電子廢棄物中提取金銀鉑鈀的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子廢棄物中提取金銀鉑鈀的方法，屬于廢棄物資源化利用領域。
【背景技術】
[0002]我國已成為全球最大的電子產品生產國和電子廢棄物產出國。電子垃圾的處理是我國亟待解決的難題。印刷電路板(printed circuit board，簡稱PCB)是電子產品中的重要組成部分，其組成包括有機基板和裝配在基板上的含高品位金屬的電子元器件，其中的主要金屬成分為:Cu、Fe、Sn、N1、Pb、Zn、Sb、Au、Ag、Pd等，其回收價值遠遠高于一般的市政垃圾，是一座重要的“城市礦山”。廢棄電路板若不能得到有效處理，不僅是對資源的極大浪費，其中的重金屬也會對環境造成污染。
[0003]比如廢舊手機為典型的電子廢棄物，隨著手機用戶的增長以及手機更新換代步伐的加快，廢舊手機數量也越來越多。據中國廣播網等媒體報道，目前全球每年廢棄的手機約有4億部，其中中國有近I億部。聯合國環境規劃署近期發布的《化電子垃圾為資源》報告預測，到2020年，中國廢棄手機數量將比2007年增長7倍。
[0004]據了解，廢舊手機零件中含有鉛、鎘、汞等多種有害物質，若直接丟棄將嚴重污染土壤和地下水。一塊廢舊手機電池的污染強度是普通干電池的100倍，可污染6萬升水。如果將廢舊手機運到垃圾場焚化，塑料外殼還會產生含氯的有毒物質，甚至是一級致癌物“二惡英”。手機印刷線路板和外殼都含溴阻燃劑，會破壞人體健康，引起甲狀腺功能紊亂、內分泌失調以及神經、免疫系統問題等。
[0005]機內件里包含多種有價值的材料，包括0.01%的黃金，20%~25%的銅，40%~50%的可再生塑料。一項研究表明，從I噸廢棄手機中能提取150克黃金、100公斤銅以及3公斤銀。依照我國目前每年廢棄I億部手機估算，這些廢舊手機總重達I萬噸，若回收處理能提取1500公斤黃金、100萬公斤銅、3萬公斤銀。
[0006]尋求經濟有效、綠色環保的方法對廢棄電路板加以回收利用，不僅可以實現資源的有效循環利用，也可適應當前我國節能減排的大趨勢。
[0007]而貴金屬對于廢棄電路板的回收效益來說至關重要，目前對廢舊電路板的貴金屬回收方法，其回收率以及回收金屬的純度仍不能達到較高水平，而且回收成本較高，且存在流程長，回收過程產生二次污染等缺點。如專利201110223517.3提出了一種從廢舊電路板中回收金、鈀、鉑、銀的方法。該方法包括以下步驟:(1)對已提取銅鎳鉛錫廢舊電路板除雜；(2)分離回收鈀、銀；(3)分離回收鉑、金。此工藝回收成本較低，并且回收率和回收金屬純度較高，但存在流程長等缺點。專利200910012990.X提出了了一種鉛、錫及其合金為捕集劑從電路板上提取貴金屬的方法，是將電路板上含有貴金屬的元件取下，經破碎、加熱、保溫、再加熱得到含有貴金屬的混合物；將鉛、錫及其合金中的一種作為捕集劑與混合物混合放入冶金爐中加溫熔融，經保溫、冷卻、去渣，捕集得到的較純的貴金屬合金；該合金作為捕集劑按比例向合金中再加入混合物，經再加溫、保溫、冷卻、去渣，得到更多的貴金屬合金；經過多次加入混合物富集提取，合金中的貴金屬含量達到10%?15%時，取出合金放到灰皿上吹灰和加酸處理，得到純貴金屬。此有害氣體和固體廢棄物的排放少，用酸量小，不產生大量含重金屬的離子廢液排放，利用環保，保護了環境，回收成本低。單由于采用了含鉛的物質做為高溫下貴金屬捕集劑，則產生的鉛蒸氣對環境和人體會造成很大的傷害。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供了電子廢棄物中提取金銀鉑鈀的方法，能夠實現電子廢棄物中金銀鉑鈀的提取，金銀鉑鈀的回收率高，成本低，流程短，對環境危害少，廢水廢氣產生量少。
[0009]本發明所采用的技術方案為:
電子廢棄物中提取金銀鉑鈀的方法，包括以下幾個步驟:
(1)預處理，將電子廢棄物經過人工拆解，破碎，再經過水力分選，磁選后得到金屬富集物，經過氧化焙燒后得到焙燒料；
(2)酸洗，將焙燒料加入硫酸溶液，同時加入氧化劑，在70-99°C反應1-5小時，過濾得到含銅濾液和貴金屬富集物；
(3)高壓氯氣浸出，將貴金屬富集物在高壓釜內加入酸溶液，在后通入氯氣，在溫度為105-200°C，壓力為0.15-0.5Mpa，反應時間為3_10小時，得到含有金、鉑、鈀的濾液和含有銀的濾渣；
(4)萃取分離金，將含有金、鉑、鈀的濾液與萃取劑混合，經過2-10級萃取，2-5級洗滌和5-10級反萃得到含金溶液，得到的含金溶液加入還原劑還原得到金粉，經過熔煉得到金錠;
