[发明专利]回收废旧电子印刷线路板中铜的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧电子印刷线路板中铜的回收和利用，特别是涉及回收废旧电子印刷线路板中的多金属的装置及方法。

背景技术

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，研究表明线路板中含有锡、铅、铁、锌、铜、金、银等多种金属，其中铜的含量是最高的，铜的回收对其他稀贵金属的回收也存在着极大的影响。因此先分离回收铜将使得含量较少的稀贵金属得到富集，有利于稀贵金属的进一步分离回收。

线路板的常用回收技术主要有机械技术、火法技术、湿法技术和生物技术。电解法制取铜需要加入的化学药品少，后处理简单，占地面积小，管理方便。随着电力工业的发展，电解法正逐步成为一种应用广泛的电子线路板处理技术。传统的平板二维电极的极板面积与体积之比比较小，单位槽体处理量小，电流效率低。本实验采用新型的悬浮电解技术来制取铜。目前美国，澳大利亚及中国等国家的学者对悬浮电解技术已经做了大量的研究，并在矿产资源冶金技术方面得到了一定的应用，但是用悬浮电解的技术回收废旧电子印刷线路板中金属的研究还鲜有报道。

发明内容

本发明的目的就是为了解决废旧电子印刷线路板的再利用问题，提供了悬浮电解法回收废旧电子印刷线路板中铜的装置及方法。

本发明的回收废旧电子印刷线路板中铜的装置，采用悬浮电解装置，包括槽体、搅拌器、阴极和阳极；其中阳极采用阳极篮，阳极篮和阴极之间设置有隔膜。

所述的电解槽采用机玻璃或玻璃钢的防酸材料。

所述的阴极是石墨制成的碳棒或者不锈钢棒或纯铜片。

所述的阳极篮采用钛、铂或铅-银合金的隋性金属。

所述的隔膜采用防酸涤纶滤布或离子膜。

本发明的回收废旧电子印刷线路板中铜的装置中电解液的配方，组份和浓度配比如下：

Cu²⁺                         10～50g/L

H₂SO₄                        100～180g/L

Cl^-                          10～30mg/L

线路板原料与电解液的质量比   1∶5～1∶10

阴极电流密度            2～4A/dm²

本发明的回收废旧电子印刷线路板中的多金属的装置的操作方法，包括下述步骤：

i.取废旧电子印刷线路板中的材料，粉碎成20～100目的颗粒；

ii.按照悬浮电解液的配方在常温下配制电解液；

iii.将上述的两组原料放入悬浮电解槽，用机械搅拌设备搅拌1分钟后开启稳压电源；

iv.将阴极得到的金属进行高温熔化，铸锭，成型。

本方法所生产的铜是以废旧电子印刷线路板中的金属为主要原料，经悬浮电解法生产而得。悬浮电解法利用了电解沉积过程阳极的氧化作用和阳极能量，而同时又可在低槽电压、低能耗下实现金属的电解沉积，以及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1悬浮电解槽示意图；

图2悬浮电解槽俯视图。

具体实施方式

悬浮电解装置的设计图如附图1和图2所示。

槽体1：实验用的悬浮电解槽为5L，以有机玻璃为原料，圆柱形，直径180mm，高200mm，极间距30mm。

阴极2：若用于生产铜粉，则阴极是可由石墨制成的碳棒或者永久不锈钢制成阴极棒，实验用长18mm、直径8mm的碳棒8根均匀分布在电解槽内。若用于生产铜片，阴极材料可采用纯铜片、Pb-Ag合金或者永久不锈钢。

搅拌器3：悬浮电解过程中，反应粒子以颗粒状态悬浮在电解液中，因此搅拌在电解中是必备的条件。同时搅拌所起到的作用还有强化传质过程，并有利于氧化电解液中产生的一价铜离子。

阳极篮4：为了增加反应粒子与阳极碰撞的频率，加快反应的进行，采用阳极篮作阳极，降低了电耗。可根据要求采用钛、铂或铅-银合金等隋性金属。实验用钛阳极篮高160mm，直径100mm。

隔膜5：为了防止阳极金属粉及阳极泥沉淀到阴极区而污染阴极，在钛阳极篮外套隔膜，既要保证不影响电解质在电解液中的分布，又能阻拦阳极物质穿透而进入阴极区。隔膜的材质可采用防酸涤纶滤布和离子膜。实验用200目的防酸涤纶滤布。