一种从电子废料中高效富集贵金属的方法
【专利摘要】本发明公开了一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，特别是电子废料经过铜熔炼捕集再经电解获得的阳极泥。该工艺是将电子废料破碎，加入铜、还原剂、造渣剂，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，置于反应釜中浸出，分别获得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，分别得到碱浸渣和碱浸液；碱浸渣加硝酸浸出，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。从原料到贵金属富集物。本方法操作简单、环境友好、生产成本低、易产业化、贵金属收率高，具有较好的应用前景。
【专利说明】
一种从电子废料中高效富集贵金属的方法
技术领域
[0001 ] 本发明属于稀贵金属冶金领域，涉及一种从电子废料中高效富集贵金属的方法。
【背景技术】
[0002]电子废料含有多种有色金属，单一的湿法和或火法很难从电子废料中经济有效的提取贵金属。现行的电子废料一般含有铅、铜、镍、锑、铋、锡、金、银、铂、钯等以及非金属材料，成分和物相极为复杂，贵金属含量贵不高，特别是铂族金属含量较低，要经济提取贵金属，需要预先富集贵金属。通过富集，提取贵金属的试剂消耗就显著降低，成本大幅度减小，产生的废液、废气废渣相应就减少，容易治理达标排放。目前从电子废料中富集贵金属的方法有如下几种:
荣杨公开了了一种从电子废料中回收贵金属的方法(发明专利申请号:201210439471.3)，工艺简单、成本低，且能高效富集贵金属。该方法包括以下步骤:(I)将经过预处理的电子废料与捕集剂、添加剂及还原剂烘干，粉碎后，混合均匀；(2)将混合后的物料放入石墨坩祸中置于箱式电阻炉或电弧炉内，升温还原，通气体保护，还原后水冷，使贵金属进入合金中；(3)将所得含贵金属的合金相选择性浸出其中的贱金属，获得贵金属富集物；(4)贵金属富集物采用湿法冶金技术进行精炼获得铂钯铑产品。
[0003]姚洪等人发明了一种电子废料的贵金属再生回收方法(发明专利号:03137220.1)它包括a.预处理:将废电子元件磨成粉状，经过磁选筛分得到含贵金属粉料；b.氧化浸出；在装有贵金属粉料的容器中依次加入盐酸、络合剂，在加热条件下，滴加双氧水后经过至少
1.5小时浸出，抽去上清液得到浸出液；c.滤液置换:在上述浸出液内加入铁粉，得到贵泥；d.贵泥精提:先进行贵泥浸出，然后，进行复盐沉淀，再加入氧化剂，直至产生氯气后得到复盐沉淀；再进行钯的提纯，本发明具有工艺先进，成本低，效率高等特点，有明显的经济和社会效益。
[0004]许开华提供了一种从贵金属电子废料回收贵金属的方法(发明专利申请号:201010506134.2)，包括:将贵金属电子废料机械粉碎、静电分选和磁选预处理，微波热解去除残余橡塑材料，利用微波间接加热贵金属电子废料粉末，使其快速熔融，由此按贵金属熔点由低至高将贵金属依次分离回收。该方法加热均匀且速度快，节能高效，易于控制，无污染且生产成本较低。本发明方法亦可用于分离回收其它熔融温度差异较大的普通金属，且不受加热材料是否吸收微波的限制。本发明还提供了相应设备，该设备结构设计合理，利于加快反应速度且利于贵金属熔融过程中的固、熔分离，以及便于自动化操作。本发明是对贵金属电子废料中贵金属的回收，最大限度的利用了废料中的资源，具有巨大的社会效益和经济效益。
[0005]董蜀希等人发明了一种回收电子废料中的有色金属和贵金属的方法(发明专利申请号:200710049159.2)，属工业废弃物资源化处理技术领域。所述的方法为:将电子废料粉碎、分选后获得含Pt、Pd、Au、Ag、In、Cu、Sb、Zn、Pb、Sn的混合金属粉末，再将上述金属粉末分两步进行熔融，对每步熔融后的熔融物用真空压滤法收集，后用真空蒸馏分离法进行分离处理得到SB、ZN、PB、SN ;用电解法提取⑶、NI和利用湿法冶金术提取AU、AG、PT、H)。优点是分离收集更为彻底，可将电子废料中的各种金属全部回收，成本低、能耗低、效率高。
[0006]方孝玲公开了一种新生物法从电子废料中回收金银的工艺(发明专利申请号:201210269046.4),包括以下步骤:a、针板分离工序；b、提银工序；C、除铁工序；d、溶金工序；e、还原金工序；f、熔金工序，本发明与现有技术相比，具有以下特点:金银回收率达98%、不用氰化钠、无毒、无污染、无废水排放。
[0007]汪劲松等人研究了从富含铜的电子废料中回收金属和非金属材料的工艺(发明专利号:02121434.4)，该工艺步骤如下:首先加淋水将废料进行粗破碎和粉碎，再利用摇床，以水为介质进行重力分选；然后采用转炉将分选后的金属粉末铸成电解阳极；用电解法提纯铜；采用湿法冶金术提炼阳极泥中的金、银、铂金、钯等贵重金属。本发明由于在粗破碎和粉碎中增加了喷淋水，可有效清除废气、粉尘排放，加工过程无气味；以水为介质，利用摇床进行重力分选，对金属和非金属分离效率高；利用转炉将分选的金属粉末铸成电解阳极，可显著减少可燃物的数量及尾气排放；采用电解法提纯阳极中的铜，有效提高了铜的纯度。电解过程中得到的副产品阳极泥，其中的贵金属可以采用湿法冶金术把它们提炼出来。
