一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法技术

本发明专利技术一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，属于固体废弃物回收技术领域。方法步骤为：1)将破碎后的废弃印刷线路板超声清洗后放入干燥箱干燥。2)使用9K培养基活化培养中温混合嗜酸菌。3)将破碎后的废弃印刷线路板粉末与腐殖酸放入含有混合嗜酸菌的微生物反应器中进行生物浸出有价金属。本发明专利技术所需设备简单、耗费低且对环境友好，能够大幅提高微生物从废弃印刷线路板中浸取有价金属的效率。

A Method for Improving Bioleaching Efficiency of Valuable Metals in Waste Printed Circuit Board

The invention provides a method for improving the bioleaching efficiency of valuable metals in waste printed circuit boards, belonging to the technical field of solid waste recovery. The steps of the method are as follows: 1) Waste printed circuit boards after crushing are cleaned by ultrasound and then dried in a drying box. 2) Medium-temperature mixed acidophilic bacteria were activated by 9K medium. 3) Put the crushed waste printed circuit board powder and humic acid into the microbial reactor containing mixed acidophilic bacteria for bioleaching valuable metals. The device of the invention is simple, low-cost and environmentally friendly, and can greatly improve the efficiency of microorganism leaching valuable metals from waste printed circuit boards.

【技术实现步骤摘要】
一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法
：本专利技术属于固体废弃物回收
，具体涉及一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法。
技术介绍
：微生物浸出技术由于成本低、能耗少、操作简单和环境友好等优点，在废弃印刷线路板资源化利用领域得到越来越多的关注和研究。但是目前废弃印刷线路板技术存在着生物浸出速率慢，耗时较长，微生物生长情况不稳定等缺点，采用现有生物浸出技术提取废弃印刷线板中的有价金属时，存在耗时长，浸出率低等问题。因此，亟待通过各种手段提高微生物浸出速率。
技术实现思路
：本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：(1)将废弃印刷线路板破碎，水洗干燥后，获得废弃印刷线路板粉末，所述粉末粒度≤0.25mm；(2)活化培养混合嗜酸菌，形成菌悬液；(3)将菌悬液进行活化培养，形成活化后菌液，所述的活化后菌液显微镜检菌密度≥1.0×108cell/ml；(4)将废弃印刷线路板粉末和腐殖酸加入到活化后菌液中，进行浸出反应，时间为1-5d，完成有价金属生物浸出。所述的步骤(2)中，混合嗜酸菌为嗜酸铁原体菌(Ferroplasmaacidiphilum)、嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)和嗜酸热杆菌(Thermoplasmaacidophilum)按体积比为1:2:3配制而成。所述的步骤(2)中，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10-20％(V/V)，培养温度为30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。所述的步骤(3)中，活化后菌液培养过程为：按照10％(V/V)的接种比例，将混合嗜酸菌菌悬液接种到9K培养基中培养，培养温度为30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。所述的步骤(4)中，废弃印刷线路板粉末的投加质量与活化后菌液体积比≤50g:L，也即活化后菌液中废弃印刷线路板粉末的浓度≤50g/L。所述的步骤(4)中，腐殖酸添加质量与活化后菌液体积比为0.1～1g:L，也即活化后菌液中腐植酸的浓度为0.1～1g/L。所述的步骤(4)中，培养操作在恒温震荡摇床中进行，培养温度为恒温30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。所述的步骤(4)中，有价金属包括铜和锌，铜浸出率≥80.71％，锌浸出率≥85.15％。所述的方法步骤(2)～(4)中，9K培养基由(NH4)2SO4、KCL、K2HPO4、MgSO4·7H2O、Ca(NO3)2和FeSO4·7H2O组成。本专利技术的有益效果：本专利技术在有价金属生物浸出时采用的腐殖酸具有分子量适中、结合能力强、可以与其周围区域的几乎每个组分相互作用等优点，在这些相互作用的基础上，腐殖酸可以通过保护细菌细胞免受氧化应激从而影响微生物聚生体生长。同时腐殖酸通过结合质子、螯合、离子交换和吸附作用结合环境中重要的金属离子(Hg、Cu、Ni、Fe、Mn、Cd)生成各种形式的配合物，通过将Fe3+还原为Fe2+来抑制Fe3+和铁的负面影响，从而增加铜和锌的浸出效率。本专利技术的生物浸出体系中，腐殖酸作为络合剂起配体作用，Fe3+作为氧化浸出剂起作用，在反应过程中与微生物三者联合形成Fe3+-螯合金属-微生物络合体系，这种络合体系有助于增加金属提取率。附图说明：图1为本专利技术的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法的工艺流程图。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：(1)破碎将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后干燥。