废旧手机线路板有价金属综合环保分离工艺的制作方法

文档序号:12357864阅读:219来源:国知局

本发明涉及资源回收技术领域,具体涉及一种废旧手机线路板有价金属综合环保分离工艺。



背景技术:

手机是一种广泛普及的移动便携电子设备,社会保有量大,更新换代快。废旧手机的翻新和手机屏、芯片等关键元件的重复使用具备较高的经济价值,手机中含有的金、银、钯、铟等贵金属的资源价值高,具备非常高的回收价值。据工信部最新统计报告显示,目前我国移动电话用户已经突破10亿。生产量和消费量均居世界第一。我国的手机更新周期逐渐缩短,平均为12~24个月。手机已经成为数量最多的电子垃圾,全球每年大约有10亿部手机被淘汰,其中中国大约有4亿部,因此,手机巨大的更替报废量和存量,导致废手机的回收、处置已成为我国较为严重的社会问题。

但是限于废手机的单台交易价值低,废手机估值的公正性,交易的便利性和用户的信息安全等原因,废手机的回收交易市场还很不成熟,大量的废旧手机闲置在家中或随意丢弃,造成资源的巨大浪费。废旧手机的回收蕴含着巨大的商业价值。而废旧手机的交易还多停留在人工估价,小商小贩回收的模式,该模式存在着四个方面的缺陷,一、回收需熟练人员,且需要花费较长时间进行手机状态鉴定;二、价格存在很大的主观性,不能准确评估手机价值;三、废手机交易中存在诈骗、人身安全等方面的风险;四、交易数量小,无法产生规模效应,阻碍了废手机回收产业的发展。鉴于废手机人工回收存在较多的不便,导致废旧手机回收率低,社会存在巨大的废旧手机存量,造成严重的资源浪费和环境污染。

在我国政府逐渐开始重视并加大对再生资源回收利用的管理力度的同时,国内回收体系中存在的一些问题也暴露了出来:约90%的废旧可回收产品由社会闲散废品收购人员以低价回收,废旧可回收产品被收购后无法得到正确的加工处理,再生资源处理工艺落后,造成资源利用效率低和二次污染;再生资源处理标准缺失,部分经处理过的产品或资源存在安全隐患。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种资源利用率高,工艺简单易行的废旧手机线路板有价金属综合环保分离工艺。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种废旧手机线路板有价金属综合环保分离工艺,主要工序包括剪切破碎、磁选、锤磨和筛分、风力风选和静电分选、酸性浸出、净化除杂与硫酸铜结晶、硝酸分银、王水分金和置换铂钯,其中各工序详述方法如下:

(1)剪切破碎:

将分离出IC元器件的废线路板基板加入剪切破碎机,剪切破碎至粒径在20mm以下,破碎后的碎料送往磁选机;

(2)磁选:

对剪切破碎机输送的碎料进行磁选分离,分离出其中的铁磁物物质(铁粉)和非磁性物料,铁粉可直接出售,非磁性物料输送至下一环节的锤磨;

(3)锤磨和筛分:

为保证后续湿法浸出系统有价金属的回收率,对磁选后的物料在锤式破碎机中进行进一步细磨;锤磨产物落入振动筛,筛分出直径大于1mm的物料返回锤磨,直径小于1mm(18目)的物料送往风力分选系统;

(4)风力分选:

筛分后的细料送往风力分选系统,通过重力差异分选出含塑料和树脂的轻组分以及含金属较多的重组分,轻组分外售相关厂家进行综合利用,重组分则送往静电分选系统进行进一步分选;

(5)静电分选:

风力分选系统产出的重组分加入静电分选分选,在高压静电作用下分选出金属粉末(含铜80%以上)、树脂纤维粉末(含铜<1%)和中间产物;

金属粉末输送至湿法浸出系统的原料仓,树脂纤维粉末外售相关厂家作为制砖或塑木材料,中间产物主要是一些大颗粒物,返回磁选尾料进行锤磨;

(6)酸性浸出:

将静电分选系统产出的金属粉末加入酸性浸出槽,同时加入稀硫酸并通入氧气,在一定条件下进行机械搅拌浸出反应,使绝大部分铜和铁溶解进入溶液,达到反应时间后,通过砂浆泵泵送压滤机进行固液分离,滤渣浆化后送往分银工序回收贵金属,滤液则送往净化除铁及硫酸铜结晶系统;

(7)净化除杂及硫酸铜结晶:

酸性浸出液自流进入净化槽,通入蒸汽加热至80~95℃,加入碳酸钠和中和剂调节体系pH值为2.5~3.0,使溶液中铁以黄铵铁钒形态沉淀析出,液固分离后铁钒渣送往还原熔炼渣作为配渣熔剂,滤液即为纯净的CuSO4溶液,通入蒸汽进行蒸发浓缩后产出CuSO4·5H2O产品,结晶液返回酸性浸出工序循环使用;

