从废塑料中回收贵金属的方法与流程

本发明涉及一种废塑料中金属的回收，特别涉及一种从含有贵金属镀层的废塑料中回收贵金属的方法。

背景技术：

目前含有金属镀层的塑料应用越来越广泛，其镀层金属的种类也越来越多。现有的金属镀层塑料存在两种，一种是金属镀层在塑料表面，另外一种是金属镀层在多层叠合的塑料薄膜之间，如铝塑复合膜，这种铝塑复合膜大致可以分为三层：内层为粘结层，多采用聚乙烯或聚丙烯材料，起封口粘结作用；中间层为铝箔，能够防止电池外部水汽的渗入，同时防止内部电解液的渗出；外层为保护层，多采用高熔点的聚酯或尼龙材料，有很强的机械性能，防止外力对电池的损伤，起保护电池的作用。在生产加工含有金属镀层的塑料薄膜时亦或其寿命终结后，都会产生大量含有金属的废料，其中不乏富含金、铂等贵金属的废旧塑料。由于贵金属和薄膜基材之间极强的粘附力和稳定的化学性质，采用常规的物理方法和化学溶解的方法无法有效分离。

现有从含有贵金属镀层的塑料中回收贵金属，主要有两种方法。

其一，采用焚烧的方式，再从焚烧渣中回收贵金属。采用该方法处理此类废料，不仅能源消耗大，而且在焚烧的过程中会产生大量有毒有害气体，造成生产环境恶劣，同时也造成环境污染，另一方面，部分贵金属在焚烧过程中会掺杂在烟尘中，从而造成贵金属的损失。

其二，采用电解退镀的方法。中国专利CN102251270B公开了一种剥离材料表面镀覆的金属薄膜的方法，该方法通过电解使金属薄膜表面发生析氢反应，从而将金属薄膜从基体材料上剥离掉。该方法剥离金属薄膜清洁、快速，且对基体材料伤害小。但是对于金属层间断分布或不均匀的无机非金属材料或有机材料，因其金属表面不连续，在电解的过程中，使金属薄膜全部剥离基体材料尤为困难。而且，该方法只能处理金属镀层在基体材料表面的情况，无法直接处理贵金属复合膜。

因此，需要一种新的从含有贵金属镀层的废塑料中回收贵金属的方法。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种环保有效、经济节能、能够完全回收废塑料中贵金属的方法。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种从废塑料中回收贵金属的方法，其包括如下步骤：

步骤S1：将废塑料切割成塑料碎片；

步骤S2：将塑料碎片和浓硫酸混合搅拌，脱落的贵金属与浓硫酸形成混合液；

步骤S3：将浸泡过的塑料碎片打捞出来，再将混合液过滤，得到贵金属粉末和硫酸；

所述废塑料为含有贵金属镀层的废塑料薄膜；

所述贵金属为金、铂、铱、铑中的任意一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中塑料碎片为形状规则的碎片。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中塑料碎片为正方形或圆形碎片。

作为本发明的进一步改进，所述形状规则的碎片面积为9~36cm²。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中浓硫酸的质量分数为75~98%。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中打捞出来的塑料碎片需进行水洗，并回收洗液中的贵金属粉末。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3得到的硫酸可循环加入到步骤S2中或者经蒸馏除水后再加入到步骤S2中。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中浓硫酸需浸没塑料碎片。

作为本发明的进一步改进，所述方法在以下回收装置中进行：所述回收装置包括至少一个柱状槽、一筒状漏槽，所述柱状槽底部为一倒锥体，所述倒锥体下设有一出料管和一出料阀，所述漏槽置于柱状槽内，所述柱状槽与漏槽之间有间隙，所述漏槽底部垂直纵向安装若干挡板，所述漏槽的底部及内壁均开有若干筛孔。

