[发明专利]两步法分离回收线路板焚烧烟灰中溴的方法

说明书

两步法分离回收线路板焚烧烟灰中溴的方法，属于烟灰全湿法有价元素综合回收领域，特别涉及线路板焚烧烟灰采用两次碱浸工艺对溴盐高效分离及铅、锌分离提取的方法。主要包括一次氢氧化钠碱浸、二次过氧化钠碱浸、工业硫酸分步调pH分离提取铅和锌、溴盐蒸发结晶回收粗溴盐等步骤。与传统烟灰综合回收工艺相比，该发明技术对利用氢氧化钠对溴盐、铅及锌的溶解，过氧化钠碱性环境中的强氧化性，将溴化亚铜等含溴氧化并浸出，通过两步法，实现溴盐、铅及锌的高效浸出，同时对银等贵金属进行富集，有利于后续贵金属回收，具有流程短、无尾液排放等特点。

技术领域

本发明涉及溴的全湿法高效分离回收领域，特别涉及线路板焚烧烟灰两步法溴盐高效分离及铅锌回收的方法。

背景技术

电子废弃物中含有大量的重金属和其他有毒，有害成分，如铅、汞、六价铬、多氯联苯和澳化阻燃剂等，这些物质一旦处理不当，就容易进入环境，对地下水、土壤和大气等造成严重污染，威胁人类健康。比如，汞、铅、铬等重金属在电子废弃物焚烧过程中，容易被烟气带走而富集于飞灰中造成严重的大气污染。铅会破坏人的神经、血液系统以及肾脏；铬化合物可以透过皮肤，经细胞渗透，少量便会造成严重过敏，甚至引起哮喘、破坏DNA；汞则可以破坏脑部神经。此外，线路板中一般都还有澳化阻燃剂，燃烧时会释放出澳化的二嗯英和呋喃等致癌物质，危害人体健康。一些典型的电子废气物的主要污染成分如下表所示:

火法冶金技术其原理是利用高温使废弃印刷线路板中的非金属物质和金属物质相互分离，部分非金属物质变成气体逸出熔融体系；另一部分呈浮渣形式浮于金属熔融物料上层。贵金属在熔融状态下与贱金属形成合金，除去表面的浮渣后，将熔融合金注入相应的模具中冷却，再通过精炼或电解处理使贵金属与金属分离，同时使目的金属与其他贵金属相分离。

2014年，贵屿采用国际先进环保的熔池熔炼技术处理废旧印刷电路板技术应用平台。该技术的成功实施，将有利于从根本上改变传统的焚烧模式，有利于减少因焚烧线路板产生的烟气而带来的环境问题，同时也为集团公司进军城市矿产领域奠定坚实的技术基础，具有较好的经济效益、环境效益和长远的社会效益。

以年处理2万吨线路板示范线产生10886m³/h烟气量计算，烟气含尘量为5g/Nm³，运行时间为300天，每天24小时，其一年将产生约360吨烟灰。我国线路板产生量在百万吨以上，其线路板焚烧烟灰将在几万吨，处理量可观。如上表所述，该烟灰中含有铁、锡、锑、锌、铅、铜、金银等，极具回收价值，但同时由于冶炼过程中杂质离子种类及数量复杂(如氯、溴等卤素元素)，给回收带来了不利影响，现有的单纯的有价金属回收工艺无法满足线路板焚烧烟灰的综合回收要求。

由于线路板中大量的溴化阻燃剂，使得在线路板焚烧烟灰中溴存在大量的溴。由于线路板在焚烧过程中，溴主要以溴化氢及溴化盐的形式存在，为了避免烟灰中溴的污染，线路板在焚烧过程中采用布袋除尘，先收集烟气中的粉尘，同时采用两级溴素吸收和活性炭吸附，达到烟气达标排放。因此，线路板焚烧烟灰中，存在大量的溴盐，溴含量很高。通过XRF和XRD分析得知，烟灰中主要有价元素为溴、铅、锌、铜和贵金属。由于溴、锌、铅等元素含量高，贵金属含量偏低，如直接回收贵金属，造成溴盐污染、浪费、影响贵金属回收率，因此，对溴盐的回收，成为焚烧烟灰资源化的重要环节。溴盐中主要以可溶性溴化物和不溶性溴化亚铜形式存下，如果采用普通碱浸，无法对溴化亚铜进行有效处理，造成溴回收率低。过氧化钠在碱性水溶液中呈现很强的氧化性，以过氧化钠处理焚烧烟灰，可以有效氧化溴化亚铜，高效分离溴盐，同时，过氧化钠水溶性呈强碱性，与氢氧化钠类似，可对铅和锌较好的溶解性，但是对铜、贵金属等溶解性很低，可达到分离提取铅和锌的目的。本发明采用两步处理方法，以氢氧化钠和过氧化钠为碱浸介质，高效分离溴盐，同时回收铅和锌，达到铜和贵金属富集效果，为铜和贵金属的高效回收提供基础。该预处理和回收工艺可实现有价元素高效分离回收，同时无尾液排放，不带来二次废水，具有显著的环境效益和经济效益。

发明内容