[发明专利]一种利用微生物资源化回收废弃PDP玻璃上有价金属的方法

摘要

本发明公开的一种利用微生物资源化废弃PDP玻璃上金属的方法，其包括粉碎步骤、驯化步骤、预培养步骤、浸出步骤和处理步骤；其利用氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)、氧化亚铁微螺菌(Leptospirillum ferrooxidans)等菌种对废弃PDP的玻璃颗粒物进行浸出，以回收废弃PDP玻璃上Ag、Zn、Ni等金属。本发明采用环境友好、无二次污染的微生物技术回收废弃PDP玻璃上多种金属，通过优化工艺参数，能解决废弃PDP玻璃上多种有价金属的资源化问题，且操作简单，运行成本低廉，具有推广应用价值。

主权项

一种利用微生物资源化废弃PDP玻璃上金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：①粉碎步骤将废弃PDP的玻璃进行粉碎，粉碎至颗粒物小于5mm；②菌种驯化步骤第一步驯化：将主要含氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)、氧化亚铁微螺菌(Leptospirillum ferrooxidans)为主的菌种菌液1ml接种于含银的培养基中，培养基组成为(每1000ml中加入的试剂量)：(NH4)2SO4，3g/L，K2HPO4：0.5g/L，MgSO4·7H2O：0.5g/L，KCl：0.5g/L，Ca(NO3)2：0.01g/L，硫酸亚铁：20～40g，pH值为1.5～2.5，培养基中银的最高浓度为5g/L；培养条件为常温28～35℃，培养时间3～5天；第二步驯化：使用第一步驯化后的菌种浸出含Ag金属片，继续驯化菌种耐受较高浓度Ag和浸取Ag的能力，添加含Ag金属片的量从0.5g/L逐渐增加到5g/L；；第三步驯化：将经过第二步驯化后的含菌液1ml接种于额外添加了Ni、Zn的上述培养基中进行第三步驯化，培养基中Ni、Zn浓度均为10g/L，培养条件为常温28～35℃，培养时间3～5天；驯化后的菌种备用；③预培养步骤将驯化后的含菌溶液按10％的量接入全塑的发酵罐中进行预培养，培养液的组成为(每1000ml中加入的试剂量)：(NH4)2SO4，3g/L，K2HPO4：0.5g/L，MgSO4·7H2O：0.5g/L，KCl：0.5g/L，Ca(NO3)2：0.01g/L，硫酸亚铁：20～40g，pH值为1.5～2.5，培养条件为常温28～35℃；预培养结束时控制菌液中菌种密度为107～109个/ml；④浸出步骤选用高强度、耐磨耐刮的PP材料制成的圆柱形桶作为浸出槽，在圆柱形桶的底部留有排放出渣口，在离圆柱形桶的底部高20cm处设有浸出液转移口，圆柱形桶的顶部装有与调速器相连的搅拌电机，搅拌杆由不锈钢搅拌杆，表面涂上环氧树脂；将培养液加入圆柱形桶中，按质量比1∶10投入粉碎的废弃PDP玻璃颗粒，边投料边搅拌，进行搅拌时，视投入废弃PDP玻璃颗粒的大小不同，调节搅拌速度控制在80‑240rpm/min；然后按培养液体积10％接种上述预培养好的菌液接入圆柱形桶中，在28‑35℃浸出6‑15天；⑤处理步骤从圆柱形桶中移出含浸出渣的浸出液进行过滤，得滤液和浸出渣，对滤液进行萃取‑反萃取‑还原置换获得高纯的Ag、Ni、Zn；具体处理方法为：对滤液采用1‑4mol/L石油硫醚在有机相∶水相为1∶1‑1∶3条件下萃取Ag，萃取后负载Ag的有机相用1‑2mol/L(NH4)2SO4溶液反萃，反萃后溶液用NaBH4溶液还原可得银粉，NaBH4∶Ag质量比为0.5‑1∶1；萃取银后的浸出液采用P204萃取剂萃取Zn，P204萃取剂的质量为Zn质量的10‑30％，萃取后负载Zn的有机相用1‑3mol/L的硫酸溶液反萃，反萃液在400‑700A/m2电流密度条件下电解可得到金属锌片；萃取Ag和Zn后的浸出液用环烷酸萃取Ni，环烷酸质量为萃取Ag和Zn后的浸出液质量的20‑40％，萃取后负载Ni的有机相用1‑3mol/L的硫酸溶液反萃，反萃液在200‑300A/m2电流密度条件下电解可得到金属镍；萃取剂经过反萃后，回到萃取工序中重复使用；部分萃余液泵回到圆柱形桶中，反复使用或者部分萃余液用于冲洗经过浸出渣，淋洗掉废弃PDP玻璃表面残留的微量金属，淋洗液再泵回圆柱形桶中，继续用于浸出废弃PDP玻璃；萃余液及淋洗液泵回圆柱形桶中继续反复使用时，每次按回流液体体积的1％‑10％接种菌液。