(2)细菌活化：将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10％(V/V)，培养温度为45℃、转速为170r/min，培养时间为24h，形成菌悬液；将菌悬液以10％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为45℃、转速为170r/min的恒温震荡摇床中培养24h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为3.8×108cell/ml。(3)生物浸出量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.2g/L和10g/L、温度为45℃、转速170r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为2d，获得浸出液和浸出渣，浸出渣主要成分为去除锌铜后的废弃印刷线路板粉末。经测定铜的浸出率为98.77％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高16.43％，浸出时间缩短1d。锌的浸出率为99.83％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高2.27％，浸出时间缩短1d。实施例2一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：(1)破碎将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后干燥。(2)细菌活化：将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为20％(V/V)，培养温度为30℃、转速为90r/min，培养时间为48h，形成菌悬液；将菌悬液以15％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为40℃、转速为150r/min的恒温震荡摇床中培养30h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为2.8×108cell/ml。(3)生物浸出量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.2g/L和20g/L、温度为40℃、转速100r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为5d。经测定铜的浸出率为98.95％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高17.48％，浸出时间缩短1d。锌的浸出率为99.11％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高3.43％，浸出时间缩短1d。实施例3一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，包括以下步骤：(1)破碎将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm；水洗分选后放入烘干箱干燥。(2)细菌活化：将嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌按体积比为1:2:3配制成混合嗜酸菌，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为15％(V/V)，培养温度为40℃、转速为150r/min，培养时间为30h，形成菌悬液；将菌悬液以20％(V/V)转移到含有9K培养基的三角烧瓶中，置于温度为30℃、转速为90r/min的恒温震荡摇床中培养48h，形成活化后菌液，显微镜检菌密度为1.8×108cell/ml。(3)生物浸出量取一定量活化后菌液，在腐植酸和废弃印刷线路板粉末的浓度分别为0.2g/L和50g/L、温度为30℃、转速100r/min的条件下进行浸出反应，浸出时间为5d。经测定铜的浸出率为87.15％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高11.08％，浸出时间缩短1d。锌的浸出率为86.03％，与相同条件无腐殖酸添加相比，浸出率提高6.03％，浸出时间缩短1d。实施例4一种提高废弃印刷线路板中有价金属生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废弃印刷线路板破碎，水洗干燥后，获得废弃印刷线路板粉末，所述粉末粒度≤0.25mm；(2)活化培养混合嗜酸菌，形成菌悬液；(3)将菌悬液进行活化培养，形成活化后菌液，所述的活化后菌液显微镜检菌密度≥1.0×10

【技术特征摘要】
1.一种提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废弃印刷线路板破碎，水洗干燥后，获得废弃印刷线路板粉末，所述粉末粒度≤0.25mm；(2)活化培养混合嗜酸菌，形成菌悬液；(3)将菌悬液进行活化培养，形成活化后菌液，所述的活化后菌液显微镜检菌密度≥1.0×108cell/ml；(4)将废弃印刷线路板粉末和腐殖酸加入到活化后菌液中，进行浸出反应，时间为1-5d，完成有价金属生物浸出。2.根据权利要求1所述的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，混合嗜酸菌为嗜酸铁原体菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸热杆菌，按体积比为1∶2∶3配制而成。3.根据权利要求1所述的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效率的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，采用9K培养基活化混合嗜酸菌，接种比例为10-20％(V/V)，培养温度为30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。4.根据权利要求1所述的提高废弃印刷线路板中有价金属生物浸出效...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟琳琳，杨洪英，赵前飞，金哲男，张勤，陈国宝，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21