[发明专利]一种废弃印刷电路板的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃印刷电路板的回收利用方法，具体涉及一种利用酸洗废水浸出回收废弃印刷电路板中的金属，并同时处理酸洗废水的废物的综合利用方法。

背景技术

废弃的印刷线路板(WPCBs)主要为PCBs制造过程中产生的次品、边角料和废弃电子产品拆除组装组件的PCBs基板。PCBs随着电子产品的淘汰而淘汰，废弃PCBs量呈现高速增长趋势。因此，废弃PCBs造成的电子污染已成为严重的环境问题。WPCBs中通常含有塑料、惰性氧化物和金属，其中金属含量大约占28％(铜：10～20％，铅：1～5％，镍：1～3％)。线路板中金属的品位远高于一般矿藏(如金矿、铜矿)的品位，有时甚至高出百倍。因此对WPCBs进行资源化处理与利用具有十分重大的环保意义、能源意义和经济价值。

目前，发展比较成熟的废弃印刷线路板资源化处理技术有焚烧法、热解法、化学处理法、机械物理法和超临界流体回收法等。中国专利201310457250.3公开了一种混合菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法，将嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌分别进行耐铜驯化培养后，在混合菌培养液中添加PCBs粉末，进行生物浸取。现有的废弃印刷电路板的化学浸出中，使用的浸出剂有浓硫酸、硝酸、FeCl₃等，这些浸出剂虽然能带来很大程度的浸出，但由于浸出剂本身的成本很高，并且带来了二次污染问题，使这种形式的废弃印刷电路板浸出不具有实际的工业可行性。Flávia P.C.Silvas等(Printed circuit board recycling:Physical processing and copper extraction by selective leaching，Waste Management 46(2015)503-510)分别利用硫酸和过氧化氢作为浸出剂进行了两步浸出，第一阶段硫酸酸浸，90％Al、8.6Sn、40％Zn浸出，其它金属未浸出，第二阶段过氧化氢氧化氧化浸出，10％Al、100％Cu、60％Zn浸出，其它金属未浸出，虽然阶段浸出法显著提高了金属浸出的效率，缩短了浸出的时间，但由于化学药剂添加量较多，成本很高，同时产生了大量的废水，造成了新的环境污染。

酸洗废水是为了清除金属表面氧化物，采用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸及磷酸等酸进行酸洗法处理时而产生的废水，具有高度酸性和铁含量。酸洗废水处理技术主要包括化学法、物理化学法和生物化学法，目前常用的是化学沉淀法，但由于会产生大量的污泥，已急需朝着无害化处理、稳定化和资源化三个层次进行发展研究。

发明内容

针对现有的酸洗废水和废弃印刷线路板回收利用中存在的问题，本发明提供了一种废弃印刷电路板的回收利用方法，采用化学-生物联合浸出方法将废弃印刷电路板中的重金属得以回收利用，并且将酸洗废水得到了很大程度的处理。

本发明的技术方案如下：

一种废弃印刷电路板的回收利用方法，包括以下步骤：

步骤1，废弃印刷电路板的预处理：将废弃印刷电路板中的各电子元件经手工拆卸后用高速万能粉碎机粉碎，过筛收集直径小于2mm的粉末，干燥后用于浸出实验；

步骤2，嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的驯化：按连续转接驯化的方法，将嗜酸性氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidans先进行耐氯离子驯化，得到高效耐氯菌，再将高效耐氯菌进行耐酸洗废水驯化，得到高效耐氯和耐酸洗废水菌，最后将高效耐氯和耐酸洗废水菌进行耐废弃的印刷线路板(WPCBs)驯化，得到高效耐氯、耐酸洗废水和耐WPCBs菌，作为微生物浸出的菌种；

步骤3，废弃印刷电路板的化学浸出：将步骤1得到的WPCBs粉末加入到酸洗废水中，在25～45℃下搅拌浸出，直至达到浸出平衡；

步骤4，废弃印刷电路板的微生物浸出：按10％～20％(v/v)的接种量在步骤3的浸出液中加入步骤2中培养出的高效耐氯、耐酸洗废水和耐WPCBs菌，动态培养下进行生物浸出，浸出液离心分离后，收集残渣，上层浸出液依次进行萃取-反萃取-电积，回收铜，除去其他杂质金属后达标排放。

优选地，步骤3中，所述的搅拌温度为45℃，浸出时间为3～5d，所述的WPCBs粉末的浓度为60～100g/L。

本发明的化学浸出中的浸出剂是酸洗废水，利用了酸洗废水本身的强酸性和高铁含量，将废弃印刷电路板中的重金属部分浸出，其中铜浸出率达到30％多，避免了重金属浸出时带来的再次污染问题。