[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101575715A [43]公开日2009年11月11日
[21]申请号200910303503.5[22]申请日2009.06.22
[21]申请号200910303503.5
[71]申请人中南大学
地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号
[72]发明人杨建广 唐朝波 何静 杨声海 唐谟堂 [74]专利代理机构长沙市融智专利事务所代理人颜勇
[51]Int.CI.C25C 1/12 (2006.01)C22B 7/00 (2006.01)C22B 3/14 (2006.01)
C22B 3/46 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 7 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明公开了一种从电子废弃物中提取有价金
机组份分离、浸出液净化、电积步骤，最后分别得
到有机物颗粒、金/银/钯粉、阴极铜产品。本发明
采用氧化氨性体系对电子废弃物破碎后产物进行选
度较小而浮在浸出液表层的特点而将有机物颗粒分
离，而有价金属Au，Ag，Pd，Cu，Ni，Cd，Zn，Pb
进入溶液；然后，对浸出液进行置换提取贵金属Au，
Ag，Pd；最后采用电积的方法得到电积铜，电解液
富集后开路金属镍、铅、锌、镉。本发明具有原料
适应性强、金属回收率高及环境污染小的突出优点，
可达到环境效益和经济效益的统一。
200910303503.5权 利 要 求 书第1/2页 1.一种从电子废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)电子废弃物的破碎过程：将卸掉主要元器件的电子废弃物破碎成粒径在5m m～0.04mm之间的颗粒；
2)氧化氨性浸出过程：将铵盐和氨配制成浸出剂水溶液，形成氨性体系，其中NH4+离子浓度为2～8mol/L，NH3浓度为1～5mol/L；再将破碎后的颗粒加入到浸出剂水溶液中进行氧化氨性浸出，液固比1
～10∶1；浸出温度20～60℃；使得目标金属与氨在氧化剂存在的条件下生成稳定的氨配合离子Me(NH3)nm+，其中Me指代能与氨形成稳定配位的金属元素，该金属元素包括金、银、钯、铜、锌、镍、钴、镉；
3)有机物分离过程：氧化氨性浸出过程结束后，将浮在溶液上层的有机物颗粒分离出来；
4)置换过程：加入海绵铜粉置换出活性比铜更小的金属元素，将活性比铜更小的金属元素分离出去；
5)电化学沉积过程：
置换后溶液进行电化学沉积时，阴极材料采用常规的铝板、不锈钢板、纯铜板或钛板，阳极材料则应采用高纯石墨或涂钌钛板，通过电化学沉积过程制得电积铜。
2.根据权利要求1所述的从电子废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于，所述步骤2)中的氧化剂为氯酸钠、次氯酸钠、漂白粉、、氧气中的一种或任意2种。
3.根据权利要求1所述的从电子废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于，所述步骤2)中的氨性体系为NH3-NH4Cl-H2O体系、NH3-(NH4)2SO4-H2O体系、NH3-(NH4)2CO3-H2O体系、NH3-NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系、NH3-NH4Cl-(NH4)2CO3-(NH4) 2SO4-H2O体系或NH3-NH4Cl-(NH4)2CO3-H2O体系。
4.根据权利要求1～3任一项所述的从电子废弃物中提取有价金属的
200910303503.5权 利 要 求 书 第2/2页方法，其特征在于，在电化学沉积过程中，电解槽电压为1.5～4.5V，同极距为3～15cm，阴极电流密度100～800A/m2，电积温度25～60℃。
5.根据权利要求1所述的从电子废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于，经过电化学沉积过程得到的电解废液经补充氨后返回步骤2)中的氧化氨性浸出过程，经过多次循环，当镍、镉、锌、铅的离子浓度达到5g/L后则将镍、镉、锌、铅元素从电解液中分离出来。
200910303503.5说 明 书第1/7页
一种从电子废弃物中提取有价金属的方法
技术领域