[0008]综上，从电子废料中富集贵金属的方法较多，但要经济有效提取贵金属，需要预先富集，提出了电子废料加铜熔炼一电解一阳极泥一选择性脱出阳极泥中铅、铜、铋、锡、锑等金属，达到富集贵金属的目的。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，该方法为电子废料与铜熔炼，形成粗铜，经电解，获得阳极泥，采用全湿法选择性除铅、铜、铋、锡、锑等金属，达到富集贵金属的目的。该方法有利于降低提取贵金属的试剂消耗，降低提取成本，产生的废液、废气废渣容易治理达标排放。其过程操作简单、易产业化、环境友好、生产成本低、贵金属富集比高、贵金属收率高，产业化应用前景好。
[0010]本发明采用的技术方案是:一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，其特征在于按以下步骤进行:(1)将电子废料破碎，加入铜、还原剂、造渣剂，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；(2)粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；(3)将铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，置于反应釜中浸出，待加热到反应一段时间后，铜阳极泥中铜浸出溶液，锑、铋、砷、锡转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，经过滤和洗涤，分别获得酸浸渣和酸浸液；(4)酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，锑、砷、锡转化为氧化物转化为锡酸钠、砷酸钠、锑酸钠等并进入溶液中，硫酸铅转化为碳酸铅，经过滤和洗涤，分别得到碱浸渣和碱浸液；(5)碱浸渣加硝酸浸出，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。
[0011]步骤(I)中加入的铜为氧化铜精矿、废杂铜、电解阴极铜，用量为电子废料重量比的20-60%，还原剂为焦粉、无烟煤粉，用量为电子废料重量比的2-8%，造渣剂用量为电子废料重量比的20-50%。步骤(3)中的硫酸用量为物料重量比的20-80%，双氧水用量为物料重量比的50-90%，反应温度为50-75°C，反应时间为l_5h，液固比为3:1-6:1。步骤(4)中的碳酸钠用量为物料重量比的10-60%，氢氧化钠用量为物料重量比的20-70%，反应温度为80-950C，反应时间为2-5h，液固比为3:1-6:1。步骤(5 )中的硝酸用量为物料重量比的1_2倍，反应温度为80-95°C，反应时间为l_4h，液固比为3:1-6:1。
[0012]本发明的优点主要在于:
(1)采用加铜熔炼捕集电子废料中贵金属，其捕集率高，粗铜含铜也高，便于后续电解；
(2)粗铜进行电解，获得阳极泥，采用传统的火法氧化吹炼，难以脱出铅、铜、镍、锑、铋、锡等金属，而且出现贵金属分散等问题；根据有色金属的化学性质，采用全湿法可以有效脱出铜、铅、锑、铋、锡等金属，使贵金属得以富集；获得阴极铜可返回熔炼阶段捕集贵金属用。
[0013](3)其过程操作简单、易产业化、环境友好、生产成本低、贵金属富集比高、贵金属收率高，产业化应用前景好。
【附图说明】
[0014]图1是从电子废料中高效富集贵金属的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实例对本发明进一步详述:
实施例1
参见附图1，条件:电子废料破碎，重量5000克，电子废料破碎，加入氧化铜精矿为电子废料重量比的40%，还原剂为焦粉，加入量为电子废料重量比的3%，造渣剂加入量为电子废料重量比的30%，混匀，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；将铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，硫酸用量为铜阳极泥重量比的50%，双氧水用量为铜阳极泥重量比的60%，置于反应爸中浸出，反应温度95°C，时间4h，液固比为4:1，经过滤和洗涤，铜阳极泥中铜浸出溶液，锑、铋、砷、锡转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，经过滤和洗涤，分别获得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，碳酸钠用量为酸浸渣重量比的30%，氢氧化钠用量为酸浸渣重量比的40%，浸出温度为85°C，浸出时间为3h，液固比为4:1，经过滤和洗涤，锑、砷、锡转化为氧化物转化为锡酸钠、砷酸钠、锑酸钠等并进入溶液中，硫酸铅转化为碳酸铅，经过滤和洗涤，分别得到碱浸渣和碱浸液；碱浸渣加硝酸浸出，硝酸用量为碱浸渣重量的1.2倍，温度为95°C，时间3h，液固比为5:1，经过滤和洗涤，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。从原料到贵金属富集物，富集比为5046.71倍，贵金属收率为96.4%。
