一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，特別是電子廢料經(jīng)過銅熔煉捕集再經(jīng)電解獲得的陽極泥。該工藝是將電子廢料破碎，加入銅、還原劑、造渣劑，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，置于反應釜中浸出，分別獲得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，分別得到堿浸渣和堿浸液；堿浸渣加硝酸浸出，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。從原料到貴金屬富集物。本方法操作簡單、環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低、易產(chǎn)業(yè)化、貴金屬收率高，具有較好的應用前景。
【專利說明】
一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法
技術(shù)領域
[0001 ] 本發(fā)明屬于稀貴金屬冶金領域，涉及一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子廢料含有多種有色金屬，單一的濕法和或火法很難從電子廢料中經(jīng)濟有效的提取貴金屬?，F(xiàn)行的電子廢料一般含有鉛、銅、鎳、銻、鉍、錫、金、銀、鉑、鈀等以及非金屬材料，成分和物相極為復雜，貴金屬含量貴不高，特別是鉑族金屬含量較低，要經(jīng)濟提取貴金屬，需要預先富集貴金屬。通過富集，提取貴金屬的試劑消耗就顯著降低，成本大幅度減小，產(chǎn)生的廢液、廢氣廢渣相應就減少，容易治理達標排放。目前從電子廢料中富集貴金屬的方法有如下幾種:
榮楊公開了了一種從電子廢料中回收貴金屬的方法(發(fā)明專利申請?zhí)?201210439471.3)，工藝簡單、成本低，且能高效富集貴金屬。該方法包括以下步驟:(I)將經(jīng)過預處理的電子廢料與捕集劑、添加劑及還原劑烘干，粉碎后，混合均勻；(2)將混合后的物料放入石墨坩禍中置于箱式電阻爐或電弧爐內(nèi)，升溫還原，通氣體保護，還原后水冷，使貴金屬進入合金中；(3)將所得含貴金屬的合金相選擇性浸出其中的賤金屬，獲得貴金屬富集物；(4)貴金屬富集物采用濕法冶金技術(shù)進行精煉獲得鉑鈀銠產(chǎn)品。
[0003]姚洪等人發(fā)明了一種電子廢料的貴金屬再生回收方法(發(fā)明專利號:03137220.1)它包括a.預處理:將廢電子元件磨成粉狀，經(jīng)過磁選篩分得到含貴金屬粉料；b.氧化浸出；在裝有貴金屬粉料的容器中依次加入鹽酸、絡合劑，在加熱條件下，滴加雙氧水后經(jīng)過至少
1.5小時浸出，抽去上清液得到浸出液；c.濾液置換:在上述浸出液內(nèi)加入鐵粉，得到貴泥；d.貴泥精提:先進行貴泥浸出，然后，進行復鹽沉淀，再加入氧化劑，直至產(chǎn)生氯氣后得到復鹽沉淀；再進行鈀的提純，本發(fā)明具有工藝先進，成本低，效率高等特點，有明顯的經(jīng)濟和社會效益。
[0004]許開華提供了一種從貴金屬電子廢料回收貴金屬的方法(發(fā)明專利申請?zhí)?201010506134.2)，包括:將貴金屬電子廢料機械粉碎、靜電分選和磁選預處理，微波熱解去除殘余橡塑材料，利用微波間接加熱貴金屬電子廢料粉末，使其快速熔融，由此按貴金屬熔點由低至高將貴金屬依次分離回收。該方法加熱均勻且速度快，節(jié)能高效，易于控制，無污染且生產(chǎn)成本較低。本發(fā)明方法亦可用于分離回收其它熔融溫度差異較大的普通金屬，且不受加熱材料是否吸收微波的限制。本發(fā)明還提供了相應設備，該設備結(jié)構(gòu)設計合理，利于加快反應速度且利于貴金屬熔融過程中的固、熔分離，以及便于自動化操作。本發(fā)明是對貴金屬電子廢料中貴金屬的回收，最大限度的利用了廢料中的資源，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
[0005]董蜀希等人發(fā)明了一種回收電子廢料中的有色金屬和貴金屬的方法(發(fā)明專利申請?zhí)?200710049159.2)，屬工業(yè)廢棄物資源化處理技術(shù)領域。所述的方法為:將電子廢料粉碎、分選后獲得含Pt、Pd、Au、Ag、In、Cu、Sb、Zn、Pb、Sn的混合金屬粉末，再將上述金屬粉末分兩步進行熔融，對每步熔融后的熔融物用真空壓濾法收集，后用真空蒸餾分離法進行分離處理得到SB、ZN、PB、SN ;用電解法提?、恰I和利用濕法冶金術(shù)提取AU、AG、PT、H)。優(yōu)點是分離收集更為徹底，可將電子廢料中的各種金屬全部回收，成本低、能耗低、效率高。
[0006]方孝玲公開了一種新生物法從電子廢料中回收金銀的工藝(發(fā)明專利申請?zhí)?201210269046.4),包括以下步驟:a、針板分離工序；b、提銀工序；C、除鐵工序；d、溶金工序；e、還原金工序；f、熔金工序，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點:金銀回收率達98%、不用氰化鈉、無毒、無污染、無廢水排放。
[0007]汪勁松等人研究了從富含銅的電子廢料中回收金屬和非金屬材料的工藝(發(fā)明專利號:02121434.4)，該工藝步驟如下:首先加淋水將廢料進行粗破碎和粉碎，再利用搖床，以水為介質(zhì)進行重力分選；然后采用轉(zhuǎn)爐將分選后的金屬粉末鑄成電解陽極；用電解法提純銅；采用濕法冶金術(shù)提煉陽極泥中的金、銀、鉑金、鈀等貴重金屬。本發(fā)明由于在粗破碎和粉碎中增加了噴淋水，可有效清除廢氣、粉塵排放，加工過程無氣味；以水為介質(zhì)，利用搖床進行重力分選，對金屬和非金屬分離效率高；利用轉(zhuǎn)爐將分選的金屬粉末鑄成電解陽極，可顯著減少可燃物的數(shù)量及尾氣排放；采用電解法提純陽極中的銅，有效提高了銅的純度。電解過程中得到的副產(chǎn)品陽極泥，其中的貴金屬可以采用濕法冶金術(shù)把它們提煉出來。
