一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺制造技术

本发明专利技术针对现有技术中废旧手机线路板中金属回收存在的问题，提供一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺，将废旧手机电路板拆解为IC芯片和贴片元器件以及光板，并研发了低毒环保的浸出药剂，采用分步法定向选择性浸出锡、铜银、金钯，然后分别进行还原提取，金、银、钯回收率达到95％以上，而对于光板上的金镀层，选用合适的剥金剂进行剥离，本发明专利技术各个工艺单元不产生氮氧化物、二氧化硫等国家严格进行总量控制的污染物，从源头上减少了环境污染。

A kind of harmless extraction technology of metal from waste mobile phone circuit board by wet method

【技术实现步骤摘要】
一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺
本专利技术属于
，具体涉及一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺。
技术介绍
在电子废弃物中，废弃手机以其特有的更新速度快、可回收价值高越来越成为电子废弃物未来回收处理的重点。手机中使用的材料大体上可以分为两大类，一类为玻璃纤维及树脂材料，约占65.90％，多用于手机的塑料外壳、屏幕、扬声器、摄像头等处；一类为金属材料，约占29.12％，主要有金、钯、银、铜、锡、镍等，基本上存在于手机的金属外壳和电路板中。手机一般包括9个部分，即：印刷电路板、液晶显示屏、电池、天线、键盘、麦克风、扬声器、外壳及其它附件等，其总质量的30％～40％为各类金属，包括金、银、钯等贵金属。与原生矿产相比，手机中贵金属含量较高，天然金矿的含量即品位低至3g/t也具有较大的开采价值，即使经选矿得到的金精矿也只有70g/t左右，而报废手机中的金含量可达60～400g/t。手机中的钯含量可达10～20g/t。废旧手机中的贵金属含量受到手机品牌、生产日期、工艺等影响较大，据报道，每吨ipHone里面的金含量约为302g，银为3023g，铜为128.6kg；荷兰Delft技术大学开展的研究表明1999～2003年间的手机中贵金属含量为：金0.038％，银0.244％，铜14.24％，钯0.015％，且贵金属含量有降低趋势，2003年手机中金、银、铜、钯的含量相比1999年分别降低了25.7％，51.8％，22％和31％。美国的研究表明，2005年每部手机平均重量为113g，每部中含有的金0.034g，银0.35g，钯0.015g，铜16g。比利时优美科公司根据实践经验进行的估算表明，报废手机中贵金属的含量约为金0.034％，银0.35％，钯0.013％。中科院等2012年对废弃手机的材料组成进行了试验研究，结果发现报废手机中的材料中铜含量11.3％，金、银、钯等含量分别为0.00654％，0.011％和0.00406％，贵金属含量较已有数据显著降低。可见，不同来源的废旧手机中稀贵金属含量和资源化价值差别很大，根据对我国废旧手机回收利用重点企业的调研，目前我国回收市场上常见的废旧手机的含金量约在150～200g/t之间。目前国外由于废旧电子垃圾法律法规完善，废旧线路板可以集中收集到一到两家冶炼厂，采用大规模的高温火法冶金，处理厂家本身就是冶炼大厂，根据冶金高炉的要求将废旧线路板作为冶金原料的一部分，在进行金属冶炼过程中添加10-20％的线路板，比如比利时优美科公司每年可以处理25万吨废旧线路板，所有的贵金属集中到铜冶炼中进行后续处理，同时由于该公司具有独特的高炉冶炼技术，在冶炼过程中不会产生二噁英等后续难处理的致癌物质，环保处理系统完善。国内具有100多家有资质的废旧家电拆解处理企业，主要进行电视机、电冰箱、空调、洗衣机和电脑的拆解和处理业务，国家根据拆解处理数量按台数进行补贴，拆解下来的废旧线路板都采用机械物理法处理，将废旧线路板进行破碎、电选、磁选等处理步骤，最终将金属富集成金属粉，然后送专业的金属冶炼厂处理，富集的树脂和玻璃纤维粉末进行填埋处理。废旧手机线路板属于线路板的一种，和电视机、电冰箱、空调、洗衣机和电脑等四机一脑拆解出来的线路板既有相同之处也有很大的不同，废旧手机中线路板最有价值的部分是线路板中含有的有色金属和贵金属，约占手机总质量30％左右，主要有金、钯、银、铜、锡、镍等。仅以黄金为例，据测试每吨线路板和每吨手机分别含大约200克和300克黄金，而金矿石的平均品位只有每吨5克，电子垃圾的“含金量”是金矿石的40至60倍，可见其中蕴藏着巨大的经济效益。目前，国内手机线路板提取贵金属主要以简单的焚烧、采用王水、氰化物等落后的技术手段提取电子废物中的金、银、钯等贵金属，造成严重的环境污染，采用的是家庭作坊式的处理方式，废水和废气随意排放，比如广东贵屿和浙江台州等废旧电器元件提取贵金属集中区域，废旧电路板中含有卤族元素的阻燃剂在燃烧的过程中会产生致癌物质，对人体健康和周围的环境造成威胁；而随后的酸浸传统工艺多采用氰化物剧毒试剂或王水等危险试剂，在处理的过程中，工作人员要格外小心，稍有不慎，就有可能造成危害人身的事故，且在处理过程中产生的废水、废气和残渣难以处理，任意排放，对生态环境和人类将造成严重危害。而且，国内有资质的109家废旧家电处理企业都采用机械物理分选法处理电视机、洗衣机、电冰箱、空调和电脑的拆解下来的废旧线路板，是目前我国处理废旧线路板的主流工艺，机械物理分选的优点是投资成本低，设备和工艺简单，能耗低、回收效率高，二次污染小(废气、废液、废渣较少)。不足之处在于最终产物是金属粉富集体和树脂玻纤粉末，金属富集体还需进一步使用其它工艺进行提纯分离。废旧手机线路板和传统的“四机一脑”拆解下来的废旧线路板相比体积小，元器件为小型贴片元件，结构成分复杂，铁、铝含量低，贵金属含量高，种类多，不宜采用传统的破碎、物理分选、冶炼提取工艺，相关研究表明电子废弃物金属回收率与物理分选效率存在负相关性，物理分选效率越高，贵金属回收率越低，手机废旧线路板如果采用传统物理分选处理工艺，不仅物理分选效率低，而且将显著降低贵金属回收率；由于废旧手机法律法规不健全，目前废旧手机的回收处理还处于粗放经营处理阶段，回收分散，普遍采用贵屿模式首先将线路板焚烧富集金属，然后采用王水、氰化物等溶液浸出，再采取置换等方法来提取金。废水、废气随意排放，造成严重的环境污染。综上，手机中贵金属含量较高，废旧手机最具有回收价值的是线路板中贵金属，研究开发贵金属绿色环保提取工艺，并注意防止废旧手机处理过程中的二次污染问题，就显得尤为重要和迫切。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中废旧手机线路板中金属回收存在的问题，提供一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺，将废旧手机电路板拆解为IC芯片和贴片元器件以及光板，并研发了低毒环保的浸出药剂，采用分步法定向选择性浸出锡、铜银、金钯，然后分别进行还原提取，金、银、钯回收率达到95％以上，而对于光板上的金镀层，选用合适的剥金剂进行剥离，本专利技术各个工艺单元不产生氮氧化物、二氧化硫等国家严格进行总量控制的污染物，从源头上减少了环境污染。本专利技术采用如下技术方案：一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺，包括以下步骤：一、拆解：首先进行废旧手机线路板的拆解，分为芯片和贴片元器件以及光板；二、芯片和贴片元器件的处理1)破碎：将芯片和贴片元器件破碎制备成粉料，并分选得到金属粉；2)锡浸出工序(a1)将步骤1)所得金属粉加入到浸锡液中进行浸锡处理，使得金属锡离子化，然后过滤得含锡离子的溶液和含其它金属的滤渣；其中，所述浸锡液由CuSO4水溶液和H2SO4水溶液混合而成，且浸锡液中，CuSO4的浓度为10-20g/L，浸锡液的酸度为7％～12％；(a2)将步骤(a1)所得含锡离子的溶液的pH值调节至1.5～2.5，然后向其中加入氧化剂后，锡离子以Sn(OH)4的形式析出，再次过滤即可分离得到锡；...

