本发明所属的
技术领域：
是工业废弃物再生领域，具体涉及一种从废旧电路板中高效浸出铜的方法。
背景技术：
：进入21世纪以来，电器及电子设备的生产已成为世界增长速度最快的制造业之一，随着科技进步的日新月异，电子产品的数量急剧增加且使用周期不断缩短，当今世界正面临着前所未有的电器及电子设备废弃物浪潮。据统计，目前全球每年产生电子垃圾约4000万吨，并正以3倍于其它城市垃圾的速度增加，电子废弃物已成为城市垃圾中增长最快的一类固体废弃物。印刷电路板作为电子工业的基础，是各类电子产品中不可缺少的重要组成部分，由于电子和信息行业产品更新换代非常之快，导致随之而产生的废弃印刷电路板的数量十分巨大。由于废弃电路板中含有大量的金属，尤其是铜的含量最高，因此，以废弃电路板为原料，对其中的金属铜进行回收利用，实现了变废为宝，对于保护环境和资源回收利用具有深远意义。目前，对于废弃电路板的资源化研究主要包括火法处理、机械处理和湿法处理等。但是由于机械处理法及火法冶金工艺中存在的设备昂贵、能耗大，污染严重等问题，自上世纪70年代以来，废弃电路板的湿法处理工艺深受重视并发展迅速，近年来成为废弃电路板中有价金属回收领域研究的热点。专利cn103388160b公开了一种用废弃电路板溶铜--电沉积联用法制备超细铜粉的方法，将废弃电路板置于由硫酸铜、硫酸铵、氨水、添加剂组成的水溶液反应体系中，在电解条件下制备得到超细金属铜粉，但是在该工艺过程中氨水容易挥发，致使工作环境很差，且存在较大职业健康危害。专利cn100406591c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接氧化溶解电路板中的金属铜，并以溶剂萃取法将溶液中的铜选择性萃取出来，最后以电积法制备得到电积铜，该工艺对操作过程要求较为严格，且设备投资成本较大。专利cn106947866a公开了一种废弃电路板的回收利用方法，采用化学—生物联合浸出废弃电路板中的金属，在加入经驯化的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌进行微生物浸出后，金属铜浸出率可达到90％以上，但该工艺浸出时间长，且氧化亚铁硫杆菌在极端温度条件下易失活，降低浸出效率。综上所述，在废弃电路板中金属铜的回收过程中，浸出方法是关键技术。现有的方法在浸出效率、氧化剂来源及成本等方面不同程度上存在着一些不足和问题，需要研究开发更加高效的废弃电路板中金属铜的浸出新方法，促进我国废弃电路板资源的高效开发利用及环境保护。技术实现要素：本发明的目的是提供一种经济高效的废弃电路板中铜的浸出方法，所采用的氧化剂来源广泛，该方法具有适应性强、工艺简单、操作方便、反应条件温和、铜浸出率高的效果。本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种高效浸出废弃电路板中铜的方法，将硫酸溶液与废弃电路板多金属粉末调浆，以氧化锰矿中存在的mno2、mn2o3、mn3o4为氧化剂，在搅拌条件发生反应，废弃电路板多金属粉末中的金属铜和氧化锰矿中的高价锰分别转化为cuso4和mnso4，具体包括下述步骤：(1)将废弃电路板破碎、水力分选后后得到废弃电路板多金属粉末；(2)将多金属粉末、氧化锰矿和硫酸溶液充分混合，制浆，控制浸出体系mn/cu摩尔比为0.9～1.5，液固质量比为3～10:1，硫酸浓度为1.5～4.0mol/l，在30～65℃下搅拌反应1.5～3h，反应后固液分离得到富含铜和锰的浸出液。本发明中，所述的废弃电路板多金属粉末中的金属铜和氧化锰矿中的高价锰分别转化为cuso4和mnso4的反应方程式为：cu+mno2+2h2so4＝cuso4+mnso4+2h2o(1)cu+mn2o3+3h2so4＝cuso4+2mnso4+3h2o(2)cu+mn3o4+4h2so4＝cuso4+3mnso4+4h2o(3)本发明中，所述的废弃电路板多金属粉末粒径小于0.335mm。