[0008]綜上，從電子廢料中富集貴金屬的方法較多，但要經(jīng)濟有效提取貴金屬，需要預先富集，提出了電子廢料加銅熔煉一電解一陽極泥一選擇性脫出陽極泥中鉛、銅、鉍、錫、銻等金屬，達到富集貴金屬的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，該方法為電子廢料與銅熔煉，形成粗銅，經(jīng)電解，獲得陽極泥，采用全濕法選擇性除鉛、銅、鉍、錫、銻等金屬，達到富集貴金屬的目的。該方法有利于降低提取貴金屬的試劑消耗，降低提取成本，產(chǎn)生的廢液、廢氣廢渣容易治理達標排放。其過程操作簡單、易產(chǎn)業(yè)化、環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低、貴金屬富集比高、貴金屬收率高，產(chǎn)業(yè)化應用前景好。
[0010]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，其特征在于按以下步驟進行:(1)將電子廢料破碎，加入銅、還原劑、造渣劑，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；(2)粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；(3)將銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，置于反應釜中浸出，待加熱到反應一段時間后，銅陽極泥中銅浸出溶液，銻、鉍、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物，鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別獲得酸浸渣和酸浸液；(4)酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，銻、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物轉(zhuǎn)化為錫酸鈉、砷酸鈉、銻酸鈉等并進入溶液中，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別得到堿浸渣和堿浸液；(5)堿浸渣加硝酸浸出，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。
[0011]步驟(I)中加入的銅為氧化銅精礦、廢雜銅、電解陰極銅，用量為電子廢料重量比的20-60%，還原劑為焦粉、無煙煤粉，用量為電子廢料重量比的2-8%，造渣劑用量為電子廢料重量比的20-50%。步驟(3)中的硫酸用量為物料重量比的20-80%，雙氧水用量為物料重量比的50-90%，反應溫度為50-75°C，反應時間為l_5h，液固比為3:1-6:1。步驟(4)中的碳酸鈉用量為物料重量比的10-60%，氫氧化鈉用量為物料重量比的20-70%，反應溫度為80-950C，反應時間為2-5h，液固比為3:1-6:1。步驟(5 )中的硝酸用量為物料重量比的1_2倍，反應溫度為80-95°C，反應時間為l_4h，液固比為3:1-6:1。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點主要在于:
(1)采用加銅熔煉捕集電子廢料中貴金屬，其捕集率高，粗銅含銅也高，便于后續(xù)電解；
(2)粗銅進行電解，獲得陽極泥，采用傳統(tǒng)的火法氧化吹煉，難以脫出鉛、銅、鎳、銻、鉍、錫等金屬，而且出現(xiàn)貴金屬分散等問題；根據(jù)有色金屬的化學性質(zhì)，采用全濕法可以有效脫出銅、鉛、銻、鉍、錫等金屬，使貴金屬得以富集；獲得陰極銅可返回熔煉階段捕集貴金屬用。
[0013](3)其過程操作簡單、易產(chǎn)業(yè)化、環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低、貴金屬富集比高、貴金屬收率高，產(chǎn)業(yè)化應用前景好。
【附圖說明】
[0014]圖1是從電子廢料中高效富集貴金屬的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合具體實例對本發(fā)明進一步詳述:
實施例1
參見附圖1，條件:電子廢料破碎，重量5000克，電子廢料破碎，加入氧化銅精礦為電子廢料重量比的40%，還原劑為焦粉，加入量為電子廢料重量比的3%，造渣劑加入量為電子廢料重量比的30%，混勻，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；將銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，硫酸用量為銅陽極泥重量比的50%，雙氧水用量為銅陽極泥重量比的60%，置于反應爸中浸出，反應溫度95°C，時間4h，液固比為4:1，經(jīng)過濾和洗滌，銅陽極泥中銅浸出溶液，銻、鉍、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物，鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別獲得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，碳酸鈉用量為酸浸渣重量比的30%，氫氧化鈉用量為酸浸渣重量比的40%，浸出溫度為85°C，浸出時間為3h，液固比為4:1，經(jīng)過濾和洗滌，銻、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物轉(zhuǎn)化為錫酸鈉、砷酸鈉、銻酸鈉等并進入溶液中，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別得到堿浸渣和堿浸液；堿浸渣加硝酸浸出，硝酸用量為堿浸渣重量的1.2倍，溫度為95°C，時間3h，液固比為5:1，經(jīng)過濾和洗滌，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。從原料到貴金屬富集物，富集比為5046.71倍，貴金屬收率為96.4%。
