回收废旧印刷电子线路板中金的方法技术

本发明专利技术涉及回收废旧印刷电子线路板中金的方法。取电脑内存条为金萃取液的实验原料：将内存条的金手指部分进行脱离，用王水溶液将金属全部溶解，获得金的水溶液；在甲基异丁基甲酮的体积比金的水溶液的体积为０．４∶１～１．２∶１的条件下，将二者常温下混合，搅拌５～１５分钟静置稳定后；将分液漏斗中的下层水溶液分离后，收集上层载金有机相；在载金有机相的体积比质量分数为５％～１０％的草酸水溶液的体积为０．６∶１～１．２∶１的条件下，将二者混合进行精馏反萃过程，保持塔低温度为１１０℃，控制回流比在１∶３～３∶１，在塔顶获得ＭＩＢＫ的再生，在塔釜获得黑色固态的金；此方法实现了线路板中金的高效分离，操作简单，能耗低，试剂可以循环使用，是经济可行的化学回收技术，具有较强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子废弃物的资源化回收利用，特别是
技术介绍
随着电子类产品急剧的增加和更新速率的不断加快，国内电子废料产生量也急剧增加。 废弃线路板数量大、潜在价值高和环境危害大等特点使得废弃线路板资源化具有重要的回收 价值和环境保护意义。笔者对电子印刷线路板中的金属成分进行了溶出的试验研究，研究表 明线路板的金手指和CPU的金针上中含有一定量的金，有回收价值，可收获可观的效益。回收金的专利技术主要是针对金矿，而在已发表专利中对废旧印刷线路板中金的回收还 未见报道。废旧印刷线路板中金的含量低，质量分数约为O. 1% 1%。针对线路板的特殊体系，众多学者用离子交换树脂法、溶剂萃取法和电化学等方法对提取线路板中的金进行了研究 离子交换树脂是一种在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子材料。它的基本特性是其骨架或载体是交联聚合物，因而任何溶剂都不能使其溶解，也不能使其熔融；聚 合物上所带的功能基可以离子化。离子交换树脂最早应用于水的纯化和废水处理，由于其吸 附选择性好、物理化学稳定性高、易再生可重复使用等特点，可作为一种环保的萃取方法应 用于贵金属的萃取分离中。溶剂萃取的实质是用溶剂将金属从溶液中单纯萃取分离出来，再经反萃稀释，酸化还原 沉淀金属。为实现目标金属与其他金属之间的分离，首先要选择合适的萃取剂。湿法冶金工 业中的萃取剂是一种能将金属离子通过配合化学反应从水相选择性地转入有机相，又能通过 另一类配合化学反应从有机相转到水相，借以达到金属的纯化与富集的有机化合物。这类有 机化合物既具有能与贵金属离子配合的反应活性基团，又有可增加油溶性的疏水基团。电化学法是由于不同的金属离子在电解液中通过不同的电位可以分别以单质形式或合金 的形式在阴极沉积下来，因此可能通过控制电解电压或者电流密度来实验金属的分离。电化 学沉积的方法不需要额外的溶剂，控制好条件可以得到高纯度的金属，该法设备简单、操作 费用低，有很大发展前景。由于金属电沉积存在共沉现象，而且操作控制的条件要求比较严格，因此需要进一步深入研究，以寻找适应性更广泛的沉积规律，在回收率较高的前提下， 保证金属单质纯度及电流效率，并且电化学法对目标金属的浓度有较高的要求，若离子浓度 太低，将导致严重的共沉现象。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决废旧电子印刷线路板的再利用问题，结合提金技术的产业化 前景，提供了溶剂萃取法和精馏反萃法的结合技术回收废旧电子印刷线路板中金的方法，是 一种在含金量很低的条件下高效率的分离回收金的方法。本专利技术主要研究甲基异丁基甲酮MIBK萃取剂萃取金的性能及草酸精馏反萃回收MIBK和固 态金的过程。MIBK来源充足，工业化生产量大，价格便宜；在水中的溶解度很小，仅为2 % ;MIBK的化学稳定性好，不易降解；在混合时不会与水相生成乳化物；有较大的萃取容量， MIBK对金的萃取容量可达90. 5 g/L;对金的选择性好，贱金属不被MIBK萃取；易被草酸反萃 ，再生性能好；萃取平衡速度快，在15分钟内就可以萃取完全。此方法实现了线路板中金的 高效分离，操作简单，能耗低，试剂可以循环使用，是经济可行的化学回收技术，具有较强 的实用性。本专利技术的回收废旧电子印刷线路板中的金的操作方法，包括下述步骤 L取电脑内存条为金萃取液的实验原料首先用物理破碎的方法将内存条的金手指 部分进行脱离，用王水溶液将金属全部溶解，获得金的水溶液，本专利技术适用于PH值范围在 1. 0 3. 0、金离子浓度范围在O. 001 0. 5g/L的水溶液；ii*在甲基异丁基甲酮的体积比金的水溶液的体积为0.4:1 1.2:1的条件下，将二者 在锥形瓶中在常温下混合，用机械搅拌设备搅拌5 15分钟后置于梨形分液漏斗中静置稳定 后；1114将分液漏斗中的下层水溶液分离后，收集上层载金有机相； 1 v*在载金有机相的体积比质量分数为5% 10%的草酸水溶液的体积为0. 