本发明属于环境工程领域，涉及一种从电子废弃物中提取有价金属的方法，以实现电子废弃物无害化、资源化利用。
背景技术
电子废弃物俗称电子垃圾，包括各种废旧电脑、通信设备、家用电器，以及被淘汰的精密电子仪器仪表等。电子废弃物通常含有大量有毒有害成份，若没有专门机构进行收集，并采用符合环保要求的技术和设备进行处理，则会对环境和人体健康构成严重危害。同时，电子废弃物中除含有大量可回收利用的非金属如塑料、树脂等有机组份之外，还含有金、银、铜、镍等贵金属或有价金属。因此电子废弃物具有比普通城市垃圾高得多的价值，每吨电子废弃物价值达几千美元。若再考虑到电子废弃物中具有较高价值且仍可继续使用的部分元器件，如内存条、微芯片等，电子废弃物具有很高的潜在价值，蕴藏着巨大的商机，回收利用的前景广阔。
电子废弃物的回收处理大致可以分为机械物理分离、破碎、富集和提纯等几个阶段。通常先将电子废弃物中的电池、电容、电阻等主要元器件拆卸去除，然后再将其预破碎成1寸大小的碎片，然后将碎片放到万能粉碎机中粉碎，粉碎后的粉末可利用火法冶金、湿法冶金、电化学等方法将其进一步富集、分离。火法冶金包括焚烧、等离子炉和高炉熔炼、造渣、烧结熔化、热析和高温气相反应等。基本原理是利用冶金炉高温加热剥离非金属物质，贵金属则与其它金属呈合金态流出，再精炼或电解处理。湿法冶金工艺的主要步骤包括一系列的酸浸或碱浸，从而分离出固体物料，然后，使溶液经受诸如溶液萃取、析出、置换沉淀、离子交换、过滤和蒸馏等分离过程，以便分离和富集一些重要金属。湿法处理基本原理是利用各种金属成分的化学稳定性差异，通常是利用浸取液(强酸或强氧化剂)从金属富集体中回收铜、锡、铅、金、银等金属。先得到贵金属的剥离沉淀物和含铜以及其它价值比较低的金属废酸溶液；
再对贵金属的剥离沉淀物进行处理(如用王水等)，分别将其还原成金、银、等金属产品。含有高浓度铜离子的废酸溶液，则回收为硫酸铜或电解铜。
上述方法的侧重点不同，各有优缺点。机械物理分离是火法冶金工艺和湿法冶金工艺的前期处理技术，具有工艺简单、无二次污染、生产成本低，资源再生效果好等优点，但机械
200910303503.5说 明 书 第2/7页物理分离只能实现金属与非金属的分离，得到的只是金属富集体，而不是最终产品。火法冶金工艺用于废线路板的回收，污染大气，工艺流程长，能源消耗大，且难以实现废线路板的综合回收利用。湿法冶金工艺的优点是能得到较纯的产品，回收率也较高，缺点是通常工艺复杂、投资大、易产生大量的有害气体、二次污染严重。从线路板中回收金银铜镍等贵金属及有价金属常用的化学试剂有王水、、硝酸等。王水氧化性强、腐蚀性强，且溶金过程有氮氧化物的生成，易造成二次污染；而的毒性大，氰化法浸金时间长，硝酸溶解金属时也放出较多的氮氧化物而污染环境。鉴于环境保护和安全方面的考虑，现已逐渐被非氰试剂所替代。超临界氧化技术处理的对象也是废线路板中的有机物，得到的仍然是金属的富集体。另外，利用微生物回收线路板中的金属也引起了广泛关注。废旧印刷电路板资源化的研究和推广，应该从经济可行性、资源再利用、环境友好以及工业化前景等方面综合考虑。无论采用何种处理工艺最终要保证排放出的废气、废液和固体残留物达到国家相关的法律和法规的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种从电子废弃物中提取有价金属的方法，以实现电子废弃物无害化、资源化利用。
本发明的技术方案为：
一种从电子废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)电子废弃物的破碎过程：将卸掉主要元器件的电子废弃物破碎成粒径在5m m～0.04mm之间的颗粒；
2)氧化氨性浸出过程：将铵盐和氨配制成浸出剂水溶液，形成氨性体系，其中N H4+离子浓度为2～8m o l/L，N H3浓度为1～5m o l/L；再将破碎后的颗粒加入到浸出剂水溶液中进行氧化氨性浸出，液固比1～10∶1；(液固比为溶液体积/m l∶固体质量/g)浸出温度20～60℃；使得目标金属与氨在氧化剂存在的条件下生成稳定的氨配合离子M e(N H3)n m+，其中M e指代能与氨形成稳定配位的金属元素，该金属元素包括金、银、钯、铜、锌、镍、钴、镉；
3)有机物分离过程：氧化氨性浸出过程结束后，将浮在溶液上层的有机物颗粒分离出来；
4)置换过程：加入海绵铜粉置换出活性比铜更小的金属元素，将活性比铜更小的金属元素分离出去；
5)电化学沉积过程：
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