专利名称：：一种从电子废弃物中直接电解回收金属的方法
技术领域：
：本发明属于电子废弃物回收处理
技术领域：
，特别提供了一种从电子废弃物中直接电解回收金属的方法。技术背景电子废弃物也称为电子垃圾，主要是指日常生活中淘汰或报废的各种家用电器及电子类产品。目前，电子类产品的更新换代年限不断缩短，被淘汰的电器、电子产品数量不断大幅增长，已成为城市垃圾中增长最快的垃圾。电子废弃物中富含多种金属如Cu、Zn、Sn、Ni和贵金属Au、Ag、Pt等。目前主要采用焚烧的方法来获得金属的合金块，即将电子废弃物通氧(或空气)进行燃烧，将有机成分去掉，合金在高温下形成合金块，达到回收的目的。但是，在焚烧时会产生大量的有害气体(如二噁英和呋喃等)，对环境造成严重的污染，同时有机成分也被白白的浪费。除了焚烧回收金属外，还有采用湿法冶金技术回收废弃物中的金属，专利申请号为200610117802.6公开了一种从电子废弃物中提取金属铜的方法，利用氧气在三相床中间氧化溶解电路板中的金属铜，用溶剂萃取法把铜从熔液中选择性萃取出来，再进行反萃取、浓縮，最后用电积法对浓縮液进行电积，得到电积铜。这种方法工艺流程较长，投资成本高。传统的湿法冶金技术会形成硫酸盐、氰化物等有毒废液，对人体和环境均有很大的伤害。采用机械物理方法回收电子废弃物中金属对环境污染小，如专利申请号为98105592、99102862、02121434.4、03113180.8等公开该方法的工艺过程，即首先拆解电子废弃物，然后粉碎、研磨，最后通过重力、磁力或其他技术将非金属和金属分离，最后对金属进行电解或冶炼。但是，这种方法存在投资大、回收成本高、金属回收效率低等缺点。针对目前电子废弃物中金属回收方法存在的问题，提出了一种电解回收金属合金的方法，即采用电解的方法直接将电子废弃物中的金属提取出来，该方法的金属回收率高(》96%)，由于采用了吸收塔，且溶液循环使用，不会对环境产生污染。
发明内容本发明的目在于提供一种从电子废弃物中直接电解回收金属的方法，解决了现有技术存在的投资较高或对环境产生污染的问题，在较短的工艺流程、较低的回收成本和环境友好的条件下，直接从电子废弃物中提取金属。本发明的工艺为a.首先将富含金属的电子废弃物置于封闭的硝酸池中将金属溶解，硝酸池水溶液中硝酸与水的比例(质量比)为1:11:30，固液比为1:11:10。溶解池上方设置一个出气管道8连接吸收塔9，将废气、水蒸气吸收后再利用，吸收塔内为水溶液或碱性溶液。b.将硝酸池中的溶液过滤，得到富含金属离子的硝酸盐溶液，并用NaOH溶液调节溶液的pH值为68，防止溶液传送过程中对管道腐蚀。c.将富含金属离子的硝酸盐溶液通过给料系统传送至电解槽中，然后通入直流电进行电解。电解电动势为1.0~3.0v，电流密度为2001000A/m2，电解温度为2060°C,阳极材料采用碳或Pt，阴极材料选用不锈钢、碳或Pt。电解槽为密闭装置，上部有排气管道直接连接吸收塔，还设有给料、出料通道。d.电解过程阴极析出粉末状或海绵状金属合金，电解的阳极析出气体，其电解原理为阴极Men++ne=Me阳极40H--4e=H20+02丁其中，n为自然数，代表离子价，e为电子；e.电解后取出阴极上粉末状或海绵状的金属，通过过滤器和干燥器得到最终的多合金的金属粉末。f.将硝酸池中的电子废弃物过滤出，在王水溶液中将未溶金属溶解，王水溶液中王水与水的配比为1:11:10;然后将富含贵金属离子的溶解进行电解，重复上述ae步骤。本发明的优点在于投资少、工艺简单、流程短、污染小、金属回收率高(》96%)、回收成本低等，适于工业化连续生产。图l是电解装置图，其中，电解槽l、阳极2、阴极3、滤器4、电解液5、直流电源6、给料口7、排气管道8、吸收塔9、加热管IO、排液口11。电解槽内衬为塑料，外衬为陶瓷；电解液通过电加热管10加热，通过热电偶控制溶液温度；阳极产生的气体由排气管排放到吸收塔。图2是本发明实施的工艺流程图。具体实施例实施例1废弃电子器件中的印刷线路板富含有Cu、Sn、Zn禾QAu金属，将500kg的印刷线路板放入硝酸池中，硝酸池中硝酸与水的比例为1:1，固液比为l:l。经过4小时溶解后将溶液过滤，过滤后的溶液通过给料管道输送到电解槽中。电解槽阴极和阳极均为石墨材质，通入直流电，槽电压控制在1.03.0V，PH=6.0，电解温度为20°C。