[发明专利]利用导电高分子多孔分离膜从电子废弃物中回收金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于电子废弃物回收处理技术领域，具体涉及一种利用导电高分子多孔分离膜从电子废弃物中回收金属的方法。

背景技术

电子废弃物（例如废旧的印刷电路板等）中富含金、银、钯、铂等贵重金属和稀有金属，其品位是普通原生矿石的几十倍，被称作为“城市矿山”。因此，作为增长最快、同时蕴含巨大的社会财富和资源的固体垃圾，电子废弃物的资源化处理已成为当今国内外金属再生行业的朝阳产业。

目前，对于电子废弃物的处理与金属资源的回收，应用最多的是物理法和化学法相结合的方法，其中化学法多采用湿法冶金技术。该技术具体为：将破碎后的电子废弃物碎片通过酸性或碱性液体溶浸，浸出液再经萃取、沉淀、置换、离子交换、电解、过滤以及蒸馏等一系列的处理过程，最终可得到高品位的金属。但在贵重金属还原回收的过程中，往往耗用大量的氟化物、氰化物等剧毒试剂并产生大量的酸碱废液，如不采用妥善的办法予以处理，将对生态环境和人类健康造成了严重的污染和危害。

如何妥善处理电子废弃物、实现环境保护和资源再生，是人类社会面临的重要难题之一。聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电高分子具有本征导电性、环境稳定性、溶液加工性和可逆氧化还原活性等特点。在酸性环境中，此类导电高分子主链上的杂原子可在各种本征氧化态及质子化状态之间相互转化。将其可逆氧化还原作用与电子废弃物酸浸取液中金属离子的电化学还原反应相耦合，即可实现贵重金属离子的自发还原。回收后高分子材料在金属熔炼过程中分解为气体排放，含酸废液经浓缩后可重复使用，将使环境污染问题得到有效控制。如将聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或它们的衍生物与聚氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚砜、聚苯醚、聚苯并咪唑等成膜材料共混，通过流延法、不良溶剂凝胶法、微粉烧结法、表面涂覆法、控制拉伸法、辐射化学侵蚀法和中空纤维纺丝法等制成高分子多孔分离膜，在吸附、还原贵重金属离子的同时，利用压力差、浓度差或电位差等驱动力，可使单质金属微粒在分离膜的料液一侧富集，以迅速达到贵重金属成分分离与回收的目的。使用这种导电高分子多孔分离膜有助于提高从电子废弃物的酸浸取液中回收贵重金属的效率，具有广阔的市场前景和深远的社会意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种回收处理电子废弃物的环境友好的新型湿法冶金技术，利用导电高分子多孔分离膜，从电子废弃物的酸浸取液中高效地回收贵重金属成分，以取代目前物理法和化学法联合应用技术中沉淀、溶剂萃取、离子交换、活泼金属置换、电解等传统方法，解决氟化物、氰化物等剧毒化学试剂用量大的问题，进一步减少化学污染，以达到生态环境保护和资源回收利用的双重目的，具有安全、无毒、高效和环保的特点。

本发明的技术方案：一种利用导电高分子多孔分离膜从电子废弃物中回收金属的方法，该方法具体如下：

将电子废弃物破碎为粒径为0.05mm～5mm的颗粒，然后将该颗粒浸入酸液中，使其中所含的金属离子溶于酸液，得到电子废弃物酸浸取液；

将该电子废弃物酸浸取液流经导电高分子多孔薄膜，使其中的金属离子被多孔分离膜中的导电高分子成分吸附并还原，在多孔分离膜表面形成金属单质，然后将其置于熔炼炉中高温熔炼，使多孔分离膜分解为气体回收，得到金属单质；

所述的导电高分子多孔分离膜的制备方法包括以下步骤：

（1）将导电高分子材料与成膜材料混合，然后将混合物按固液比为1：20～1：5克/毫升（即高分子混合物与溶剂的质量体积比）加入到有机溶剂中，在40℃～70℃下超声处理，形成混合溶液；

所述的导电高分子是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及它们的环取代衍生物、杂原子取代衍生物中的一种；

成膜材料包括但不限于聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚砜、聚苯醚、聚苯并咪唑等高分子材料以及它们的衍生物；

有机溶剂包括但不限于1-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、吡啶等中的一种；

所述的导电高分子材料与成膜材料的质量比优选为1：10～10：1，进一步优选为1：3～3：1。

（2）将步骤（1）中得到的混合溶液滴于洁净的基底上，并使其平铺于基底表面，形成液态涂层，然后将其与基底一起放入去离子水中，使涂层迅速固化形成导电高分子薄膜从基底上脱落；

基底包括但不限于玻璃板、硅片、金属薄板等中的一种。

（3）将步骤（2）中得到的导电高分子分离膜浸于足量去离子水中，以除去其中的有机溶液并在该分离膜中形成微孔，得到导电高分子多孔薄膜。