(8)硝酸分银:

硫酸浸出渣浆化后通过砂浆泵泵入分银槽,在机械搅拌条件下加入45%硝酸溶液进行浸出反应,使绝大部分银溶解进入溶液。达到反应时间后,通过砂浆泵泵送压滤机进行固液分离,分银渣浆化后送往分金工序,滤液即为硝酸银溶液,加入还原剂即可产出银粉。

(9)王水分金和置换铂钯:

分银渣浆化后送往分金槽,在机械搅拌条件下加入王水溶液进行浸出反应,使绝大部分金、铂、钯等贵金属溶解进入溶液。达到反应时间后,向分金槽中缓慢加入亚硫酸钠还原产出金粉。固液分离产出的金粉经洗涤、干燥后压团加入中频感应炉熔炼成金锭,分金后液则在机械搅拌下加入锌粉进行置换铂、钯,过滤后即可得到铂钯粉。

本发明的有益效果是:本发明具有工艺先进、成本低、效率高等特点,经济、环保、社会效益显著,实现手机资源的循环利用,回收有价值的金属、塑料等,从而实现更好的保护我们的地球。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例1

一种废旧手机线路板有价金属综合环保分离工艺,主要工序包括剪切破碎、磁选、锤磨和筛分、风力风选和静电分选、酸性浸出、净化除杂与硫酸铜结晶、硝酸分银、王水分金和置换铂钯,其中各工序详述方法如下:

(1)剪切破碎:

将分离出IC元器件的废线路板基板加入剪切破碎机,剪切破碎至粒径在20mm以下,破碎后的碎料送往磁选机;

(2)磁选:

对剪切破碎机输送的碎料进行磁选分离,分离出其中的铁磁物物质(铁粉)和非磁性物料,铁粉可直接出售,非磁性物料输送至下一环节的锤磨;

(3)锤磨和筛分:

为保证后续湿法浸出系统有价金属的回收率,对磁选后的物料在锤式破碎机中进行进一步细磨;锤磨产物落入振动筛,筛分出直径大于1mm的物料返回锤磨,直径小于1mm(18目)的物料送往风力分选系统;

(4)风力分选:

筛分后的细料送往风力分选系统,通过重力差异分选出含塑料和树脂的轻组分以及含金属较多的重组分,轻组分外售相关厂家进行综合利用,重组分则送往静电分选系统进行进一步分选;

(5)静电分选:

风力分选系统产出的重组分加入静电分选分选,在高压静电作用下分选出金属粉末(含铜80%以上)、树脂纤维粉末(含铜<1%)和中间产物;

金属粉末输送至湿法浸出系统的原料仓,树脂纤维粉末外售相关厂家作为制砖或塑木材料,中间产物主要是一些大颗粒物,返回磁选尾料进行锤磨;

(6)酸性浸出:

将静电分选系统产出的金属粉末加入酸性浸出槽,同时加入稀硫酸并通入氧气,在一定条件下进行机械搅拌浸出反应,使绝大部分铜和铁溶解进入溶液,达到反应时间后,通过砂浆泵泵送压滤机进行固液分离,滤渣浆化后送往分银工序回收贵金属,滤液则送往净化除铁及硫酸铜结晶系统;

(7)净化除杂及硫酸铜结晶:

酸性浸出液自流进入净化槽,通入蒸汽加热至90℃,加入碳酸钠和中和剂调节体系pH值为2.5~3.0,使溶液中铁以黄铵铁钒形态沉淀析出,液固分离后铁钒渣送往还原熔炼渣作为配渣熔剂,滤液即为纯净的CuSO4溶液,通入蒸汽进行蒸发浓缩后产出CuSO4·5H2O产品,结晶液返回酸性浸出工序循环使用;

(8)硝酸分银:

硫酸浸出渣浆化后通过砂浆泵泵入分银槽,在机械搅拌条件下加入45%硝酸溶液进行浸出反应,使绝大部分银溶解进入溶液。达到反应时间后,通过砂浆泵泵送压滤机进行固液分离,分银渣浆化后送往分金工序,滤液即为硝酸银溶液,加入还原剂即可产出银粉。

(9)王水分金和置换铂钯:

分银渣浆化后送往分金槽,在机械搅拌条件下加入王水溶液进行浸出反应,使绝大部分金、铂、钯等贵金属溶解进入溶液。达到反应时间后,向分金槽中缓慢加入亚硫酸钠还原产出金粉。固液分离产出的金粉经洗涤、干燥后压团加入中频感应炉熔炼成金锭,分金后液则在机械搅拌下加入锌粉进行置换铂、钯,过滤后即可得到铂钯粉。

实施例2

一种废旧手机线路板有价金属综合环保分离工艺,主要工序包括剪切破碎、磁选、锤磨和筛分、风力风选和静电分选、酸性浸出、净化除杂与硫酸铜结晶、硝酸分银、王水分金和置换铂钯,其中各工序详述方法如下:

