[发明专利]废弃电路板多金属混合资源中锑元素的富集与分离方法有效
申请号: | 201510401563.6 | 申请日: | 2015-07-09 |
公开(公告)号: | CN105039705B | 公开(公告)日: | 2017-01-25 |
发明(设计)人: | 何杰;王中原;陈斌;郝红日;江鸿翔;赵九洲 | 申请(专利权)人: | 中国科学院金属研究所 |
主分类号: | C22B7/00 | 分类号: | C22B7/00;C22B30/02 |
代理公司: | 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234 | 代理人: | 张志伟 |
地址: | 110016 辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 废弃 电路板 金属 混合 资源 元素 富集 分离 方法 | ||
1.一种废弃电路板多金属混合资源中锑元素的富集与分离方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1对废弃电路板进行破碎+分选,将废弃电路板中的金属从非金属中分离出来,获得含有锑元素的多金属复杂混合物;
步骤2在多金属复杂混合物中加入分离剂硅元素,使硅元素配比在多金属混合物中所占的质量分数为8%~12%,将配置好的多金属复杂混合物置于真空加热炉的石墨坩锅中;
步骤3真空加热炉密封后,启动真空抽气系统,当真空度小于10Pa后,充入氮气使气压达到0.05MPa~0.1MPa,减小低熔点金属元素的挥发和避免金属氧化;
步骤4启动真空加热炉电源,加热到1100~1150℃,待石墨坩埚中的多金属混合物完全熔化后,机械搅拌5分钟,并保温5~10min;
步骤5降低熔体温度至900~950℃,并加入捕集剂铅元素,使铅元素配比在石墨坩埚熔体中所占的质量分数为40%~50%,熔体液-液分离成液态铜和液态铅;
步骤6降低熔体温度至800~850℃,再加入富集剂,调控液态铜与液态铅两相的分离率,使锑元素选择性快速富集到铅液相中;
步骤7保持熔体温度在800~850℃内,机械搅拌石墨坩埚中液态铜与液态铅混合熔体10~15min;
步骤8熔体温度在800~850℃内静置10~30min,液态铅与液态铜之间因存在密度差,在重力作用下坩埚中的熔体发生分层,形成上层为液态铜和下层为液态铅的分层熔体,将上层液态铜倒出,继续用于其它具有针对性的金属元素分离与循环再利用;
步骤9然后将坩埚中剩余的捕集了锑元素的下层液态铅倒出,并检测液态铅中锑元素的质量含量,如果锑元素质量含量低于5%,液态铅返回到步骤5中再利用,当作捕集剂铅元素用于下一批次的废弃电路板多金属混合资源中锑元素的富集与分离。
2.按照权利要求1所述的废弃电路板多金属混合资源中锑元素的富集与分离方法,其特征在于:步骤6中,加入的富集剂主要是碱金属元素的氧化物。
3.按照权利要求1所述的废弃电路板多金属混合资源中锑元素的富集与分离方法,其特征在于:步骤9中,倒出的捕集了锑元素的下层液态铅,降温至350~450℃,熔体中析出少量固态铜,然后采用离心分离或者固液过滤分离技术,将液态铅与铜进一步分离;由此,锑元素从废弃电路板多金属复杂混合物中分离出来,并得以循环利用。
4.按照权利要求3所述的废弃电路板多金属混合资源中锑元素的富集与分离方法,其特征在于:如果液态铅中的锑元素质量含量此时达到了预定值,送往有色冶炼厂,精炼后制造阻燃剂或用作于车船用蓄电池电极板、化工泵或管道、电缆包皮材料。
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