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时间:2020-03-03
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1、某废弃电子印刷线路板多金属粉末中有价金属回收符雨尧(中南大学冶金与环境学院0501130310)摘要:本文对某废弃电子印刷线路板多金属粉末回收铜、铅、锌、镍、锡、金及银工艺选择进行了研究,选择了合适的工艺流程并画出了工艺简图。关键词:金属回收废弃金属粉末RecoveryofvaluablemetalsfrommetalpowderofawasteelectronicprintedcircuitboardFuyuyao(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,0501130310)Abstrac
2、t:Inthispaper,thewasteprintedcircuitboardmultimetalpowderrecoveryofcopper,leadandzinc,nickel,tin,goldandsilverprocesswasstudied.Theselectionofthesuitableprocessanddrawtheprocessdiagram.Keywords:metalrecyclingWasteprintedboard1、前言废弃线路板作为废料的同时也是一种宝贵的资源。据报道,1吨废电路板可以分离出129.73kg铜、0.4536kg黄金、19.96kg锡
3、,而且电子废弃物中的金属纯度非常高,比如一些金元件的纯度可达到99.999%。所以,电子废弃物也被称为是一种“高品位的矿石”。印刷电路板(PCB)是电子元器件的重要组成部分,不仅含有大量的铜、锡、金、银等有价金属;还含有铅、镉等重金属和溴化阻燃剂、聚氯乙烯等有毒、有害物质。若对废旧印刷电路板不做处理或处理不当,不仅造成金属资源的浪费,更会对环境产生污染。[1]2、原材料组成某废弃电子印刷线路板多金属粉末1000吨(废弃电子印刷线路板,包括用于电脑的各种型号内存条和主板,经预处理后),其ICP-AES全谱扫描定量分析结果如表1。由表1可知:废弃线路板多金属粉末中部分金属元素含量较高,其
4、中铜的含量较高,质量分数达到15.7%,金和银的质量分数分别达到1.79%和1.31%,铅、锌、镍、锡的质量分数分别达到11.4%、15.9%、22.1%、3.70%。3、工艺选择工艺步骤:(1)将废电路板经破碎、重选,电磁除铁后制得多金属粉末;(2)向多金属粉末中加入0.5-4mol/L的酸溶液,酸溶液与多金属粉末的液固质量比为5--20:1,在30℃-60℃条件下搅拌浸出40-120min,过滤,得浸出渣Ⅰ和浸出液Ⅰ;(3)按酸溶液与浸出渣Ⅰ液固质量比10-40:1向浸出渣工中加入1-5mol/L的酸溶液,并加入氧化剂,搅拌浸出,浸出温度为40℃-80℃,浸出时间为120-360
5、min,浸出完成后过滤,得浸出渣II和浸出液II;(4)向浸出渣II中加入碱和还原剂进行熔炼,熔炼完成后水浸,过滤,得粗铅和浸出液Ⅲ(5)浸出液Ⅲ经净化,蒸发结晶,过滤,得浓缩碱液和锡酸钠晶体。工艺流程图见图1:技术要求:1、步骤(2)中,浸出液Ⅰ经补酸后返回至步骤(2)的浸出步骤中循环利用,经多次循环后将浸出液Ⅰ中的金属元素进行回收。2、步骤(3)中,浸出液Ⅱ经旋流电积得阴极铜和电解后液,将所述电解后液返回至步骤(3)的浸出步骤中循环利用。3、步骤(5)中的浓缩碱液返回至步骤(4)的熔炼步骤中循环利用。4、步骤(2)中,酸溶液的浓度为1-2mol/L,液固质量比为5-10:1,浸出
6、温度为40℃-60℃,浸出时间为40-90min;5、步骤(3)中,酸溶液的浓度为2-5mol/L,液固质量比为10-20:1,浸出温度为60℃-80℃,浸出时间为120-240min;6、步骤(2)和步骤(3)中,酸溶液为硫酸溶液;步骤(4)中,碱为氢氧化钠,所述氢氧化钠的加入量为浸出渣Ⅱ质量的2一4倍。7、步骤(3)中,氧化剂为H2O2,O2,O3和空气中的一种或多种,氧化剂的加入量为理论量的1--10倍;所述步骤(4)中,还原剂为碳粉,还原剂的加入量为理论量的1一10倍。8、步骤(4)中,熔炼的温度为400℃-600℃,熔炼时间为120-240min。9、步骤(5)中,浓缩碱液
7、中碱的浓度不低于400g/L。本工艺选择优势及依据:采用“酸浸除杂一氧化酸浸一碱性熔炼”[2]的工序分离废电路板中有价金属,实现了对多种金属的选择性分离,分离效果好,且浸出液成分简单,有利于后续回收处理;采用湿法-火法联合处理工艺,工艺步骤少,生产成本低,产品纯度高,生产环境友好,适合于废电路板的工业化回收利用;采用碱性还原熔炼回收铅、锡,避免了二噁英等有毒有害气体的生成,减少了对环境的污染。与现有的“湿法脱焊一拆解分类一火法焚烧”[3]回收工艺相比,工艺
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