[发明专利]一种自含金属物件合成金属产物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属产物的合成方法，特别是涉及一种自含金属物件合成金属产物的方法。

背景技术

印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)产业为国内大型电子工业零件制造业之一，也是台湾近年来信息电子工业突飞猛进的幕后功臣，该产业不但在产值上高居世界前几位，且产量逐年持续增加。因而于印刷电路板生产过程与使用后产生大量废弃印刷电路板，通常，电路板的组成分包括约75至90％的玻璃纤维与环氧树脂等非金属，其余则包括约6至30％的金属成分，其中以铜的含量为最高，此外，电路板的层板越多，铜含量也越多。

与铜金属相比，氧化铜具有质量稳定与优异半导体特性，且其价格比起铜金属更是极具经济发展性，氧化铜还可被多方应用在半导体产业、电子原料及纳米产品上。而目前已知的废弃物资源处理仅限于纯金属或一般金属氧化物的回收，例如，利用电解的方式生产金属，但是该工艺必须控制电解液的浓度，才能有效回收金属，并无法将其产物制成较高单价的产品销售，此外，该方法另需要提供大量电力以及产生大量的废弃酸液，对于环境保护并无帮助。

此外，目前对废弃印刷电路板的处理方法主要是以火法冶金(pyrometallurgy)的方式，回收其中的有价金属，然而，火法冶金技术及其熔炉设备的成本很高，每公吨大约为1,400～1,600美元。一般而言，废弃物的火法冶金除了可能不需要焙烧步骤外，仍须要熔炼、吹炼、精炼等工序，其中，熔炼步骤即须利用到鼓风炉、反射炉、电炉等传统设备，吹炼处理时又须添加石英熔剂去除杂质，使用冷却剂吸收热量，此外，还有难以克服的二氧化硫酸性气体污染问题。最后再进行火法精炼及电解精炼以得到纯度高的铜，且其提炼出来的为纯金属铜，即便纯度高，售价也只能达伦敦金属交易市场的价格。而且该技术所排放的炼铜废水，造成溪流河川重金属污染，海域严重污染产生分层，其炼铜过程所排放的硫化物毒气，亦造成空气严重污染。另外，以火法冶金回收金属的问题在于将熔炼设备用于制备金属不经济，该设备无法轻易取得导致回收业者仅能低卖高买而与其它业者合作，更不利于废弃物回收观念及事业推展，况且实施火法冶金所造成的污染问题亦极为严重。

另一方面，若欲自矿石中得到纯度高的金属，传统的金属矿物的冶炼技术，须包括采矿、精选、加热熔炼、还原、精炼及成型等多次步骤，但该工艺不仅耗费能量及时间，倘欲得到纳米金属氧化物或金属时，亦需要额外的加工处理。

因此，如何能在含金属物件的处理过程中，发展出具有节能减碳、环保、高附加价值的资源回收方法，并提高如金属氧化物的回收产品的纯度，乃成为亟待解决的课题。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种自含金属物件合成金属产物的方法，包括将该含金属物件置于具酸根的酸液中，以由该具酸根的酸液溶解出该含金属物件中所含的供合成金属产物用的金属；使该溶解有该金属的酸液与燃料混合，以得到混合物；以及加热该混合物，使该混合物燃烧，以得到金属产物。

本发明还提供一种自含金属物件合成金属产物的方法，包括：将该含金属物件置于具酸根的酸液中，以由该具酸根的酸液溶解出该含金属物件中所含的供合成金属产物用的金属；添加碱至该溶解有该金属的酸液中；过滤该经添加碱的溶解有该金属的酸液以得到金属沉淀物；以及干燥该金属沉淀物，以得到金属氧化物。

于一具体实施例中，还包括于溶解该含金属物件中所含的供合成金属产物用的金属前，粉碎该含金属物件。粉碎该含金属物件是用以缩小该金属物件的尺寸，加速金属溶解于酸液中，具体而言，经粉碎的含金属物件的长度、宽度及高度尺寸分别约为10mm至1μm。

本发明通过将例如铜箔基板、电路板、电缆、矿石、电池或废弃物等含金属物件溶解于酸液中，最后搭配沉淀或燃料加以燃烧得到所欲的金属产物，此外，本发明的方法于燃烧后不会产生废酸液，且燃料的用量低燃烧时间短，具有产物纯度高及环保等优点。

附图说明

图1A为本发明的含金属物件样品(a)、(b)在两小时内的溶出率(％)关系图；

图1B为本发明的含金属物件样品(a)、(b)在两小时内的溶出率(％)关系图，其中，该酸液的氧化还原电位是经调控的；

图2为本发明的经燃烧合成后所得的金属氧化物的X射线图谱；

图3为本发明的经水洗后金属氧化物的X射线图谱；以及

图4为本发明的经水洗后金属氧化物的扫描式电子显微镜(SEM)图谱。

具体实施方式