[发明专利]废旧电路板中锌的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧电路板，特别是一种废旧电路板中锌的回收方法。

背景技术

随着电子信息业的高速发展，出现新型工业废弃物-电子废弃物：包括各种废旧电脑、通信设备、电视机、电冰箱、洗衣机以及单位淘汰的电子仪器仪表等。据专家估计，我国目前每年报废的电冰箱、洗衣机、计算机、空调等电器约2800余万台，废弃的电子电器总量达100万吨。

在电子废弃物中，金属的含量高达60％左右，而自然界中的富矿金属含量也不过3～5％。废弃电路板是电子废弃物中的一种，其中蕴含的金属是天然矿藏的几十倍甚至几百倍，国内每年处理量大约为5～8万吨。电路板是玻璃纤维强化树脂和多种金属的混合物，其中金属和非金属紧密结合，分离难，是电子废弃物中最复杂、最难处理的。因此，处理时要求技术含量高。

目前废旧电路板资源化处理技术主要有湿法冶金、火法冶金、机械处理或几种处理技术相结合，由于机械处理易实现工程化，并不会产生二次污染，这种方法倍受欢迎。中国发明专利《一种混合金属回收有价物质的方法》(王文彬，专利号98105592.3)将废旧混合金属依次经过剪碎、粉碎、重击、粉化及在水槽中重力分选，实现金属与非金属材料的分离。中国发明专利《废混合金属的粉碎分离回收工艺及其所用设备》(沈志刚等，专利号99102862.7)将废旧混合金属依次经过粗破、细破，然后通过振动筛分，然后采用气流分选机，实现金属与非金属物质的分离。以上方法虽然能够实现金属与非金属的分离，但分离后得到的是混合金属颗粒，必须进行混合金属的分离提纯，回收的金属才能达到资源化。文献《从印刷电路板废料中回收金和铜的研究》(朱萍等，《稀有金属》2002年第3期)介绍了采用湿法冶金技术回收印刷电路板废料中金属元素。但存在的主要问题是化学药剂消耗大，废液的处理将造成二次污染，文献《国内外电子废弃物现状及其资源化技术》(魏金秀等，《东华大学学报》2005年第3期)介绍了采用电解法进行混合金属的分离。但是，在电解过程中产生氟化氢、一氧化碳、二氧化硫等有害气体及废电解液严重污染环境等问题。并且，这些方法主要侧重于从电路板中提取贵金属和稀有金属。而随着生产水平的提高，生产工艺的改进，电路板中贵金属、稀有金属的含量相对逐渐减少，因而如何有效分离和回收其他有色金属(例如锌)显得格外重要。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种废旧电路板中锌的回收方法，将锌得以分离回收，同时将混合金属颗粒中铜的纯度提高，实现对废旧电路板中金属锌和铜的回收、再生和资源化处理。

为实现这一目的，本发明的技术解决方案如下：

一种废旧电路板中锌的回收方法，采用了破碎解离-高压静电分选富集-真空冶金分离回收法，其原理是首先将含锌的废旧电路板经过破碎，粒径达到0.08-1.2mm，使得电路板中的金属物质(铜、锌等)与非金属物质相互解离；然后将破碎后得到的混合物料经过高压静电分选，使金属部分与非金属部分分离，得到混合金属富集体；最后，基于混合金属各组分在同一温度下，具有不同的蒸气压，在真空中通过蒸发与冷凝，可使易挥发金属锌在适宜的温度下进行蒸发，与铜等金属相互分离，从而实现综合利用和回收。

针对混合金属颗粒中锌的分离，本发明首先将含锌的混合金属富集体(粒径0.08-1.2mm)在真空炉中进行加热，在真空度为1×10^-2～1×10²Pa、温度为600～850℃条件下进行锌蒸发，同时通过冷凝器进行锌蒸气冷凝，冷凝温度为100～400℃。由此锌从混合金属中分离出来。具体包括以下步骤：

1、将含锌的废旧电路板破碎至粒径为0.08-1.2mm；

2、将破碎后得到的混合物料经过高压静电分选，其电晕电极电压的范围为10kv～50kv，得到含锌混合金属富集的粉体；

3、将所述的含锌混合金属富集的粉体为原料，放入石墨坩埚或采用高温耐火材料打结的坩埚中，再把坩埚放入真空炉中；

4、真空炉密封后启动真空系统抽气，使真空炉的压力为1×10^-2～1×10²Pa；

5、启动真空加热炉电源，将坩埚中原料加热到600～850℃，然后保持温度不变，使原料中锌蒸发，蒸发时间为1～3小时；

6、所述的锌蒸气在冷凝器上得以冷凝，冷凝温度为100～400℃，锌回收率达到90％以上，纯度达99％以上，混合金属中铜的含量上升至98％以上，由此锌从混合金属中分离出来，同时提高了铜的纯度。