[发明专利]一种从废旧线路板中提取金属铜的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境科学技术领域，涉及到固体废弃物中电子废弃物的处理方法，特别涉及一种从废旧线路板中提取金属铜的方法，以实现废旧线路板无害化、资源化利用。

背景技术

印刷线路板是电器产品中电子元器件电气连接的支撑体。随着各种电器产品更新换代速度的加快而越来越多的被淘汰。这些废旧线路板若被直接丢弃，线路板中的重金属和基板上的高分子材料将对周围环境产生巨大的污染，同时废旧线路板中的有价金属没有被回收而造成浪费。采用适当的回收利用技术对废旧线路板进行回收处理，不仅能避免二次污染，还能带来良好的经济效益。

废旧线路板中金属的分离提纯技术，主要有湿法、火法、生物法以及其他处理技术。

湿法用强氧化性的酸处理废旧线路板，将其中的金属氧化成金属离子进入到溶液中，进行提纯后采用置换或电解处理工艺回收金属。该处理方法用硝酸等作为强氧化剂，在处理过程中会释放出大量的NOx，污染环境，且会有大量的含重金属废液产生，若处理不当，易造成二次污染。

火法是将废旧线路板放入熔炉中进行焚烧，将树脂等组分去除后再采用火法和电解法回收灰渣中的贵金属。该方法会产生大量的含有二噁英、呋喃以及多氯联苯类物质的有毒烟气，存在二次污染和安全隐患。

生物法是利用微生物对特定金属的消费过程将金属从废旧线路板中提取出来。该方法工艺简单、运行费用低、操作简便，但微生物的培养费用较大且成熟性较低，同时处理时间一般较长。

其他处理方法一般为正在研究阶段的方法，普遍存在费用大、占地广、不适于推广应用等缺点。

湿法和和火法技术是在金属矿冶炼的基础上发展起来的，技术较为成熟，成本也较低，回收金属纯度较高。相对于火法，湿法虽然须消耗大量的化学试剂进行金属的浸取，但工艺简单成熟，不产生大量的有毒有害气体，能源消耗较少，操作适当可以大大减少对环境的污染。对于湿法，铜的提取的技术关键主要是在铜的浸出方面以及提取出铜的纯度问题等。目前，应用的浸铜体系大多数均是由铜的氧化剂和络合剂组成，氧化剂将金属铜氧化成铜离子，铜离子再与络合剂生成络合物，实现铜的溶解。然而，普遍存在铜的浸出率不高的问题且常用的浸铜体系主要成分是硝酸，浸铜反应会释放大量的NOx污染环境。同时，铜的浸出的后续工艺是铜的选择性萃取，对于铜萃取过程，酸度和强氧化剂是铜萃取剂的最大障碍。铜的萃取过程中，一般需要料液pH>1.2，或硫酸浓度C_硫酸<20g/L，但萃取反应时每萃取出来1gCu放出1.54g硫酸。假设原料液pH=7或是C_硫酸=0，萃取过程中，当料液C_硫酸=20g/L时，萃取出C_铜=13g/L。至此，将不能再萃取出铜，因此，在不调节pH的情况下，需使原料液C_铜<13g/L为好。而同时，铜的浸出一般需添加大量的酸，使得原始料液酸度非常大，即pH<1.2，因此，在不调节pH值的情况下很难正常萃取出铜。另外，萃取所用的萃取剂极易被强氧化剂氧化而失效，然而浸出反应时一般会添加硝酸等强氧化剂，因此极易造成萃取剂的失效损失。除此之外，萃取过程代入富铜液的杂质过高而使得阴极铜的纯度不高也是湿法普遍存在的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决湿法提铜过程中铜的浸出率不高且释放NOx对环境造成污染、以及浸出液酸度过高而影响萃取反应以及强氧化剂会使萃取剂失效以及提取出的阴极铜纯度不高等技术问题而提供了一种从废旧线路板中提取金属铜的方法，该方法实现废旧线路板的资源化再利用，节约资源，保护环境。

本发明的技术方案

一种从废旧线路板中提取金属铜的方法，包括以下步骤：

（1）、废旧线路板的破碎

将去除元器件的废旧线路板破碎成重量优选为3公斤的块状，接着用粉碎机粉碎，然后过30目筛，所得的颗粒粉料，首先进行风选，将金属颗粒粉料和非金属颗粒粉料分离，然后将所得的金属颗粒粉料进行电选以去除金属颗粒粉料中的部分铁，从而得到铜含量较高的金属富集体；

（2）、铜离子的浸出

将氯酸钠、浓硫酸和水进行混合配制成浸出剂水溶液，其中氯酸钠浓度为0.05-0.5mol/L，硫酸浓度为0.1～5mol/L；

将浸出剂水溶液加入到反应釜中，然后加入步骤（1）得到的金属富集体，然后控制反应釜温度为20-80℃，转速为500r/min进行氧化浸出反应0.5-3.0h，反应结束后得到铜浸出液；