本发明采用浓硫酸浸泡废塑料，并同时施加搅拌，将镀覆在废塑料上的贵金属在机械搅拌的外力下，从塑料薄膜上剥离下来，从而对贵金属进行富集回收。本发明过程简单，操作方便，所用硫酸可循环使用，金属回收率高，成本低，无污染。

附图说明

图1为包括一个柱状槽的回收装置的主视示意图。

图2为包括两个柱状槽的回收装置的主视示意图。

图3为图1回收装置的俯视示意图。

其中，100为回收装置、1为漏槽、2为柱状槽、11为挡板、12为筛孔、21为倒锥体、22为出料管、23为出料阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明采用如下技术方案：一种从废塑料中回收贵金属的方法，包括如下步骤：

步骤S1：将废塑料切割成塑料碎片；

步骤S2：将塑料碎片和浓硫酸混合搅拌，脱落的贵金属与浓硫酸形成混合液；

步骤S3：将浸泡过的塑料碎片打捞出来，再将混合液过滤，得到贵金属粉末和硫酸；

废塑料为含有贵金属镀层的废塑料薄膜；

贵金属为金、铂、铱、铑中的任意一种或多种。

本发明中，废塑料为含有贵金属镀层的废塑料薄膜，贵金属为金、铂、铱、铑中的一种或多种，贵金属镀层可在单层塑料薄膜表面或在多层复合膜之间。本发明中，实施例1所用废塑料薄膜为含有金、铂混合镀层的PVC复合薄膜，金属镀层在两层叠合的PVC薄膜之间。

本发明中，先将废塑料切割成塑料碎片，以便贵金属剥离下来。对于废塑料碎片的形状，优选的，塑料碎片为规则形状的碎片，更为优选的，塑料碎片为正方形或圆形碎片。对于塑料碎片的大小，面积过大，则贵金属从塑料中剥离下来的时间长，面积过小，塑料碎片在浓硫酸的浸泡下，极易卷边，使金属剥离困难。优选的，塑料碎片面积为9~36cm²，最为优选的，塑料碎片为面积为9~36cm²的正方形碎片。

本发明中，再将塑料碎片与浓硫酸混合，加入的浓硫酸应将塑料碎片浸没，同时进行搅拌，脱落的贵金属与浓硫酸形成混合液。搅拌的时间取决于搅拌的强度，一般的搅拌时间为6~15h，浓硫酸的质量分数为75~98%。

本发明中，搅拌结束后，将浸泡过的塑料碎片进行打捞，打捞起的塑料碎片再进行水洗，以回收塑料碎片中夹带的贵金属。根据混合液中贵金属粉末的量，选择继续加入塑料碎片进行搅拌浸泡或者直接过滤。混合液中贵金属粉末经过过滤，得到回收，过滤后的硫酸可直接加入到步骤S2中，继续用来浸泡塑料碎片，若经多次循环之后，硫酸中水分增多，可进行蒸馏，去除水分，浓缩硫酸，再加入到步骤S2中循环使用。

本发明中，为了方便使塑料碎片打捞及贵金属粉末富集，以减少过滤量，设计了以下回收装置100：回收装置100包括至少一个柱状槽2、一筒状漏槽1，柱状槽2底部为一倒锥体21，倒锥体21下设有一出料管22和一出料阀23，漏槽1置于柱状槽2内，柱状槽2与漏槽1之间有间隙，漏槽1底部垂直纵向安装若干挡板11，漏槽1的底部及内壁均开有若干筛孔12。

将浓硫酸和塑料碎片加入漏槽1，通过搅拌桨搅拌，漏槽1底部的挡板11可增强搅拌效果，脱落的贵金属与浓硫酸形成混合液，搅拌结束后，提起漏槽1，浓硫酸和脱落的贵金属粉末从漏槽1的筛孔12中漏入柱状槽2内，塑料碎片留在漏槽1中，以此使塑料碎片与混合液分离。然后静置，使贵金属粉末下沉，聚集在柱状槽2的倒锥体21底部，打开出料阀23，使倒锥体21底部的贵金属粉末随部分硫酸放出，立即关闭出料阀23，将硫酸和贵金属粉末的混合液进行过滤，得到贵金属粉末，硫酸可再次加入到柱状槽2中，用于浸泡塑料碎片。本发明中，实施例1采用回收装置100，进行贵金属回收。

