一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法技术

本发明专利技术提供一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法，具体包括以下步骤：废旧印刷线路板的破碎；废旧印刷线路板的研磨；浆料的混合搅拌；利用重力进行筛分；磁选分离重产物；富铜集体的氧化反应；铜浸出液的分离烘干；铜金属混合物的电解；铜粉的钝化处理；纳米铜粉的收集。本发明专利技术流程采用的是机械和化学分选的方法，利用物料密度的差异，进行资源化回收，避免了化学方法产生的二次污染；采用摇床分选方法，不仅可以避免粉尘的产生，而且分选用水可以反复循环利用，实现了整个分选过程的无污染化；摇床分选能够实现微细粒物料中的资源化，具有分选级别宽、环境污染小等优点，具有广泛的应用性。泛的应用性。泛的应用性。

【技术实现步骤摘要】
一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法


[0001]本专利技术属于电子废弃物资源化
，尤其涉及一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会的发展进步，电子废弃物的数量正以惊人的速度增长。废旧印刷线路板(WastePrintedCircuitBoards,WPCBs)，主要由树脂，玻璃纤维，牛皮纸，高纯度的铜箔组成，同时具有危害与资源双重属性。不仅含有大量有毒有害的化学物质，如Pb、Hg、Cr等有毒金属和溴代阻燃剂等有机物；还含有Cu、Fe、Al等有价金属和Ag、Au、Pd等稀贵金属，具有较大的资源回收价值。其铜含量较高，可为铜矿的20
‑
40倍。
[0003]而印刷线路板作为电子产品的重要组成部分，几乎存在于所有的电子设备中，因此，电子废弃物数量的高速增长也就预示着废旧印刷线路板数量的高速增长。印刷线路板中金属含量占40％左右，其中主要的有价金属是有色金属，而且印刷线路板中铜、锡、金、银等多种元素的含量高于现在开采的矿石中的元素含量。因此废旧印刷线路板具有很高的回收价值。
[0004]国内外从WPCBs中回收铜的成熟方法大致分为机械物理法、火法、湿法。目前，机械物理法是将WPCBs进行破碎，根据材料的物理特性进行分离，一般得到金属的富集体和非金属的混合物，Cu含量约60％左右。虽然污染小，回收率较高，但无法得到纯净的Cu。火法冶金直接将WPCBs加入流态焚烧炉焚烧，得到产物铜锭，但是会产生二噁英等污染。湿法冶金是将WPCBs与水溶液或其他液体相接触，通过化学反应等，使原料中的Cu转入液相，再去除杂质，对铜进行富集，最后以铜单质化合物的形式回收。为获得纯净的Cu，一般的湿法冶金为浸出、液固分离、溶液净化、溶液中金属提取等单元，步骤繁多。
[0005]湿法冶金中的浸出Cu包含酸性和碱性浸出。碱性浸出主要指利用金属离子与氨形成配合物的原理，如金属Cu、Zn、Ag、Ni等，将其氧化物或碳酸化合物等金属化合物直接溶解。与酸法相比，其浸出的金属更具有选择性，如Fe、Al等金属在易在酸性条件下溶解的金属，在弱碱性条件下会生成不溶性物质，从而不会被浸出。
[0006]中国专利公开号为CN112921356A，专利技术创造的名称为一种从废旧印刷线路板中回收铜的方法，以碱性体系为电解液，采用矿浆电解法，同时进行Cu的浸出和电沉积，可从废旧印刷线路板中回收铜并获得铜产品如铜箔或铜粉。
[0007]但是，现有的从废旧印刷线路板中回收铜粉的方法生产过程较为复杂，物理提取和化学提取未能有效的结合使用导致铜质的回收效率较低的问题。
[0008]因此，专利技术一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法显得非常必要。