表1给出了不同电流密度和电解时间后，金属的回收率。再将线路板置入王水溶液中溶解先前未溶金属，再通过上述工艺进行电解回收。表1电流密度和电解时间对金属回收率的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>1.580012087.62.060010093.72.540010094.53.020010096.8实施例2将富含金属的电子元器件器件进行电解回收。将500kg的器部件放入硝酸池中，硝酸池中硝酸与水的比例为1:2，固液比为1:5。经过5小时溶解后将溶液过滤，过滤后的溶液通过给料管道输送到电解槽中。电解槽阴极和阳极均为石墨材质，通入直流电，槽电压控制在1.03.0V，PH=7.0，电解温度为40。C。表2给出了不同电压对金属回收率的影响。再将电子器件置入王水溶液中溶解先前未溶金属，再通过上述工艺进行电解回收。表2电流密度和电解时间对金属回收率的影响电动势/v电流密度/A.nr2电解时间/min金属回收率/%1.010006077.21.580012092.92.060015094.32.540015096.53.020018097.2实施例3将四机一脑(电视机、空调机、洗衣机、电冰箱和电脑)富含金属的电子元器件进行电解回收。将500kg的器部件放入硝酸池中，硝酸池中硝酸与水的比例为1:3，固液比为1:10。经过10小时溶解后将溶液过滤，过滤后的溶液通过给料管道输送到电解槽中。电解槽阴极和阳极均为石墨材质，通入直流电，槽电压控制在1.03.0V，PH=8.0，电解温度为60。C。表3给出了不同电压对金属回收率的影响。再将电子器件置入王水溶液中溶解先前未溶金属，再通过上述工艺进行电解回收。表3电流密度和电解时间对金属回收率的影响电动势/v电流密度/A.m—2电解时间/min金属回收率/%1.0100012080.61.5800150089.72.060015092.42.540015096.83.020018097.权利要求1.一种从电子废弃物中直接电解回收金属的方法，其特制在于，工艺为a.将富含金属的电子废弃物置于封闭的硝酸池中将金属溶解，硝酸池水溶液中硝酸与水的质量比例为1∶1～1∶30，固液比为1∶1～1∶10；溶解池上方设置一个出气管道连接吸收塔，将废气、水蒸气吸收后再利用，吸收塔内为水溶液或碱性溶液；b.将硝酸池中的溶液过滤，得到富含金属离子的硝酸盐溶液，并用NaOH溶液调节溶液的pH值为6～8，防止溶液传送过程中对管道腐蚀；c.将富含金属离子的硝酸盐溶液通过给料系统传送至电解槽中，然后，通入直流电进行电解；电解电动势为1.0～3.0v，电流密度为200～1000A/m2，电解温度为20～60℃，阳极材料采用碳或Pt，阴极材料选用不锈钢、碳或Pt；电解槽为密闭装置，上部有排气管道直接连接吸收塔，还设有给料、出料通道；d.电解过程阴极析出粉末状或海绵状金属合金，电解的阳极析出气体，其电解反应为阴极Men++ne＝Me阳极4OH--4e＝H2O+O2↑其中，n为自然数，代表离子价，e为电子；e.电解后取出阴极上粉末状或海绵状的金属，通过过滤器和干燥器得到最终的多合金的金属粉末。f.将硝酸池中的电子废弃物过滤出，在王水溶液中将未溶金属溶解，王水溶液中王水与水的配比为1∶1～1∶10；然后将富含贵金属离子的溶解进行电解，重复上述a～e步骤。全文摘要一种从电子废弃物中直接电解回收金属的方法，属于电子废弃物回收处理
技术领域：
。首先将富含金属的电子废弃物置于硝酸池中将金属溶解，未溶金属在王水溶液中进行溶解，溶解产生的废气通过吸收塔回收再利用。溶液过滤得到富含金属离子溶液，并用NaOH溶液调节溶液的pH值为6～8。将富含金属离子溶液通过给料系统传送至电解槽中，然后通入直流电进行电解。电解电动势为1.0～3.0v，电流密度为200～1000A/m<sup>2</sup>，电解温度为20～60℃。解后取出阴极上粉末状或海绵状的金属合金，通过过滤器和干燥器得到最终的多合金的金属粉末。优点在于，投资少、工艺简单、流程短、污染小、金属回收率高、回收成本低，适于工业化连续生产。文档编号C22B7/00GK101230469SQ20071017677公开日2008年7月30日申请日期2007年11月2日优先权日2007年11月2日发明者张深根,曲选辉,田建军申请人:北京科技大学