(1)剪切破碎:

将分离出IC元器件的废线路板基板加入剪切破碎机,剪切破碎至粒径在20mm以下,破碎后的碎料送往磁选机;

(2)磁选:

对剪切破碎机输送的碎料进行磁选分离,分离出其中的铁磁物物质(铁粉)和非磁性物料,铁粉可直接出售,非磁性物料输送至下一环节的锤磨;

(3)锤磨和筛分:

为保证后续湿法浸出系统有价金属的回收率,对磁选后的物料在锤式破碎机中进行进一步细磨;锤磨产物落入振动筛,筛分出直径大于1mm的物料返回锤磨,直径小于1mm(18目)的物料送往风力分选系统;

(4)风力分选:

筛分后的细料送往风力分选系统,通过重力差异分选出含塑料和树脂的轻组分以及含金属较多的重组分,轻组分外售相关厂家进行综合利用,重组分则送往静电分选系统进行进一步分选;

(5)静电分选:

风力分选系统产出的重组分加入静电分选分选,在高压静电作用下分选出金属粉末(含铜80%以上)、树脂纤维粉末(含铜<1%)和中间产物;

金属粉末输送至湿法浸出系统的原料仓,树脂纤维粉经改性处理后用于生产塑木材料,中间产物主要是一些大颗粒物,返回磁选尾料进行锤磨;

(6)酸性浸出:

将静电分选系统产出的金属粉末加入酸性浸出槽,同时加入稀硫酸并通入氧气,在一定条件下进行机械搅拌浸出反应,使绝大部分铜和铁溶解进入溶液,达到反应时间后,通过砂浆泵泵送压滤机进行固液分离,滤渣浆化后送往分银工序回收贵金属,滤液则送往净化除铁及硫酸铜结晶系统;

(7)净化除杂及硫酸铜结晶:

酸性浸出液自流进入净化槽,通入蒸汽加热至80~95℃,加入碳酸钠和中和剂调节体系pH值为2.5~3.0,使溶液中铁以黄铵铁钒形态沉淀析出,液固分离后铁钒渣送往还原熔炼渣作为配渣熔剂,滤液即为纯净的CuSO4溶液,通入蒸汽进行蒸发浓缩后产出CuSO4·5H2O产品,结晶液返回酸性浸出工序循环使用;

(8)硝酸分银:

硫酸浸出渣浆化后通过砂浆泵泵入分银槽,在机械搅拌条件下加入45%硝酸溶液进行浸出反应,使绝大部分银溶解进入溶液。达到反应时间后,通过砂浆泵泵送压滤机进行固液分离,分银渣浆化后送往分金工序,滤液即为硝酸银溶液,加入还原剂即可产出银粉。

(9)王水分金和置换铂钯:

分银渣浆化后送往分金槽,在机械搅拌条件下加入王水溶液进行浸出反应,使绝大部分金、铂、钯等贵金属溶解进入溶液。达到反应时间后,向分金槽中缓慢加入亚硫酸钠还原产出金粉。固液分离产出的金粉经洗涤、干燥后压团加入中频感应炉熔炼成金锭,分金后液则在机械搅拌下加入锌粉进行置换铂、钯,过滤后即可得到铂钯粉。

上述树脂纤维粉的改性方法如下:

(1)首先按重量比80:20的比例称取树脂纤维粉和线性低密度聚乙烯,将树脂纤维粉和线性低密度聚乙烯加入到混合机中,混合机温度设置为85℃~95℃,混合25~40分钟,使两种料充分混合,然后投入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;通过造粒使两种料熔为一体,利于后续加工处理;

(2)将母粒料送入消磁机进行消磁处理,经过三道消磁,去除母粒料的磁性,再统一收集并进行干燥处理;

消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁,使母粒料从强磁辊下过一下即可,通过消磁处理,主要使再生料不会产生静电,便于产品的应用;

(3)将母粒料放入混合机中,加入占母粒料重量5%的功能助剂,混合机温度设置为110℃,在混合机中混合5-10分钟;

(4)将混合后的物料送入挤出机,挤出机设有7个挤出工作温区,各个温区的挤出温度分别为190-195℃、195-205℃、205-210℃、210-215℃、215-218℃、218-220℃、220-225℃,挤出造粒即可。

上述助剂是由以下重量份数的组分制成:季磷盐插层改性蒙脱土1份、单环羧酸盐成核剂1.5份、润滑剂1份、抗氧剂0.5份、全氟二酰基过氧化物引发剂1份、石墨烯微片0.01份、二甲基硅油0.5份、线性低密度聚乙烯5份、纳米二氧化硅1.5份、增刚剂1份、扩链剂0.5份、活性氧化镁3份;

成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,提高其结晶度和结晶速率,降低其晶粒尺寸,减小晶体缺陷,使结晶更完善,从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能,改善熔体流动性,易于挤出、注塑成型加工。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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