金是采用湿法将含金属的废弃PCB用强酸或强氧化剂进行处理，得到惰性贵金属的沉淀和活性金属的酸溶液，用王水等对贵金属的剥离沉淀物进行处理，再分别将其还原成金、银、钯等金属产品，这种方法因其化学反应易于控制而得到广泛关注。目前，在专利专利技术方面，白建峰等（CN104073639B）专利技术并公开了一种采用离子液体浸出分步回收废旧印制线路板中金属的方法，此方法先加入离子液体和氧化剂的水溶液对PCB进行浸出，浸出结束后通过过滤、电解来还原滤液中的铜和锌，再用氨水溶解滤渣，过滤后用水合阱还原滤液得到粗银。滤渣中加入氢氧化钠溶液，再通过溶解、过滤、电解来还原滤液中的锡，用盐酸溶解滤渣中的镍，浓缩结晶回收氯化镍，最后用王水溶解滤渣中的金，还原滤液中的金。这种方法存在一些缺点，工艺中的废酸处理和废渣中有价金属回收成了两道重要难关，用中和法来处理废酸简单易行，但是酸未能得到利用，而且碱耗很大，浸出渣中1%左右的铜以及贵金属也无可行办法回收。正是这些难题，使兴旺了几年的湿法冶金工艺，逐渐退出了炼铜领域。本专利技术旨在从PCB中分离铜和沉积金、银、钯等贵金属，针对传统湿法冶金工艺中酸耗量大、废酸处理难的问题和企业的经济效益和环保效益，创造性的运用阳极再生的方法，工艺闭路循环，使浸出液可以循环利用。用HCl体系使铜浸出到溶液，贵金属则沉积在液体中，通过富集收集贵金属，铜再通过电沉积分离出溶液，从而达到PCB中金属的回收利用，如图1。本专利技术跟现有技术相比主要有以下三点：（1）阳极溶液多次浸出再生，使PCB浸出率提高，贵金属达到充分富集，阳极溶液被充分利用。（2）整个工艺闭路循环，进入工艺流程的是PCB废料和盐酸，出来的是贵金属、沉积铜板和建筑填充物。（3）工艺无废水废气产生，不需要考虑费酸的处理问题，环保、经济效益高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种湿法冶金回收印制线路板中金属铜的方法，主要解决传统湿法冶金中二次污染严重，化学试剂消耗量大的技术问题。为实现上述目的，本专利技术所述PCB中金属的回收流程如图1所示。主要步骤是：将盐酸在一定温度下浸出印制线路板，贵金属在浸出液底部富集，浸出后的溶液作为阳极，阴极溶液为在阳极被阳极氧化后的溶液，阴极为铜片，阳极为石墨电极，电沉积后得到致密的铜金属，电沉积后的溶液循环使用，工艺流程入口为PCB和盐酸，出口产品为铜金属、贵金属和建筑材料。本专利技术采用上述技术方案使阳极溶液多次浸出再生，PCB浸出率提高，贵金属达到充分富集，阳极溶液被充分利用。本专利技术大大降低了传统湿法冶金过程中废液的产生，解决了二次污染和化学试剂消耗量大的问题，整个工艺闭路循环，进入工艺流程的是PCB废料和盐酸，出来的是贵金属、沉积铜板和建筑填充物。附图说明图1为印制线路板中金属铜回收工艺流程图。具体实施方式实施例1：在250mL的三角瓶中，将10g粉碎到直径0.5mm的PCB和50mL浓度为2mol/L的盐酸混合，放在15℃的水浴锅中以100r/min的搅拌速度浸出6h，溶液中铜离子浓度可以达到108g/L，浸出完成后过滤，固体为建筑材料和贵金属，液体作为阳极进行电沉积。在电解槽的阳极槽中加入1L浸出液体，阴极槽中为2L被阳极氧化后的浸出液体，在25℃下以250A/m2的电流密度进行电沉积10h，其中阴极为2cm2的铜片，阳极为4cm2的石墨电极，在此条件下，电流效率为94.6%，铜的回收率为98.7%。实施例2：在250mL的三角瓶中，将10g粉碎到直径1mm的PCB和100mL浓度为4mol/L的盐酸混合，放在25℃的水浴锅中以200r/min的搅拌速度浸出6h，溶液中铜离子浓度可以达到74g/L，浸出完成后过滤，固体为建筑材料和贵金属，液体作为阳极进行电沉积。