[0016]實施例2
參見附圖1，條件:電子廢料破碎，重量5000克，電子廢料破碎，加入廢雜銅為電子廢料重量比的20%，還原劑為無煙煤，加入量為電子廢料重量比的5%，造渣劑加入量為電子廢料重量比的40%，混勻，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；將銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，硫酸用量為銅陽極泥重量比的60%，雙氧水用量為銅陽極泥重量比的40%，置于反應爸中浸出，反應溫度85°C，時間4h，液固比為5:1，經(jīng)過濾和洗滌，銅陽極泥中銅浸出溶液，銻、鉍、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物，鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別獲得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，碳酸鈉用量為酸浸渣重量比的320%，氫氧化鈉用量為酸浸渣重量比的30%，浸出溫度為95°C，浸出時間為3h，液固比為4:1，經(jīng)過濾和洗滌，銻、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物轉(zhuǎn)化為錫酸鈉、砷酸鈉、銻酸鈉等并進入溶液中，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別得到堿浸渣和堿浸液；堿浸渣加硝酸浸出，硝酸用量為堿浸渣重量的1.2倍，溫度為95°C，時間3h，液固比為5:1，經(jīng)過濾和洗滌，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。從原料到貴金屬富集物，富集比為48.50倍，貴金屬收率為97.1%。
[0017]實施例3
參見附圖1，條件:電子廢料破碎，重量5000克，電子廢料破碎，加入電解陰極銅為電子廢料重量比的20%，還原劑為焦粉，加入量為電子廢料重量比的2%，造渣劑加入量為電子廢料重量比的40%，混勻，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；將銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，硫酸用量為銅陽極泥重量比的60%，雙氧水用量為銅陽極泥重量比的70%，置于反應爸中浸出，反應溫度95°C，時間4h，液固比為4:1，經(jīng)過濾和洗滌，銅陽極泥中銅浸出溶液，銻、鉍、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物，鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別獲得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，碳酸鈉用量為酸浸渣重量比的50%，氫氧化鈉用量為酸浸渣重量比的60%，浸出溫度為85°C，浸出時間為3h，液固比為4:1，經(jīng)過濾和洗滌，銻、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物轉(zhuǎn)化為錫酸鈉、砷酸鈉、銻酸鈉等并進入溶液中，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別得到堿浸渣和堿浸液；堿浸渣加硝酸浸出，硝酸用量為堿浸渣重量的1.5倍，溫度為95°C，時間3h，液固比為5:1，經(jīng)過濾和洗滌，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。從原料到貴金屬富集物，富集比為51.26倍，貴金屬收率為96.8%。
[0018]實施例4
參見附圖1，條件:電子廢料破碎，重量5000克，電子廢料破碎，加入氧化銅精礦為電子廢料重量比的40%，還原劑為焦粉，加入量為電子廢料重量比的6%，造渣劑加入量為電子廢料重量比的40%，混勻，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；將銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，硫酸用量為銅陽極泥重量比的50%，雙氧水用量為銅陽極泥重量比的70%，置于反應爸中浸出，反應溫度95°C，時間4h，液固比為4:1，經(jīng)過濾和洗滌，銅陽極泥中銅浸出溶液，銻、鉍、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物，鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別獲得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，碳酸鈉用量為酸浸渣重量比的30%，氫氧化鈉用量為酸浸渣重量比的70%，浸出溫度為85°C，浸出時間為3h，液固比為4:1，經(jīng)過濾和洗滌，銻、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物轉(zhuǎn)化為錫酸鈉、砷酸鈉、銻酸鈉等并進入溶液中，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別得到堿浸渣和堿浸液；堿浸渣加硝酸浸出，硝酸用量為堿浸渣重量的1.6倍，溫度為95°C，時間3h，液固比為5:1，經(jīng)過濾和洗滌，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。