[发明专利]一种废弃物中贵重、稀有金属的提炼回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃物中贵重、稀有金属的提炼回收方法，具体地是一种从电子产品及其生产过程产生的废弃物中提取贵重、稀有金属的方法，其采取物理-化学综合多元工艺将电子废弃物中的重金属铜、铅、锌、镍、锡、镉、铬和稀贵金属金、银、铂、钯经过酸解离子化、过滤及差异纳滤分类最后经过还原或电解获取。 

背景技术

重金属多为非降解型有毒物质，不具备自然净化能力，一旦进入环境就很难从环境中去除。目前重金属污染已相当严重，其对环境和生物的危害极大，且易通过食物链而富集，直接或间接地影响到人类的自身健康。造成污染的重金属主要富集于工业生产过程中产生的固、液废弃物中。在固态电子废物方面，全球电子类产业的快速发展，促进了产品的更新换代频次加快，我国综合国力的提升，使得我国电子产品产量和持有量呈快速增长趋势，根据中华人民共和国国家统计局的1994～2004国民经济和社会发展统计公报显示，十年间彩电生产总量达到2.86亿台，电冰箱1.08亿台，空调1.7亿台，移动电话5.35亿部，微机近一亿台，集成电路更是达到594亿块。从2004年起，我国报废的电视机平均每年至少在1000万台以上，洗衣机平均500万台，电冰箱约600万台，手机1000万部，加上空调、微机和其它电子产品，中国电子废弃物的数量将以每年16％至28％的速度迅速增加。废旧家电是毒物的集大成者，含有镉、铅、汞、六价铬、 砷、聚氯乙烯塑料和溴化阻燃剂等有害物质。如果将废旧家电作为一般垃圾丢弃到荒野或垃圾堆填区域，其所含的铅等重金属就会渗透污染土壤和水质，经植物、动物及人的食物链循环，最终造成中毒事件的发生；如果对之进行焚烧，又会释放出二噁英等大量有害气体，威胁人类的身体健康。电子废弃物一方面对人类和环境造成恶劣影响，另一方面在资源紧缺的情况下又被誉为“城市矿山”，已经成为重要的补偿性资源。电子废弃物中含有大量的铜、铝、铅、锌等有色金属和金、银、铂等贵金属。电脑中金属的含量为35％左右，而洗碗机中的金属含量高达55％。废弃线路板中仅铜的含量即高达20％，另外还含有铝、铁等金属及微量的金、银、铂等稀贵金属。因此无害化处理电子废弃物，从中提取回收重金属和稀贵金属，不但具有可观的经济价值，还可有效地减少环境污染。 

现有技术从电子废弃物中回收金属的方法有焚烧-冶炼法，氰化物剥离-电解法，酸溶解-还原/电解法。焚烧法污染严重，同时浪费了大量的有机成分；氰化物剥离法潜在巨大的危险源；传统的酸解-还原/电解法回收金属种类较单一，利用率不高。 

发明内容

为了克服现有技术中存在的污染严重、具有毒性危险以及回收金属种类单一、利用率不高的问题，本发明采用物理-化学综合多元工艺，如果是电子废弃物拆解得到的线路板等电子固体元件，则需经机械粉碎颗粒化和酸解离子化两步预处理，如果是含重金属的污泥，则需经酸解离子化预处理，然后会同含金属离子的废液经过初步过滤 后，依据金属离子粒径的差异纳滤分类，最后针对性的进行还原或电解提纯得到重金属铜、铅、锌、镍、锡、镉、铬和纯度较高的稀贵金属金、银、铂、钯等。此工艺环境友好，污染少，且一次能提取多种贵重金属，资源利用率高，提取金属之后的废塑料和水都可以再生利用。 

为实现上述目的，本发明采用综合的离子化设备，依照不同金属的化学性质采取不同酸液进行离子化，实现了连续操作；针对金属离子的混合液，根据金属离子粒径的差异采用分段纳滤膜渗透，实现了不同粒径的金属离子的分离，简化了后续的精制提纯工艺；不仅提取了废弃物中的贵重金属元素，提取之后剩余的的废塑料和水都可以回收利用，资源利用率高。 

本发明的工艺流程图如图1所示。 

具体的实施步骤如下： 

1.粉碎颗粒化(如果是电子固体废弃物则需要这一步) 

将线路板等含金属的电子元件粉碎至10mm左右，以提高酸解离子化的效率。 

2.酸解离子化 

(1)颗粒化的电子废弃物放入带有网孔的吊篮中，依次浸入硫酸溶解槽、硝酸溶解槽、王水溶解槽中酸解离子化，王水即浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO₃)组成的混合物，盐酸与硝酸的体积比为3∶1(以下所述王水同此说明)。或含重金属污泥依次浸泡在酸液中，完全溶出金属离子，除去杂质。 

(2)硫酸溶解Cu、Zn、Ni、Sn等重金属生成Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Sn²⁺等离子。槽内浓硫酸与水质量比为1∶1～1∶20，固液质量比为1∶1～1∶10。