在电解槽的阳极槽中加入1L浸出液体，阴极槽中为1L被阳极氧化后的浸出液体，在25℃下以250A/m2的电流密度进行电沉积10h，其中阴极为2cm2的铜片，阳极为2cm2的石墨电极，在此条件下，电流效率为95.5%，铜的回收率为98.2%。实施例3：在250mL的三角瓶中，将10g粉碎到直径2mm的PCB和510mL浓度为6mol/L的盐酸混合，放在35℃的水浴锅中以300r/min的搅拌速度浸出6h，溶液中铜离子浓度可以达到48g/L，浸出完成后过滤，固体为建筑材料和贵金属，液体作为阳极进行电沉积。在电解槽的阳极槽中加入2L浸出液体，阴极槽中为1L被阳极氧化后的浸出液体，在25℃下以250A/m2的电流密度进行电沉积10h，其中阴极为4cm2的铜片，阳极为2cm2的石墨电极，在此条件下，电流效率为91.3%，铜的回收率为92.6%。实施例4：在250mL的三角瓶中，将10g粉碎到直径0.5mm的PCB和50mL浓度为8mol/L的盐酸混合，放在25℃的水浴锅中以200r/min的搅拌速度浸出6h，溶液中铜离子浓度可以达到115g/L，浸出完成后过滤，固体为建筑材料和贵金属，液体作为阳极进行电沉积。在电解槽的阳极槽中加入1L浸出液体，阴极槽中为1L被阳极氧化后的浸出液体，在25℃下以250A/m2的电流密度进行电沉积10h，其中阴极为2cm2的铜片，阳极为10cm2的石墨电极，在此条件下，电流效率为98.2%，沉积铜效率为99.1%。实施例5：在250mL的三角瓶中，将10g粉碎到直径2mm的PCB和50mL浓度为10mol/L的盐酸混合，放在25℃的水浴锅中以200r/min的搅拌速度浸出6h，溶液中铜离子浓度可以达到118g/L，浸出完成后过滤，固体为建筑材料和贵金属，液体作为阳极进行电沉积。在电解槽的阳极槽中加入1L浸出液体，阴极槽中为1L被阳极氧化后的浸出液体，在25℃下以250A/m2的电流密度进行电沉积10h，其中阴极为2cm2的铜片，阳极为10cm2的石墨电极，在此条件下，电流效率为97.9%，沉积铜效率为98.4%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如图1所示的湿法冶金回收印制线路板中金属铜的方法，主要步骤是：印制线路板在盐酸中浸出，金属铜浸出到溶液中，贵金属在浸出液底部富集；浸出后的溶液作为阳极，阴极溶液为在阳极被氧化的溶液，阴极为铜片，阳极为石墨电极，电沉积后得到致密的铜金属，电沉积后的溶液循环使用，如图1。

【技术特征摘要】
1.一种如图1所示的湿法冶金回收印制线路板中金属铜的方法，主要步骤是：印制线路板在盐酸中浸出，金属铜浸出到溶液中，贵金属在浸出液底部富集；浸出后的溶液作为阳极，阴极溶液为在阳极被氧化的溶液，阴极为铜片，阳极为石墨电极，电沉积后得到致密的铜金属，电沉积后的溶液循环使用，如图1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的盐酸为市场购买的2mol/L~12mol/L的盐酸。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：印制线路板在盐酸中的浸出时间为1h~48h。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：任秀莲，陈飞，魏琦峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东,37