6:广l. 2:1的 条件下，将二者在精馏塔装置的蒸馏烧瓶中混合，进行精馏反萃过程，保持塔低温度为iio °C，控制回流比在1:3 3:1，在塔顶获得MIBK的再生，在塔釜获得黑色固态的金；V'精馏后得到的固态金进一步经酸洗、熔化、铸锭，获得高纯度的固态金。 精馏装置的设计图如图l所示。精馏柱采用玻璃柱为原料，塔体高1000mm，直径30mm，塔体中装满直径为2mm、长度为 6mm的玻璃填料。将反应物通过加料口放入蒸馏烧瓶中，用加热套来控制反应物的温度，温 度计显示了蒸馏烧瓶中反应物的温度。反应物在塔体中实现精馏过程，塔头的温度计用来塔头的温度。塔头的蒸气被冷却水冷却后， 一部分随着被电磁铁吸引的摆捶进入接收瓶， 一部 分回流到塔体。如此反复，直到蒸馏烧瓶中的反应物全部蒸出。本方法所生产的金是以废旧电子印刷线路板中的金属为主要原料，经溶剂萃取-精馏 反萃法生产而得。溶剂萃取法利用了金在有机相中优先结合的原理将金从水相中萃取到有机 相中，精馏反萃法利用了草酸的还原性将金从载金有机相中的离子态还原为单质态。溶剂萃 取-精馏反萃法利用精馏与反萃过程相结合的技术，实现了MIBK的再生与金的高效提纯的同 步过程，节省了时间和能源，在金属分离和防止环境污染方面都具有明显的优点。附图说明图l:精馏装置示意图。具体实施方式精馏装置的设计图如图l所示。精馏柱采用玻璃柱为原料，塔体高1000mm，直径30mm，塔体中装满直径为2mm、长度为 6mm的玻璃填料。将反应物通过加料口放入蒸馏烧瓶中，用加热套来控制反应物的温度，温 度计显示了蒸馏烧瓶中反应物的温度。反应物在塔体中实现精馏过程，塔头的温度计用来塔 头的温度。塔头的蒸气被冷却水冷却后， 一部分随着被电磁铁吸引的摆捶进入接收瓶， 一部 分回流到塔体。如此反复，直到蒸馏烧瓶中的反应物全部蒸出。本专利技术的回收废旧电子印刷线路板中的金的操作方法，包括下述步骤 Vi'取电脑内存条为金萃取液的实验原料首先用物理破碎的方法将内存条的金手指 部分进行脱离，用王水溶液将金属全部溶解，获得金的水溶液，本专利技术适用于PH值范围在 1. 0 3. 0、金离子浓度范围在O. 001 0. 5g/L的水溶液；V11'在甲基异丁基甲酮的体积比金的水溶液的体积为0.4:1 1.2:1的条件下，将二 者在锥形瓶中在常温下混合，用机械搅拌设备搅拌5 15分钟后置于梨形分液漏斗中静置稳 定后；V111'将分液漏斗中的下层水溶液分离后，收集上层载金有机相； iX'在载金有机相的体积比质量分数为5% 10%的草酸水溶液的体积为0. 6: 1 1. 2:1 的条件下，将二者在精馏塔装置的蒸馏烧瓶中混合，进行精馏反萃过程，保持塔低温度为 ll(TC，控制回流比在1:3 3:1，在塔顶获得MIBK的再生，在塔釜获得黑色固态的金；X'精馏后得到的固态金进一步经酸洗、熔化、铸锭，获得高纯度的固态金。实施例l1. 取电脑内存条为金萃取液的实验原料首先用物理破碎的方法将内存条的金手指部分 进行脱离，用王水溶液将金属全部溶解，获得金的水溶液，调节其PH值为I.O、金离子浓度 为0.001g/L的水溶液；2. 在甲基异丁基甲酮(MIBK)的体积比金的水溶液的体积为0.4:1的条件下，取MIBK的 体积为80mL，金的水溶液的体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收废旧印刷电子线路板中金的方法，其特征是包括下述步骤：　　ｉ．取电脑内存条为金萃取液的实验原料：首先用物理破碎的方法将内存条的金手指部分进行脱离，用王水溶液将金属全部溶解，获得金的水溶液，调节水溶液的ｐＨ值为１．０～３．０、金离子浓度为０．００１～０．５ｇ／Ｌ；　　ｉｉ．在甲基异丁基甲酮的体积比金的水溶液的体积为０．４∶１～１．２∶１的条件下，将二者在锥形瓶中在常温下混合，用机械搅拌设备搅拌５～１５分钟后置于梨形分液漏斗中静置稳定后；　　ｉｉｉ．将分液漏斗中的下层水溶液分离后，收集上层载金有机相；　　ｉｖ．在载金有机相的体积比质量分数为５％～１０％的草酸水溶液的体积为０．６∶１～１．２∶１的条件下，将二者在精馏塔装置的蒸馏烧瓶中混合，进行精馏反萃过程，保持塔低温度为１１０℃，控制回流比在１∶３～３∶１，在塔顶获得ＭＩＢＫ的再生，在塔釜获得黑色固态的金；　　ｖ．精馏后得到的固态金进一步经酸洗、熔化、铸锭，获得高纯度的固态金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，丁辉，李鑫钢，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]