[0016]实施例2
参见附图1，条件:电子废料破碎，重量5000克，电子废料破碎，加入废杂铜为电子废料重量比的20%，还原剂为无烟煤，加入量为电子废料重量比的5%，造渣剂加入量为电子废料重量比的40%，混匀，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；将铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，硫酸用量为铜阳极泥重量比的60%，双氧水用量为铜阳极泥重量比的40%，置于反应爸中浸出，反应温度85°C，时间4h，液固比为5:1，经过滤和洗涤，铜阳极泥中铜浸出溶液，锑、铋、砷、锡转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，经过滤和洗涤，分别获得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，碳酸钠用量为酸浸渣重量比的320%，氢氧化钠用量为酸浸渣重量比的30%，浸出温度为95°C，浸出时间为3h，液固比为4:1，经过滤和洗涤，锑、砷、锡转化为氧化物转化为锡酸钠、砷酸钠、锑酸钠等并进入溶液中，硫酸铅转化为碳酸铅，经过滤和洗涤，分别得到碱浸渣和碱浸液；碱浸渣加硝酸浸出，硝酸用量为碱浸渣重量的1.2倍，温度为95°C，时间3h，液固比为5:1，经过滤和洗涤，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。从原料到贵金属富集物，富集比为48.50倍，贵金属收率为97.1%。
[0017]实施例3
参见附图1，条件:电子废料破碎，重量5000克，电子废料破碎，加入电解阴极铜为电子废料重量比的20%，还原剂为焦粉，加入量为电子废料重量比的2%，造渣剂加入量为电子废料重量比的40%，混匀，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；将铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，硫酸用量为铜阳极泥重量比的60%，双氧水用量为铜阳极泥重量比的70%，置于反应爸中浸出，反应温度95°C，时间4h，液固比为4:1，经过滤和洗涤，铜阳极泥中铜浸出溶液，锑、铋、砷、锡转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，经过滤和洗涤，分别获得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，碳酸钠用量为酸浸渣重量比的50%，氢氧化钠用量为酸浸渣重量比的60%，浸出温度为85°C，浸出时间为3h，液固比为4:1，经过滤和洗涤，锑、砷、锡转化为氧化物转化为锡酸钠、砷酸钠、锑酸钠等并进入溶液中，硫酸铅转化为碳酸铅，经过滤和洗涤，分别得到碱浸渣和碱浸液；碱浸渣加硝酸浸出，硝酸用量为碱浸渣重量的1.5倍，温度为95°C，时间3h，液固比为5:1，经过滤和洗涤，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。从原料到贵金属富集物，富集比为51.26倍，贵金属收率为96.8%。
[0018]实施例4
参见附图1，条件:电子废料破碎，重量5000克，电子废料破碎，加入氧化铜精矿为电子废料重量比的40%，还原剂为焦粉，加入量为电子废料重量比的6%，造渣剂加入量为电子废料重量比的40%，混匀，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；将铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，硫酸用量为铜阳极泥重量比的50%，双氧水用量为铜阳极泥重量比的70%，置于反应爸中浸出，反应温度95°C，时间4h，液固比为4:1，经过滤和洗涤，铜阳极泥中铜浸出溶液，锑、铋、砷、锡转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，经过滤和洗涤，分别获得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，碳酸钠用量为酸浸渣重量比的30%，氢氧化钠用量为酸浸渣重量比的70%，浸出温度为85°C，浸出时间为3h，液固比为4:1，经过滤和洗涤，锑、砷、锡转化为氧化物转化为锡酸钠、砷酸钠、锑酸钠等并进入溶液中，硫酸铅转化为碳酸铅，经过滤和洗涤，分别得到碱浸渣和碱浸液；碱浸渣加硝酸浸出，硝酸用量为碱浸渣重量的1.6倍，温度为95°C，时间3h，液固比为5:1，经过滤和洗涤，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。从原料到贵金属富集物，富集比为52.74倍，贵金属收率为96.9%。