本发明中，所述的氧化锰矿粒径为小于0.335mm。本发明中，所述的废弃电路板来自废弃电视机、电冰箱、手机、电脑等电子废弃物中的任意一种或任意两种或两种以上的组合物。本发明中，所述的氧化锰矿选自软锰矿、硬锰矿、黑锰矿、褐锰矿、电解锰阳极泥、大洋多金属锰结核、废氧化锰催化剂中任意一种或任意两种或两种以上的组合物。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：第一，本发明一方面能够实现废弃电路板中金属铜的高效浸出，另一方面，促进了氧化锰矿中高价锰的还原，实现铜、锰资源的高效利用与回收，铜和锰的浸出率达到96％以上。本发明实现了废电路板有效成分的资源化利用，具有环境友好，反应温和，工艺简单，铜浸出率高，操作方便等特点。第二，本发明采用的方法在较低的温度下就能实现废弃电路板中铜的浸出，具有能耗低、工艺简单、操作方便、浸出率高等优点。附图说明图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。除有特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。下述实施例中所用废弃电路板多金属粉末化学组成，如表1所示。表1废弃电路板多金属粉末的化学组成(％)cucaalmgtiznfesn45.05.674.080.430.350.320.230.05实施例1氧化锰矿样取自湖南湘西某氧化锰矿，主要锰矿物为软锰矿，其化学成分分析见表1。一种本发明的废弃电路板中铜的浸出工艺流程如图1所示，操作步骤如下：(1)将废弃电路板破碎、重选后得到废弃电路板多金属粉末；(2)将多金属粉末、氧化锰矿和硫酸溶液充分混合，制浆，控制浸出体系mn/cu摩尔比为1.2:1，液固质量比为6:1，硫酸浓度为3.0mol/l，在45℃下搅拌反应2h，反应后固液分离得到富含铜和锰的浸出液，铜浸出率为96.32％，锰浸出率为96.87％。表1氧化锰矿石化学成分分析(％)mnfesio2alspknacamgba20.3410.4637.224.430.130.0890.90.0740.520.470.11实施例2氧化锰矿与实施例1相同。一种本发明的废弃电路板中铜的浸出工艺流程如图1所示，操作步骤如下：(1)将废弃电路板破碎、重选后得到废弃电路板多金属粉末；(2)将多金属粉末、氧化锰矿和硫酸溶液充分混合，制浆，控制浸出体系mn/cu摩尔比为1.3:1，液固质量比为8:1，硫酸浓度为3.5mol/l，在50℃下搅拌反应3h，反应后固液分离得到富含铜和锰的浸出液，铜浸出率为98.62％，锰浸出率为97.54％。实施例3氧化锰矿样取自湖南湘西某电解锰厂阳极泥，主要锰矿物为软锰矿，锰品位为49.4％，铅品位为4.5％。矿石经粉碎至-50目粒级。一种本发明的废弃电路板中铜的浸出工艺流程如图1所示，操作步骤如下：(1)将废弃电路板破碎、重选后得到废弃电路板多金属粉末；(2)将多金属粉末、氧化锰矿和硫酸溶液充分混合，制浆，控制浸出体系mn/cu摩尔比为1.3:1，液固质量比为5:1，硫酸浓度为2.5mol/l，在55℃下搅拌反应3h，反应后固液分离得到富含铜和锰的浸出液，铜浸出率为96.68％，锰浸出率为96.82％。实施例4本实施例中锰矿矿样取自湖南永州某氧化锰矿，主要锰矿物为软锰矿，锰品位为20.3％，铁品位为10.5％，二氧化硅为37.2％。矿石经粉碎至-200目粒级。一种本发明的废弃电路板中铜的浸出工艺流程如图1所示，操作步骤如下：(1)将废弃电路板破碎、重选后得到废弃电路板多金属粉末；(2)将多金属粉末、氧化锰矿和硫酸溶液充分混合，制浆，控制浸出体系mn/cu摩尔比为1.1:1，液固质量比为4:1，硫酸浓度为1.5mol/l，在45℃下搅拌反应3h，反应后固液分离得到富含铜和锰的浸出液，铜浸出率为96.04％，锰浸出率为96.12％。当前第1页12