【技术保护点】
1.一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n一、拆解：首先进行废旧手机线路板的拆解，分为芯片和贴片元器件以及光板；/n二、芯片和贴片元器件的处理/n1)破碎：将芯片和贴片元器件破碎制备成粉料，并分选得到金属粉；/n2)锡浸出工序/n(a1)将步骤1)所得金属粉加入到浸锡液中进行浸锡处理，使得金属锡离子化，然后过滤得含锡离子的溶液和含其它金属的滤渣；/n其中，所述浸锡液由CuSO

【技术特征摘要】
1.一种废旧手机线路板中金属的湿法无害化提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
一、拆解：首先进行废旧手机线路板的拆解，分为芯片和贴片元器件以及光板；
二、芯片和贴片元器件的处理
1)破碎：将芯片和贴片元器件破碎制备成粉料，并分选得到金属粉；
2)锡浸出工序
(a1)将步骤1)所得金属粉加入到浸锡液中进行浸锡处理，使得金属锡离子化，然后过滤得含锡离子的溶液和含其它金属的滤渣；
其中，所述浸锡液由CuSO4水溶液和H2SO4水溶液混合而成，且浸锡液中，CuSO4的浓度为10-20g/L，浸锡液的酸度为7％～12％；
(a2)将步骤(a1)所得含锡离子的溶液的pH值调节至1.5～2.5，然后向其中加入氧化剂后，锡离子以Sn(OH)4的形式析出，再次过滤即可分离得到锡；
其中，所述氧化剂为过氧化氢，且所述氧化剂的添加的摩尔量是理论上Sn2+的摩尔量的1.02～1.5倍；
3)铜银浸出工序
(b1)在步骤(a1)所得含其它金属的滤渣中加入到硫酸和硝酸钠的混合溶液中浸出铜离子和银离子，然后过滤得含金钯的滤渣和含铜银的滤液；
其中，所述硝酸钠的浓度为5～10g/L，且所述硫酸和硝酸钠的混合溶液的酸度为20％～30％；
(b2)于步骤(b1)所得含铜银的滤液中加入氯化钠得到氯化银沉淀，过滤分离得到银和含铜滤液；
其中，所述氯化钠加入的摩尔量为Ag+理论摩尔量的1.02～1.2倍；
(b3)在步骤(b2)所得含铜滤液中加入沉铜剂，即可分离得到铜；
其中，所述沉铜剂为硫化钠或硫化钾，所述硫化钠或硫化钾加入的摩尔量为Cu2+理论摩尔量的1.02～1.2倍；
4)金钯无氰浸出工序
(c1)于步骤(b1)所得含金钯的滤渣中加入无氰浸出液浸出金离子和钯离子，然后加入金还原剂将金离子还原，过滤分离得到金和含钯离子的滤液；
其中，所述无氰浸出液以水为溶剂，其中各组分的浓度如下：H2SO480...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新，李沃儿，林小庆，
申请(专利权)人：广东华越环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44