(5)鈀、鉑分離，將步驟(4)萃取金后的萃余液加入碳酸鈉或者碳酸氫鈉調節pH7-10，在溫度為70-95°C下反應2-5小時，過濾得到含有鈀的沉淀和含有鉑的溶液；
(6)鈀、鉑回收，將步驟(5)得到的含有鈀的沉淀經過硝酸溶解后加入還原劑還原得到鈀粉，將步驟(5)得到的含鉑的溶液加入氯化銨得到(NH4)2PtCl6沉淀，在惰性氣體環境下鍛燒得到鉬粉；
(7)銀的回收，將步驟(3)得到的含銀濾渣加入氨水溶解，氨水與銀的摩爾比為1: 0.15-0.4，溶解溫度為20-50°C，反應時間為2_5小時得到銀氨絡合物溶液，加入水合肼還原得到銀粉。
[0010]進一步的，所述步驟(I)中氧化焙燒的焙燒溫度為300-800°C，焙燒時間2-5小時。
[0011]進一步的，所述步驟(2)中硫酸溶液的濃度為l_5mo/l，氧化劑為氧氣、雙氧水、三價鐵鹽、氯酸鈉、高錳酸鉀、氯氣、次氯酸鈉中的至少一種，焙燒料與硫酸溶液的質量比為1:5-10。
[0012]進一步的，所述步驟(3 )中酸溶液為鹽酸溶液、硝酸溶液中的至少一種，酸溶液濃度為3-10mol/l，貴金屬富集物與氯氣的質量比為1:2-5。
[0013]進一步的，所述步驟(4)中含有金、鉑、鈀的濾液與萃取劑的流量比為1:2-5，萃取劑為二丁基卡必醇、二異辛基硫醚、乙醚、磷酸三丁脂與十二烷的混合物、仲辛醇中的至少一種，還原劑為草酸、甲醛、亞硝酸鹽、水合肼、鐵粉、鋅粉中的至少一種，還原溫度為20-99°C，還原時間1-5小時，還原劑與金的摩爾比為1:0.2-0.5。
[0014]進一步的，所述高壓氯氣浸出結束后，將高壓釜內放空，同時將放空管道伸入氯氣吸收劑中進行吸收，吸收液返回步驟(2)中做為氧化劑。
[0015]本發明的有益效果為:
1.采用預處理、酸洗可將貴金屬進行富集，采用焙燒手段進行預氧化，減少了氧化劑的使用，采用高壓氯氣浸出，可大大提高氯氣的使用率，降低氯氣使用量，將高壓浸出后剩余的氯氣通過吸收劑吸收后返回做為酸洗的氧化劑，可進一步降低成本，此工藝成本低；
2.采用高壓氯氣浸出可將金、鈀、鉑一次全部浸出，再采用萃取法分離提取金、沉淀法分離鉑鈀，流程短且分離率高，金、鈀、鉑的回收率高，銀采用氨化法提取，銀的回收率高；
3.采用人工拆解，破碎，再經過水力分選，磁選后得到金屬富集物，避免高溫焚燒和王水洗滌造成的環境和人體的傷害，高壓氯氣浸出避免氯氣的飄溢而對環境造成危害，最終未反應完的氯氣經過吸收后重復利用，最大程度的減少對環境的傷害，產生的有害廢氣少，高壓氯氣浸出可將金、鈀、鉑一次全部浸出，再采用萃取法分離提取金、沉淀法分離鉑鈀，避免了多次浸出提取產生大量廢水，屬于環保的工藝。
【具體實施方式】
[0016]以下結合具體的實例，對本發明申請所述的電子廢棄物中提取金銀鉑鈀的方法進行描述和說明，目的是為了公眾更好的理解本發明的技術內容，而不是對所述技術內容的限制，在相同或近似的原理下，對所述工藝步驟進行的改進，包括反應條件、所用試劑改進和替換，達到相同的目的，則都在本發明申請所要求保護的技術方案之內。
[0017]實施例一
電子廢棄物中提取金銀鉑鈀的方法，包括以下幾個步驟:
(1)預處理，將電子廢棄物經過人工拆解，破碎，再經過水力分選，磁選后得到金屬富集物，經過氧化焙燒后得到焙燒料；
(2)酸洗，將焙燒料加入硫酸溶液，同時加入氧化劑，在85°C反應4小時，過濾得到含銅濾液和貴金屬富集物；
(3)高壓氯氣浸出，將貴金屬富集物在高壓釜內加入酸溶液，在后通入氯氣，在溫度為190°C，壓力為0.3Mpa，反應時間為5小時，得到含有金、鉑、鈀的濾液和含有銀的濾渣；
(4)萃取分離金，將含有金、鉑、鈀的濾液與萃取劑混合，經過5級萃取，4級洗滌和6級反萃得到含金溶液，得到的含金溶液加入還原劑還原得到金粉，經過熔煉得到金錠；
(5)鈀、鉑分離，將步驟(4)萃取金后的萃余液加入碳酸鈉調節pH8.5，在溫度為90°C下反應3.5小時，過濾得到含有鈀的沉淀和含有鉑的溶液；
(6)鈀、鉑回收，將步驟(5)得到的含有鈀的沉淀經過硝酸溶解后加入還原劑還原得到鈀粉，將步驟(5)得到的含有鉑的溶液加入氯化銨得到(NH4)2PtCl6沉淀，在惰性氣體環境下煅燒得到鉑粉；
(7)銀的回收，將步驟(3)得到的含銀濾渣加入氨水溶解，氨水與銀的摩爾比為1:0.3，溶解溫度為45°C，反應時間為3.5小時得到銀氨絡合物溶液，加入水合肼還原得到銀粉。
[0018]所述步驟(I)中氧化焙燒的焙燒溫度為500 0C，焙燒時間3小時。
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