技术实现思路

[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法，以解决现有的从废旧印刷线路板中回收铜粉的方法生产过程较为复杂，物理提取和
化学提取未能有效的结合使用导致铜质的回收效率较低的问题。
[0010]一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法具体包括以下步骤：
[0011]步骤一：废旧印刷线路板的破碎；
[0012]步骤二：废旧印刷线路板的研磨；
[0013]步骤三：浆料的混合搅拌；
[0014]步骤四：利用重力进行筛分；
[0015]步骤五：磁选分离重产物；
[0016]步骤六：富铜集体的氧化反应；
[0017]步骤七：铜浸出液的分离烘干；
[0018]步骤八：铜金属混合物的电解；
[0019]步骤九：铜粉的钝化处理；
[0020]步骤十：纳米铜粉的收集。
[0021]优选地，在步骤一中，将所述的利用破碎机将废旧印刷线路板粗破碎成小于15cm
×
15cm的碎片，再用强力塑料破碎机和密封式制样粉碎机将其粉碎，得到废旧印刷线路板粉碎料，所述的废旧印刷线路板粉碎料的粒度≤30目。
[0022]优选地，在步骤二中，将步骤一中的初步剪切得到的小块物料送入切割研磨机中，在切割研磨机内，高速旋转的刀片将小块物料进一步破碎，得到粒度小于10mm的细粒物料。
[0023]优选地，在步骤三中，将步骤二中的细粒物料和适量的水一同送入搅拌槽搅拌，使细粒物料在水中充分分散，最终得到固体含量20％～35％的料浆。
[0024]优选地，在步骤四中，将步骤三中的料浆通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，此时得到的轻产物为最终轻产物，其主要成分是塑料；将得到的重产物是金属混合物。
[0025]优选地，在步骤五中，将步骤四中金属混合物送入磁选设备，分离出铁磁性物质，则剩余部分就是铜、铅、锌、锡、镍等有色金属的富铜集体。
[0026]优选地，在步骤六中，将步骤五中所得富铜集体浸于氨水中，在室温和电磁搅拌机搅拌条件下向浸取液中滴加双氧水，控制反应时间为2～4小时，待反应结束后，取出废料，进行固液分离，所得滤液即为含铜浸出液，在氧化过程中产生新生氧气具有较强的氧化性，将铜氧化得到氧化铜。
[0027]优选地，在步骤六中，所述的富铜集体、双氧水与氨水的质量比为1∶(0.2～1.2)∶(6～12)；所述氨水的摩尔浓度为4～16mol/L；所述的双氧水的质量百分比浓度为30～45％。
[0028]优选地，在步骤六中，所述的双氧水为氧化剂，在氧化过程中产生新生氧气具有较强的氧化性，将铜氧化得到氧化铜。
[0029]优选地，在步骤七中，将步骤六中，所得铜浸出液放入喷雾干燥机的反应容器中，采用蠕动泵驱动移液管的方式来吸取含铜浸出液并对含铜浸出液进行喷雾干燥过程，采用喷雾干燥法制备，且喷雾干燥机的进风口温度为80～120℃、蠕动泵的转动速率为80～100转/分钟、高压气体流量计的出气量为8～32升/分钟；从而得到铜金属混合物。
[0030]优选地，在步骤八中，将步骤七中烘干后的铜金属混合物和步骤六中的氧化铜加入电解槽的阳极室中，将适量的CuSO4·
5H2O、NaCl、浓H2SO4和离子液体配制成电解液，并加入强氧化性物质，接通电源后，以铜金属混合物和镀钌钛板分别作为阴极和阳极，电流密度
设置为50—100mA/cm2，电解2
‑
8h；电解过程采用磁力搅拌。
[0031]优选地，在步骤九中，将步骤八中的电解反应完成后的，收集铜金属混合物阴极室内沉积下来的铜粉，并置于苯骈三氮唑溶液中钝化。
[0032]优选地，在步骤十中，将钝化的铜粉末再次放入马弗炉中进行煅烧处理，温度控制在500～600℃，时间为0.5～1小时，随后随着马弗炉冷却至室温，最终得到纳米铜粉体；或者经过超声后离心，真空干燥后收集纳米铜粉体，所述的纳米铜粉体粒径为0.5～1.0微米。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：用物理机械方法分离出废旧印刷线路板粉碎料中的金属杂质和非金属杂质，可用来回收其他金属和非金属材料；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法，其特征在于，该从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法具体包括以下步骤：步骤一：废旧印刷线路板的破碎；步骤二：废旧印刷线路板的研磨；步骤三：浆料的混合搅拌；步骤四：利用重力进行筛分；步骤五：磁选分离重产物；步骤六：富铜集体的氧化反应；步骤七：铜浸出液的分离烘干；步骤八：铜金属混合物的电解；步骤九：铜粉的钝化处理；步骤十：纳米铜粉的收集。2.如权利要求1所述的从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法，其特征在于，在步骤一中，将所述的利用破碎机将废旧印刷线路板粗破碎成小于15cm
×
15cm的碎片，再用强力塑料破碎机和密封式制样粉碎机将其粉碎，得到废旧印刷线路板粉碎料，所述的废旧印刷线路板粉碎料的粒度≤30目。3.如权利要求1所述的从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法，其特征在于，在步骤二中，将步骤一中的初步剪切得到的小块物料送入切割研磨机中，在切割研磨机内，高速旋转的刀片将小块物料进一步破碎，得到粒度小于10mm的细粒物料。4.如权利要求1所述的从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法，其特征在于，在步骤三中，将步骤二中的细粒物料和适量的水一同送入搅拌槽搅拌，使细粒物料在水中充分分散，最终得到固体含量20％～35％的料浆。5.如权利要求1所述的从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法及的制备方法，其特征在于，在步骤四中，将步骤三中的料浆通过摇床分选将物料分为重产物和轻产物，此时得到的轻产物为最终轻产物，其主要成分是塑料；将得到的重产物是金属混合物。6.如权利要求1所述的从废旧印刷线路板中回收微纳米铜粉的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟平，田野，
申请(专利权)人：扬州伟尔富环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：