從原料到貴金屬富集物，富集比為52.74倍，貴金屬收率為96.9%。
[0019]實施例5
參見附圖1，條件:電子廢料破碎，重量5000克，電子廢料破碎，加入廢雜銅精礦為電子廢料重量比的60%，還原劑為焦粉，加入量為電子廢料重量比的2%，造渣劑加入量為電子廢料重量比的30%，混勻，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；將銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，硫酸用量為銅陽極泥重量比的50%，雙氧水用量為銅陽極泥重量比的60%，置于反應爸中浸出，反應溫度95°C，時間4h，液固比為3:1，經(jīng)過濾和洗滌，銅陽極泥中銅浸出溶液，銻、鉍、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物，鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別獲得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，碳酸鈉用量為酸浸渣重量比的60%，氫氧化鈉用量為酸浸渣重量比的20%，浸出溫度為85°C，浸出時間為3h，液固比為3:1，經(jīng)過濾和洗滌，銻、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物轉(zhuǎn)化為錫酸鈉、砷酸鈉、銻酸鈉等并進入溶液中，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別得到堿浸渣和堿浸液；堿浸渣加硝酸浸出，硝酸用量為堿浸渣重量的1.8倍，溫度為95°C，時間3h，液固比為5:1，經(jīng)過濾和洗滌，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。從原料到貴金屬富集物，富集比為53.4倍，貴金屬收率為97.2 %。
【主權(quán)項】
1.一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，特別是電子廢料經(jīng)過銅熔煉捕集再經(jīng)電解獲得的陽極泥，其特征在于按以下步驟進行:(I)將電子廢料破碎，加入銅、還原劑、造渣劑，置于電弧爐中熔煉，獲得粗銅，貴金屬得到有效捕集；(2)粗銅再進行電解，貴金屬進入銅陽極泥中，實現(xiàn)了貴金屬初步富集；(3)將銅陽極泥物料與硫酸、雙氧水混合，置于反應釜中浸出，待加熱到反應一段時間后，銅陽極泥中銅浸出溶液，鋪、祕、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物，鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別獲得酸浸渣和酸浸液；(4)酸浸渣加氫氧化鈉和碳酸鈉進行堿浸，銻、砷、錫轉(zhuǎn)化為氧化物轉(zhuǎn)化為錫酸鈉、砷酸鈉、銻酸鈉等并進入溶液中，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，經(jīng)過濾和洗滌，分別得到堿浸渣和堿浸液；(5)堿浸渣加硝酸浸出，鉛進入溶液，經(jīng)過濾和洗滌，獲得貴金屬富集物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，其特征在于步驟(I)中加入的銅為氧化銅精礦、廢雜銅、電解陰極銅，用量為電子廢料重量比的20-60%，還原劑為焦粉、無煙煤粉，用量為電子廢料重量比的2-8%，造渣劑用量為電子廢料重量比的20-50%ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，其特征在于步驟(3)中的硫酸用量為物料重量比的20-80%，雙氧水用量為物料重量比的50-90%，反應溫度為50-750C，反應時間為l_5h，液固比為3:1-6:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，其特征在于步驟(4)中的碳酸鈉用量為物料重量比的10-60%，氫氧化鈉用量為物料重量比的20-70%，反應溫度為80-95 °C，反應時間為2-5h，液固比為3:1-6:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從電子廢料中高效富集貴金屬的方法，其特征在于步驟(5)中的硝酸用量為物料重量比的1-2倍，反應溫度為80-95°C，反應時間為l_4h，液固比為 3:1-6:1。
【文檔編號】C22B11/00GK105886768SQ201510034985
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月25日
【發(fā)明人】范興祥, 余宇楠, 蘇杰
【申請人】昆明冶金高等?？茖W校