专利名称：：电子废弃物分级电解回收金属的方法
技术领域：
：本发明涉及电子废弃物回收处理
技术领域：
，特别是提供了一种电子废弃物分级电解回收金属的方法。技术背景电子电器的生产是20世纪增长最快的行业之一。截至2005年，仅我国电视机的社会保有量已达到3.5亿台，冰箱、洗衣机也分别达到1.3亿和1.7亿台。随着科学技术的发展，电子产品更新速度将会越来越快，使用寿命也将会縮短，这将使电子垃圾的数量呈直线增长。目前，电子垃圾每年增加16%~28%，比总废物量的增长速度快3倍，电子垃圾正成为新的危险废物污染源。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，蕴含着巨大的经济价值。从电子废弃物中获取金属的传统方法是通氧焚烧，将有机成分去掉，得到金属块，然后进行冶炼、电解等得到金属单质。但是，在焚烧时会产生二恶英等大量的有害气体，对环境造成严重的污染，同时有机成分也被白白的浪费。为了避免污染环境，国内外相继提出了机械物理回收方法。如美国专利5683040(Methodforrecyclingwastefromprintedcircuitboardassembliesfromelectricalandelectronicdevices)提出了一种机械物理方法，首先将电路板等电子器件拆解，将完好的电子元件回收，然后将线路板粉碎、研磨，再通过设备将金属和非金属分离。中国的专利申请号98105592、99102862、02121434.4、03113180.8等也了相类似的方法。这些方法的投资大、设备生产成本高、工艺流程长、金属回收效率低等缺点，并且不能完全得到金属单质。为此本专利提出了一种分级电解回收金属的方法，根据电解液中不同金属离子的分解电势不同，釆用分级电解的方法直接将电子废弃物中提取出Cu、Zn、Pb、Ag等单质金属和贵金属合金。该方法的金属回收率高(》95%)、流程短、环境污染小。
发明内容本发明的目的在于提供一种电子废弃物分级电解回收金属的方法，实现了工艺工艺流程短，在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。本发明根据在电解液中不同金属离子具有不同的分解电压，调整电极的电动势，电动势由低向高进行分级电解工艺，从含金属电子废弃物中回收金属单质和贵金属A会口五o本发明采用硫酸、硝酸或王水溶液逐步溶解电子废弃物中的金属元素，过滤得到硫酸盐溶液、硝酸盐溶液或贵金属盐溶液，根据不同金属离子具有不同的分解电压，电动势由低向高进行分级电解工艺，从含金属电子废弃物中回收Cu、Zn、Sn、Pb、Ag金属和Au、Pt贵金属合金，金属回收率95%以上。一、金属分步溶解电子废弃物在溶解池中进行溶解，溶解池上方设置一个出气管道(5)连接吸收塔(6)，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，过滤得到硫酸盐溶液。其分解步骤为a.首先将富含金属的电子废弃物置于封闭的硫酸池中将Cu、Zn等金属溶解，硫酸池水溶液中硫酸与水的比例(质量比)为1:11:20，固液比为1:11:10。b.将电子废弃物在硝酸池中将Pb、Ag等金属溶解，硝酸池结构与上述硫酸池相同。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。过滤后得到硝酸盐溶液。c.将电子废弃物中未溶的贵金属在王水溶液中溶解，王水溶液中王水与水的配比为1:11:10。过滤后得到贵金属盐溶液。二、分级电解将溶液在电解槽中进行分级电解，电解槽为密闭装置，上部有排气管道(15)直接连接吸收塔(16)，还设有给料(14)、出料通道(18)。a.Cu、Zn金属的回收将含有Cu、Zn离子的硫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。首先电解的电动势为1.491.55V，进行Cu的电解回收。电解5(M00min后，得到Cu金属粉末。其次将电动势调整到2.552.66V，进行Zn的电解回收，得到Zn金属粉末。电解的电流密度为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。b.Pb、Ag金属的回收将含有Pb、Ag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。首先电解的电动势为0.7~1.0V，进行Ag的电解回收。电解50100min后，得到Ag金属粉末。其次将电动势调整到L521.9V，进行Pb的电解回收，得到Pb金属粉末。电解的电流密度为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。c.贵金属合金的回收将富含Au、Pt贵金属离子的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L03.0v，电流密度为2001000A/m2,电解温度为206(TC，阳极材料采用碳或Pt，阴极材料选用不锈钢、碳或Pt。