[发明专利]一种混合菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法

摘要

本发明公开了一种混合菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法，将废弃印刷电路板(PCBs)预处理待用，将嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌分别进行耐铜驯化培养后，在混合菌培养液中混合培养；在培养时间到达40h～55h 时开始添加PCBs粉末，然后在其他时间点逐点加量添加PCBs粉末，进行生物浸取。本发明的混合菌培养时无需调节培养液的pH 值两种菌就能均衡生长，同时两种菌生长时生成大量硫酸和Fe3+用于后期废弃PCBs粉末中铜的浸取，整个过程效率高、节省能源。采用前低后高多点添加的方式，在提高废弃PCBs粉末添加量的基础上，铜浸取率显著提高而菌体生长受抑制程度却相对较小。

主权项

一种混合菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法，其特征在于包括以下步骤：①废弃印刷电路板的预处理；将拆除了电子元件的废弃印刷电路板PCBs压碎并研磨成粉末，研磨得到的废弃印刷电路板粉末过筛，收集通过筛孔的废弃印刷电路板粉末待处理；②菌种的驯化；将嗜酸氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidans和嗜酸氧化硫硫杆菌A.thiooxidans分别进行耐Cu2+的驯化培养，驯化结束分别得到耐100～200mmol/L Cu2+环境的A. ferrooxidans和A.thiooxidans待用；A. ferrooxidans进行驯化培养时，将从城市污水处理厂的曝气池中提取的污泥富集培养，然后分离纯化而得到A. ferrooxidans；将A. ferrooxidans在9K培养液中培养至对数期；按照菌种接种量为10%～20%（体积比v/v）、吸取上述菌液转移到Cu2+的浓度为10mmol/L的培养液中；培养至对数期后，按照菌种接种量为10%～20%（体积比v/v）、吸取上述菌液转移到Cu2+的浓度为20mmol/L的培养液中培养至对数期；重复上述操作，每增加一代菌株的驯化，所用的培养液中Cu2+的浓度相比上一代增加10mmol/L，从而得到在100～200mmol/L Cu2+环境中培养至对数期的A.ferrooxidans；A.thiooxidans进行驯化培养时，将从城市污水处理厂的曝气池中提取的污泥富集培养，然后分离纯化而得到A.thiooxidans；将A.thiooxidans在培养液中培养至对数期；按照菌种接种量为10%～20%（体积比v/v）、吸取上述菌液转移到Cu2+的浓度为10mmol/L的培养液中；培养至对数期后，按照菌种接种量为10%～20%（体积比v/v）、吸取上述菌液转移到Cu2+的浓度为20mmol/L的培养液中培养至对数期；重复上述操作，每增加一代菌株的驯化，所用的培养液中Cu2+的浓度相比上一代增加10mmol/L，从而得到在100～200mmol/L Cu2+环境中培养至对数期的A.Thiooxidans；③混合菌培养；将步骤②驯化培养后得到的A. ferrooxidans和A.thiooxidans按照接种量之比为1∶1.5～2.5在混合菌培养液中进行混合菌培养，培养初始pH为1.5～1.8，混合菌接种量为混合菌培养液体积的10%～20%；④废弃印刷电路板粉末的添加；待步骤③混合菌培养时间到达40～55小时，第一次向培养了40～55小时的混合菌培养体系中加入步骤①预处理得到的废弃PCBs粉末，然后每隔20～25小时再次向混合菌培养体系中加入步骤①预处理得到的废弃PCBs粉末，后一次加入的废弃PCBs粉末相比前一次增加1～3g/L，1L混合菌培养体系中所加入的废弃PCBs粉末的总质量为28g～36g；废弃PCBs粉末加毕待混合菌培养时间到达175h～200h时，混合菌浸取反应结束；对反应后的混合物料进行离心分离，收集上层浸出液；⑤后处理；将步骤④得到的浸出液用铜萃取剂进行萃取，对于得到的含铜萃取液，用反萃取剂进行反萃取；然后将得到的含铜反萃液转移入电解槽中进行电积得到铜，完成废弃印刷电路板中铜的回收。