[0019]实施例5
参见附图1，条件:电子废料破碎，重量5000克，电子废料破碎，加入废杂铜精矿为电子废料重量比的60%，还原剂为焦粉，加入量为电子废料重量比的2%，造渣剂加入量为电子废料重量比的30%，混匀，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；将铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，硫酸用量为铜阳极泥重量比的50%，双氧水用量为铜阳极泥重量比的60%，置于反应爸中浸出，反应温度95°C，时间4h，液固比为3:1，经过滤和洗涤，铜阳极泥中铜浸出溶液，锑、铋、砷、锡转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，经过滤和洗涤，分别获得酸浸渣和酸浸液；酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，碳酸钠用量为酸浸渣重量比的60%，氢氧化钠用量为酸浸渣重量比的20%，浸出温度为85°C，浸出时间为3h，液固比为3:1，经过滤和洗涤，锑、砷、锡转化为氧化物转化为锡酸钠、砷酸钠、锑酸钠等并进入溶液中，硫酸铅转化为碳酸铅，经过滤和洗涤，分别得到碱浸渣和碱浸液；碱浸渣加硝酸浸出，硝酸用量为碱浸渣重量的1.8倍，温度为95°C，时间3h，液固比为5:1，经过滤和洗涤，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。从原料到贵金属富集物，富集比为53.4倍，贵金属收率为97.2 %。
【主权项】
1.一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，特别是电子废料经过铜熔炼捕集再经电解获得的阳极泥，其特征在于按以下步骤进行:(I)将电子废料破碎，加入铜、还原剂、造渣剂，置于电弧炉中熔炼，获得粗铜，贵金属得到有效捕集；(2)粗铜再进行电解，贵金属进入铜阳极泥中，实现了贵金属初步富集；(3)将铜阳极泥物料与硫酸、双氧水混合，置于反应釜中浸出，待加热到反应一段时间后，铜阳极泥中铜浸出溶液，铺、祕、砷、锡转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，经过滤和洗涤，分别获得酸浸渣和酸浸液；(4)酸浸渣加氢氧化钠和碳酸钠进行碱浸，锑、砷、锡转化为氧化物转化为锡酸钠、砷酸钠、锑酸钠等并进入溶液中，硫酸铅转化为碳酸铅，经过滤和洗涤，分别得到碱浸渣和碱浸液；(5)碱浸渣加硝酸浸出，铅进入溶液，经过滤和洗涤，获得贵金属富集物。2.根据权利要求1所述的一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，其特征在于步骤(I)中加入的铜为氧化铜精矿、废杂铜、电解阴极铜，用量为电子废料重量比的20-60%，还原剂为焦粉、无烟煤粉，用量为电子废料重量比的2-8%，造渣剂用量为电子废料重量比的20-50%ο3.根据权利要求1所述的一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，其特征在于步骤(3)中的硫酸用量为物料重量比的20-80%，双氧水用量为物料重量比的50-90%，反应温度为50-750C，反应时间为l_5h，液固比为3:1-6:1。4.根据权利要求1所述的一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，其特征在于步骤(4)中的碳酸钠用量为物料重量比的10-60%，氢氧化钠用量为物料重量比的20-70%，反应温度为80-95 °C，反应时间为2-5h，液固比为3:1-6:1。5.根据权利要求1所述的一种从电子废料中高效富集贵金属的方法，其特征在于步骤(5)中的硝酸用量为物料重量比的1-2倍，反应温度为80-95°C，反应时间为l_4h，液固比为 3:1-6:1。
【文档编号】C22B11/00GK105886768SQ201510034985
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月25日
【发明人】范兴祥, 余宇楠, 苏杰
【申请人】昆明冶金高等专科学校