電子廢棄物中多組分金屬制備五水硫酸銅的方法技術

本發明專利技術公開了一種電子廢棄物中多組分金屬制備五水硫酸銅的方法，其工藝步驟為：（1）將多組分金屬顆粒磁選，得到非磁性金屬顆粒；（2）將非磁性金屬顆粒用鹽酸在浸取，得到粗銅渣；（3）所述的粗銅渣與硫酸反應，然后經固液分離得到濾渣；（4）所述的濾渣與蒸餾水混合，然后過濾得到含銅溶液和黑色濾渣；含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅；（5）所述的黑色濾渣水洗、過濾至濾液為無色，得到含銅濾液和黑色渣滓；所述的含銅濾液經濃縮結晶得到五水硫酸銅；（6）所述的黑色渣滓烘干后與硫酸、氯酸鉀反應，過濾后所得的含銅反應液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅。本方法具有工藝簡單、適用范圍廣、經濟環保的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種電子廢棄物的回收方法，尤其是ー種。
技術介紹
電子廢棄物通常銅含量在13% 20%，其余為鐵、鉛、錫、鎳、金等金屬和塑料。目前，從電子廢棄物中回收銅的傳統方法主要有機械法、火法和濕法。機械法二次污染較輕，但不能將各種金屬元素完全分離，只能使金屬銅富集，常被用作回收單質銅的輔助手段。火法冶金技術環境污染大，且易使低沸點的金屬揮發損失，不符合當今世界經濟與環境的發展要求，已逐漸被淘汰。濕法冶金技術因其回收成本低，可回收高純度金屬銅，エ業應用前景廣闊，但是濕法冶金過程處理不當會產生大量廢液，對環境造成污染；而且目前 的濕法浸銅技術易使銅及其他金屬一起被轉移到液相，再利用離子交換法、電沉積處理法或化學沉淀法從液相中提取銅使后續金屬銅的提取過程復雜化，増大了處理成本，且產生二次污染嚴重、回收產品質量不達標等缺點。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供ー種エ藝簡單、成本低的。為解決上述技術問題，本專利技術的エ藝步驟為 (1)將電子廢棄物中金屬與非金屬解離后獲得的多組分金屬顆粒利用磁選除去磁性金屬顆粒，得到非磁性金屬顆粒； (2)將非磁性金屬顆粒用鹽酸在浸取，以除去錫、鉛得到粗銅渣； (3)所述的粗銅渣與硫酸反應，然后經固液分離得到濾渣和殘余濃酸； (4)所述的濾渣與蒸餾水混合，然后過濾得到含銅溶液和黒色濾渣；含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅； (5)所述的黑色濾渣水洗、過濾至濾液為無色，得到含銅濾液和黑色渣滓；所述的含銅濾液經濃縮結晶得到五水硫酸銅； (6)所述的黑色渣滓烘干后與硫酸、氯酸鉀反應，過濾后所得的含銅反應液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅。本專利技術所述步驟(2)中，非磁性金屬顆粒與質量分數為10% 36%鹽酸的質量比為I: I 20,所述的浸取溫度為-5 90°C,浸取時間為I 50小時。本專利技術所述步驟(3)中，粗銅渣與質量分數50% 98%硫酸的質量體積比為1:2 20，反應溫度為室溫 338°C，反應時間I 100小時。本專利技術所述步驟(4)中，濾渣與蒸餾水以質量比1:0. 5 2. 5混合。本專利技術所述步驟(6)中，黒色渣滓于室溫 220°C烘干。本專利技術所述步驟(6)中，黑色渣滓與質量分數為1% 70%硫酸、氯酸鉀的質量比為1:1 5:0. 5 4，反應溫度-5 90°C，反應時間3 50小時。本專利技術所述步驟(3)中，粗銅渣與硫酸反應產生的尾氣用氫氧化鈉堿液吸收后用于制備亞硫酸鈉；所述的殘余濃酸循環使用。所述步驟(4)中，固液分離后得到的水經回收后循環使用。