本发明中，浸泡过的塑料碎片被漏槽1提出后，放入另一个柱状槽2内，加水搅拌洗涤，以除去塑料碎片中夹杂的贵金属粉末，搅拌结束后，提起漏槽1，水洗液和贵金属粉末从筛孔12漏入柱状槽2内，塑料碎片留在漏槽1中。水洗液可多次使用，至水洗液内的贵金属粉末较多时，静置水洗液，使内部贵金属下沉 ，聚集在柱状槽2的倒锥体21底部，打开出料阀23，使倒锥体21底部的贵金属粉末随部分水洗液放出，立即关闭出料阀23，将放出的水洗液进行过滤，得到贵金属粉末，过滤的水洗液可再次加入到柱状槽2中，用于洗涤塑料碎片。

本发明通过将废塑料切割至碎片后，采用浓硫酸浸泡和搅拌，从而将贵金属从塑料薄膜上剥离下来，进行回收。本发明不仅能够处理表面镀覆贵金属的废塑料，还能够回收复合膜中的贵金属。复合膜通过硫酸浸泡，其粘结层被破坏，复合膜分开为单层膜，同时通过浓硫酸的作用，塑料薄膜硬度变大，出现褶皱，以致贵金属镀层出现裂痕，再在搅拌外力的作用下，贵金属镀层从废塑料上脱落下来。

下面将结合具体的实施例进行说明。

实施例1。

本实施例处理的废塑料为：含有金、铂混合镀层的PVC复合膜，镀层在两层叠合的PVC薄膜之间。

回收装置100包括两个柱状槽2，一漏槽1，柱状槽2为直径33cm，高40cm的圆柱状槽；漏槽1为直径30cm，高30cm的筒状漏槽，漏槽1底部垂直纵向安装四块挡板11，所用挡板11长3cm，宽1.5cm，高7cm，挡板11沿漏槽1底部半径方向距槽壁为3cm。回收装置100采用PP材质。所用搅拌桨为聚四氟乙烯搅拌桨，桨直径为9cm。

1）将含有金镀层的PVC薄膜物料，切割成边长为3cm大小的正方形碎片。

2）将200g PVC薄膜碎片及浓硫酸加入到漏槽1中混合，使浓硫酸浸没PVC薄膜碎片，此时浓硫酸使液面达到挡板11上方3cm处，开启搅拌，搅拌8h后，关闭搅拌。

3）提起漏槽1，将PVC薄膜碎片分离出来，然后静置，使金、铂粉末下沉，聚集在柱状槽2的倒锥体21底部，打开出料阀23，使倒锥体21底部的金、铂粉末随部分硫酸放出，立即关闭出料阀23，将放出的硫酸和金、铂粉末混合液进行过滤，收集得到金、铂混合粉末，硫酸可再次加入到柱状槽2中，用于浸泡PVC薄膜碎片。

4）将漏槽1放入另一个柱状槽2中，加水搅拌，洗涤浸泡过的PVC薄膜碎片，以洗除其中夹杂的金、铂粉末，搅拌结束后，提出漏槽1，静置至金、铂粉末沉积柱状槽2的倒锥体21底部，打开出料阀23，放出洗涤液，过滤，回收得到金、铂混合粉末。

通过上述方法回收PVC薄膜镀层中的金和铂，金和铂的回收率均高达99%。

本发明将含有贵金属镀层的废塑料薄膜，采用浓硫酸浸泡和搅拌，将贵金属从塑料薄膜的镀层上剥离下来，从而对贵金属进行富集回收。本发明过程简单，操作方便，所用硫酸可循环使用，金属回收率高，成本低，无污染。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。