[发明专利]一种从废旧印刷线路板中提取金属铜的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料回收领域，涉及一种提取金属铜的方法，具体涉及一种从废旧印刷线路板中提取金属铜的方法。

背景技术

印刷线路板（Printed circuit Bonds，PCBs）是由树脂和玻璃纤维材料制备的基板、基板上的铜铆钉和铜箔以及电子元器件等构成。印刷线路板广泛地应用于信息、通讯、电子、军事、航天等领域。随着科学技术的不断发展以及各个领域需求印刷线路板的不断扩大，所产生的废旧印刷线路板的数量也急剧增长。一方面废旧印刷线路板中的多种有毒有害物质必须经过回收处理；另一方面废旧印刷线路板基板中的重金属元素又具有极高的资源回收利用价值，是一种潜在的二次资源。因此，合理有效的回收废旧印刷线路板对经济和环保都有着重要的意义。

目前，国内外从废旧线路板中提取金属的技术主要为四种，即机械处理技术、热处理技术、湿法冶金技术和生物技术。

机械处理技术主要采用的是物理方法，首先通过破碎实现废弃电路板金属与非金属的解离，然后根据所含金属与非金属性质的不同，利用不同的分选办法将这些材料进行分离。废弃线路板的机械处理技术有：拆解、破碎、风力分选、磁选、筛分、涡流分选、电选等。此方法能对金属与非金属实现较好地分离，其流程简单，对环境无破坏，但是分选时要对废旧印刷线路板基板进行粉碎，分选后所得各组分的纯度不高，不能直接被工业再利用。

湿法冶金技术是用强氧化性的酸对废旧电路板进行处理，然后提纯浸出液中的金属离子，采用置换或电解处理工艺回收金属。该方法的缺点是使用的硝酸等强氧化剂会在处理过程中释放出NO_X，污染环境，且产生了大量废液，易造成二次污染。此外，在用硝酸、硫酸等强酸来浸出基板中的金属时，基板非金属材料一方面会发生氧化而被破坏；另一方面溶解的金属离子还会破坏基板上非金属材料的分子结构使非金属材料性能降低。

热处理技术是将废旧线路板置于高温熔炉中焚烧，去除树脂等无机组分，之后再利用火法和电解法回收灰渣中的贵金属。本方法的缺点是：在焚烧过程中会产生大量还有二噁英、呋喃以及多氯联苯等有毒物质的烟雾，存在二次污染和人身安全隐患。

生物技术是一种利用微生物对特定金属离子进行特定吸附或者配合的技术。此方法工艺简单、运行费低、操作简便，但微生物的培养费用较大且处理周期较长。目前，生物法的相关研究仍处于实验室阶段。

湿法冶金技术和热处理技术是在金属矿物冶炼的基础上发展起来的，技术较为成熟，成本较低，回收金属纯度较高。相对于热处理技术，湿法冶金技术需要消耗大量化学试剂进行金属的浸取，但是工艺简单成熟，不产生大量有毒有害气体，能源消耗较少，适当操作可以大大减少对环境的污染。对于湿法冶金技术，提取铜的技术关键在于铜的浸出方面以及提取的铜的纯度问题等。目前，常用的湿法提取铜的技术相对繁琐，不仅涉及复杂的浸铜体系溶液的配置，如络合剂、强氧化剂、萃取剂、反萃取剂的选取与消耗，还会在提取铜的过程中产生出大量有毒有害气体污染环境。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种从废旧印刷线路板中提取金属铜的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种从废旧印刷线路板中提取金属铜的方法，它包括以下步骤：

（a）将废旧印刷线路板的表面层从其基板上分离；

（b）以所述表面层为阳极、钛板为阴极、硫酸铜溶液为电解液，连接直流电源后形成断路的电解池；

（c）调节阳极和阴极的间距为2~12cm、直流电源电压为1~5V、硫酸铜溶液的温度为25~50℃，接通电路电解0.5~5h，收集阴极上得到的铜即可。

优化地，所述硫酸铜溶液的浓度为0.1~1mol/L。

优化地，所述硫酸铜溶液由阴极上得到的铜和硫酸反应得到。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明从废旧印刷线路板中提取金属铜的方法，以表面层为阳极、钛板为阴极、硫酸铜溶液为电解液形成电解池，并精确控制电解参数，能够在阴极上得到高纯度额铜，可直接用于工业生产；而且使用的硫酸铜溶液可以循环使用，不会对环境造成二次污染，由于废旧电路板无需进行破碎，不仅简化了电解工艺，还使非金属材料如玻璃纤维的性质没有遭到损害，大大拓展了其二次利用范围。

具体实施方式