本專利技術各步驟原理為步驟(I):多組分金屬中鐵、鎳及其合金是電磁性的，對磁場有響應，可以用磁選的方法除去除去這些磁性金屬顆粒，得到非磁性金屬顆粒。步驟(2)將非磁性金屬顆粒用鹽酸在浸取，以除去錫、鉛得到粗銅渣。其化學原理是焊錫中的鉛錫合金，可以與鉛、錫發生化學反應，生成·氯化錫、氯化鉛。由于錫比鉛活波，錫先反應生成氯化錫基進入溶液，鉛則成為粉末從金屬表面脫落，從而得到粗銅渣。步驟(3):所述的粗銅渣與硫酸反應，然后經固液分離得到濾渣和殘余濃酸，其化學原理是銅能與硫酸反應生成硫酸銅，貴金屬如金、鉬等則不發生反應，以殘渣形態殘留而被過濾與硫酸銅溶液分離開來。步驟(4):所述的濾渣與蒸餾水混合，然后過濾得到含銅溶液和黒色濾渣；含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅；其原理是部分硫酸銅以結晶形態殘留在廢渣中，加水溶解后過濾與殘渣分離，濾液濃縮結晶就可得到硫酸銅。步驟(5)所述的黑色濾渣水洗、過濾至濾液為無色，得到含銅濾液和黑色渣滓；所述的含銅濾液經濃縮結晶得到五水硫酸銅；其原理與(4)相同，只是操作過程的描述而己。步驟(6):所述的黑色渣滓烘干后與硫酸、氯酸鉀反應，過濾后所得的含銅反應液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅；其原理是加入氧化劑后殘渣中的少量未反應金屬細粉以及硫化銅被氧化溶解生成硫酸銅，過濾分離濾液濃縮結晶得到硫酸銅晶體。采用上述技術方案所產生的有益效果在于本專利技術先利用磁選除去磁性金屬顆粒，再用鹽酸在浸取除去錫、鉛，然后經反應逐步將粗銅渣生成五水硫酸銅，避免了銅及其他金屬一起被轉移到液相造成的提取過程復雜的情況，具有エ藝簡單的特點；而且所采用的試劑均為常規原料，具有成本低的特點。本專利技術得到的五水硫酸銅純度高達93% 100%，具有產品純度高的特點。本專利技術適用于各種電子廢棄物，對原料要求較低，具有適用范圍廣、經濟環保的特點。本專利技術尤其在將尾氣回收，殘余濃酸、水循環利用時，能有效地避免廢氣、廢液的排放，具有零排放、無污染的特點，使之更加的經濟環保。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術作進ー步詳細的說明。實施例I :本采用下述エ藝步驟。(I)對電子廢棄物中的廢舊線路板進行預處理，使金屬與非金屬解離，以獲得多組分金屬顆粒160g,經磁選除去磁性金屬,得到非磁性金屬140g ； (2)將非磁性金屬顆粒以質量比為1:1.236的比例與質量分數為36%鹽酸在55°C攪拌反應15小時至基本無氣泡生成，以除去錫、鉛，得到粗銅渣68. 96g ； (3)所述的粗銅渣與98%硫酸以質量體積比為1:4的比例混合，150°C下反應8小時，尾氣用氫氧化鈉堿液吸收后可用于制備亞硫酸鈉；經固液分離，得到濾渣251. 17g，濾液為殘余濃酸，可循環使用；(4)濾渣與蒸餾水以質量比為1:1混合，然后過濾得到含銅溶液和黑色濾渣；含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離后得到純度93. 84%的五水硫酸銅134. 55g ;蒸餾水可回收循環使用； (5)黑色濾渣水洗過濾至濾液為無色，得到含銅濾液和黑色渣滓；含銅濾液經濃縮結晶得到純度96. 83%五水硫酸銅78. 08g ； (6)黑色渣滓于75°C烘干重12.94g，將烘干后的黑色渣滓與質量分數為50%硫酸、氯酸鉀以質量比1:1:2于70°C下反應15小時，過濾后所得的含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離，得到純度94. 10%的五水硫酸銅23. 45g。實施例2 :本采用下述工藝步驟。 (I)對電子廢棄物中的廢舊線路板進行預處理，使金屬與非金屬解離，以獲得多組分金屬顆粒2240g,經磁選除去磁性金屬,得到非磁性金屬IOOOg ； (2)將非磁性金屬顆粒以質量比為1:5的比例與質量分數為30%鹽酸在60°C攪拌反應25小時至基本無氣泡生成，除去錫、鉛后得到粗銅渣582. 5g ； (3)粗銅渣與質量分數70%硫酸以質量體積比為1:8的比例混合，220°C下反應12小時，尾氣用氫氧化鈉堿液吸收后可用于制備亞硫酸鈉；經固液分離，得到濾渣2070. 40g，濾液為殘余濃酸可循環使用； (4)濾渣與蒸餾水以質量比為1:0.75混合過濾得到含銅溶液和黑色濾渣；含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離后得到純度94. 31%的五水硫酸銅1326. 21g ;蒸餾水可回收循環使用； (5)黑色濾渣水洗過濾至濾液為無色，得到含銅濾液和黑色渣滓；水洗得到的含銅濾液經濃縮結晶得到純度96. 80%五水硫酸銅760. 57g ；； (6)黑色渣滓于100°C烘干重81.56g，將烘干后的黑色渣滓與質量分數15%的硫酸、氯酸鉀以質量比1:2:3于55°C下反應20小時，過濾后所得的含銅溶液經本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子廢棄物中多組分金屬制備五水硫酸銅的方法，其特征在于，該方法的工藝步驟為：（1）將電子廢棄物中金屬與非金屬解離后獲得的多組分金屬顆粒利用磁選除去磁性金屬顆粒，得到非磁性金屬顆粒；（2）將非磁性金屬顆粒用鹽酸在浸取，以除去錫、鉛得到粗銅渣；（3）所述的粗銅渣與硫酸反應，然后經固液分離得到濾渣和殘余濃酸；（4）所述的濾渣與蒸餾水混合，然后過濾得到含銅溶液和黑色濾渣；含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅；（5）所述的黑色濾渣水洗、過濾至濾液為無色，得到含銅濾液和黑色渣滓；所述的含銅濾液經濃縮結晶得到五水硫酸銅；（6）所述的黑色渣滓烘干后與硫酸、氯酸鉀反應，過濾后所得的含銅反應液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅。

【技術特征摘要】
1.一種電子廢棄物中多組分金屬制備五水硫酸銅的方法，其特征在于，該方法的エ藝步驟為(I)將電子廢棄物中金屬與非金屬解離后獲得的多組分金屬顆粒利用磁選除去磁性金屬顆粒，得到非磁性金屬顆粒； (2)將非磁性金屬顆粒用鹽酸在浸取，以除去錫、鉛得到粗銅渣； (3)所述的粗銅渣與硫酸反應，然后經固液分離得到濾渣和殘余濃酸； (4)所述的濾渣與蒸餾水混合，然后過濾得到含銅溶液和黒色濾渣；含銅溶液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅； (5)所述的黑色濾渣水洗、過濾至濾液為無色，得到含銅濾液和黑色渣滓；所述的含銅濾液經濃縮結晶得到五水硫酸銅； (6)所述的黑色渣滓烘干后與硫酸、氯酸鉀反應，過濾后所得的含銅反應液經過濃縮結晶、固液分離后得到五水硫酸銅。2.根據權利要求I所述的電子廢棄物中多組分金屬制備五水硫酸銅的方法，其特征在于所述步驟(2)中，非磁性金屬顆粒與質量分數為10% 36%鹽酸的質量比為1:1 20，所述的浸取溫度為_5 90°C,浸取時間為I 50小時。3.根據權利要求I所述的電子廢棄物中多組分金屬制備五水硫酸銅的方法，其特征在于所述步驟(3)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：惠建斌，趙媛媛，張星，鄭文婧，杜志軍，柯春林，
申請(專利權)人：中國科學院唐山高新技術研究與轉化中心，
類型：發明
國別省市：