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(》95%)、回收成本低等，适于工业化连续生产。图1是本发明实施的工艺流程图。图2是溶解池示意图，其中，池壁l、溶液2、溶液注入管道3、池盖4、排气管道5、吸收塔6、排液口7。图3是电解装置图，电解槽8、阳极9、阴极IO、滤器ll、电解液12、直流电源13、给料口14、排气管道15、吸收塔16、加热管17、排液口18。具体实施例含金属的电子废弃物分级电解回收将废弃电子器件中含有Cu、Zn、Pb和Ag等金属部件首先至于硫酸池中进行溶解，然后在硝酸池中溶解，最后在王水中溶解。硫酸与水的比例1:2，硝酸与硝酸的比例为1:3，固液比为1:2。首先对硫酸盐溶解进行电解，第一步电极电动势为1.52V，电解60min，得到Cu粉末，电解溶液温度为60'C;第二步将电极电动势调整到2.6V，电解60min,得到Zn粉末，电解溶液温度为6(TC。实验结果如表1所示。表1Cu、Zn回收率<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>其次对硝酸盐溶液进行电解，第一步电极电动势为0.72V，电解60min，得到Cu粉末，电解溶液温度为60'C;第二步将电极电动势调整到1.7V，电解60min，得到Zn粉末，电解溶液温度为60'C。实验结果如表2所示。表2Ag、Pb回收率<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>最后对贵金属盐溶液进行电解，电极电动势为2.8V，电解80min,电解溶液温度为6(TC，电流密度为900A/m2，最后得到贵金属合金粉末，回收率为95.2。权利要求1.一种从电子废弃物中分级电解回收金属的方法，其特征在于，采用硫酸、硝酸或王水溶液逐步溶解电子废弃物中的金属元素，过滤得到硫酸盐溶液、硝酸盐溶液或贵金属盐溶液，根据不同金属离子具有不同的分解电压，电动势由低向高进行分级电解工艺，从含金属电子废弃物中回收Cu、Zn、Pb、Ag单质金属和Au、Pt贵金属合金，金属回收率95％以上。2.根据权力要求1所述的方法，其特征在于，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；电子废弃物中金属元素的溶解工艺为首先，将富含金属的电子废弃物置于封闭的硫酸池中将Cu、Zn金属溶解，硫酸池水溶液中硫酸与水的质量比例为1:11:20，固液比为1:11:10;过滤得到硫酸盐溶液；然后，将电子废弃物在硝酸池中将Pb、Ag金属溶解，硝酸池结构与上述硫酸池相同；硝酸池水溶液中硝酸与水的质量比例为1:11:30，固液比为1:11:10，过滤后得到硝酸盐溶液；最后，将电子废弃物中未溶的贵金属在王水溶液中溶解，王水溶液中王水与水的质量配比为1:11:10;过滤后得到Au、Pt贵金属盐溶液。3、根据权力要求1所述的方法，其特征在于，金属元素分级电解回收的电解步骤a.Cu、Zn金属的回收将含有Cu、Zn离子的硫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；首先电解的电动势为L491.55V，进行Cu的电解回收；电解50~100min后，得到Cu金属粉末；然后将电动势调整到2.55~2.66V，进行Zn的电解回收，得到Zn金属粉末；电解的电流密度为200lOOOAAn2，电解温度为2060'C，阳极材料釆用碳或Pt,阴极材料选用不锈钢、碳或Pt;b.Pb、Ag金属的回收将含有Pb、Ag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；首先电解的电动势为0.7~1.0V，进行Ag的电解回收，电解50100min后，得到Ag金属粉末；然后，将电动势调整到1.52~1.9V，进行Pb的电解回收，得到Pb金属粉末；电解的电流密度为2001000A/m2,电解温度为206(TC，阳极材料采用碳或Pt，阴极材料选用不锈钢、碳或Pt。c.贵金属合金的回收将富含Au、Pt贵金属离子的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。全文摘要一种电子废弃物分级电解回收金属的方法，涉及电子废弃物回收处理
技术领域：
。采用硫酸、硝酸或王水溶液逐步溶解电子废弃物中的金属元素，将溶液过滤后得到硫酸盐溶液、硝酸盐溶液和贵金属盐溶液。根据不同金属离子具有不同的分解电压，调整电极的电动势，电极的电动势根据金属离子的分解电压，由低到高逐步电解提取金属单质Cu、Zn、Pb、Ag以及Au、Pt贵金属合金。电流密度为200～1000A/m<sup>2</sup>，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。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C22B7/00GK101230470SQ20071017677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