废电路板的金、铜、硫酸铜、氯化铜废液回收方法 【技术领域】
本发明涉及环境保护及废弃物资源再生利用领域,更具体地,涉及针对废电路板上及电路板废液中的金、铜进行回收的方法。
背景技术
随着科技的发展、进步及普及化,电子产品的相关元件,尤其电路板是国内重要电子制造工业之一,其产值已超过数千亿元。由于其制程复杂,使得废弃物(废电路板)及废液(硫酸铜为主)含多种且大量的金属,若不加以回收,这些金属极易污染环境,造成二次公害,且在2002年废弃物清理法规增订,不得将未经回收、再利用的废信息物品直接以焚烧掩埋方式处理,有鉴于此,更加不能将废信息产品随意弃置,而造成环境的污染和资产的浪费。因此如何设计一套完善的回收方法来处理电路业的废弃物(包括废水及废板),回收其中的有价金属以达到永续发展的目标。
经查,国内相关废板及废液的铜金属回收的专利,如:
1、中国台湾专利编号200806587“一种铜回收处理方法及其系统”,其内容是将污泥饼与酸性含铜清洗水混合,将含有SPS酸性废液、硝酸、硫酸、液碱及污泥浆进行反应,形成铜的产物。
2、中国台湾专利编号I2688184“回收废弃印刷电路板的方法”,其内容是利用电路板的特性,以加热及真空吸锡方法去除锡,将锡化物溶出,再利用强酸浸渍及热解法,回收各种不同的金属。
3、中国台湾专利编号551009“电路板的铜箔回收方法”其内容是将电路板经粗、细粉碎,再经由风力筛选分离出铜金属。
4、中国台湾专利编号473559“蚀刻废液回收再利用的方法及其装置”其内容是将氯化铜经过合成步骤、热分解步骤、脱水步骤、解离步骤,再利用电镀步骤将铜回收。
5、中国台湾专利编号453138“印刷电路板的酸性铜蚀刻废液全回收处理的方法”其内容是将酸性蚀刻液加入氢氧化钠进行中和,将废液及废渣分离后,废渣的氢氧化铜\氧化铜直接回收或将其经高温煅烧形成氧化铜。
而相关废弃电路板中的金回收的专利,如中国台湾专利编号587105“非电解化学渡金液组合物”,其内容主要是将利用磷酸盐、pH调和剂、螯合剂、pH缓冲剂及1升的水,能使镀金层沉积。
【发明内容】
本发明的目的是针对废电路板上及电路板废液中的有价金属,如金、铜进行回收,以达到废电路板资源化的目的。
本发明为废电路板上的有价金属回收方法,其步骤包含将废电路板破碎、进行酸溶蚀步骤、并分别以置换法回收铜,以及利用氯化溶蚀法、离子交换法和电解法纯化金等步骤,以取得有价的再生资源,且避免对环境造成污染。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的流程图;
图2是本发明第二实施例的流程图;
图3是本发明第三实施例的流程图;
图4是本发明第四实施例的流程图。
【具体实施方式】
本发明是针对废电路板上及电路板废液中的有价金属进行回收,其主要分为以下几种实施手段:
实施例一、针对废电路板中的金进行回收,请参阅图1所示,图1为本发明废电路板的金回收方法流程:
步骤1A:将废电路板破碎;
步骤1B:进行酸溶蚀步骤,在酸溶蚀步骤中主要是添加适量的氯化铜,在常温下搅拌一适当时间,并控制好废电路板与氯化铜的固液比率,浸出部分铜液及金箔残渣;
步骤1C:于金箔残渣内再添加适量的硝酸,浸出全部的铜液及含金残渣;
步骤1D:将含金残渣溶于一适量的王水中;
步骤1E:再进行离子吸附步骤,在离子吸附步骤中主要是加入适量的阴离子树脂对含金残渣中的金吸附一适当时间;
步骤1F:再加入去离子水脱附钙,以及利用氯化钠脱附溶液中的其它金属,最后再以丙酮将全部的金脱附回收;
步骤1G:最后对含金溶液进行电解回收,取得极佳纯度及回收率的金,而在电解回收步骤中需控制适当的电流、时间。
针对实施例一描述的废电路板的金回收方法流程,举一优选详细实施例,说明如下:
首先,将收集的约60克(g)废电路板破碎,可得到金属含量百分比为金0.017%、铜35.7%、铁0.1%、锌0.13%、镍0.2%、非金属或其它金属63.7%,废电路板在破碎后再加入约500毫升(mL)氯化铜浸渍约4小时,在常温25℃下搅拌转速为150转(rpm)、搅拌1小时、废电路板与氯化铜的固液比为12克(g)/100毫升(mL),浸出部分铜液及金箔残渣,于金箔残渣中加入约5当量浓度(N)硝酸浸渍约10小时,浸出全部的铜液及含金残渣,并溶于一温度60℃、30毫升(mL)的王水中,再加入约1克(g)的阴离子树脂对含金残渣中的金吸附约4小时,再以约50毫升(mL)去离子水脱附钙,约30毫升(mL)氯化钠脱附其它金属,约150毫升(mL)丙酮脱附回收全部金,最后将经脱附反应后的含金溶液进行电解,在电解步骤中设定电流2安培(A)、电解时间1.5小时即可取得回收率100%、纯度99.9%的金。
实施例二、针对废电路板的含铜金属进行回收,请参阅图2所示,图2为本发明的废电路板回收铜的方法流程:
步骤2A:将废电路板破碎;
步骤2B:进行酸溶蚀步骤,在酸溶蚀步骤中主要是添加适量的氯化铜,并控制好废电路板与氯化铜的固液比率,浸出氯化铜液及含铜残渣;
步骤2C:于含铜残渣内添加适量的硝酸将铜溶解;
步骤2D:上述含铜溶液过滤并以硫化钠进行前处理;
步骤2E:再加入铁粉进行置换后再过滤去除杂质;
步骤2F:再加入去离子水水洗,再经过滤,取得铜金属。
针对实施例二描述的废电路板回收铜的方法流程,举一优选详细实施例,说明如下:
首先,将收集的约60克(g)废电路板,加入氯化铜约500毫升(mL)浸渍约1小时,控制好废电路板与氯化铜的固液比率为12克(g)/100毫升(mL),浸出氯化铜液及含铜残渣,含铜残渣内加入约100毫升(mL)的硝酸将铜溶解,将上述含铜溶液过滤并以约1毫升(mL)的硫化钠进行前处理可将其它杂质金属沉淀下来,再加入约5‑15克(g)的金属物质(如铁粉)在温度为60℃,时间约为6小时进行置换,最后再加入20毫升(mL)去离子水水洗2次,并经过滤后,即可取得回收率为95%、纯度为99%的铜金属。
实施例三、针对电路板的硫酸铜废液进行回收,请参阅图3所示,图3为本发明的硫酸铜废液回收方法流程:
步骤3A:取一硫酸铜废液并经过滤以去除悬浮物;
步骤3B:经过硫化钠前处理;
步骤3C:再利用一真空浓缩设备对硫酸铜废液进行浓缩,可得硫酸铜结晶。
针对实施例三描述的硫酸铜废液回收方法流程,举一优选详细实施例如下:
取约500毫升(mL)硫酸铜废液并经过滤去除悬浮物,再加入约1毫升(mL)的硫化钠进行前处理可将其它杂质金属沉淀下来过滤去除,最后利用一真空浓缩设备在压力约0.3大气压力(atm)、时间约2.5小时、温度约90℃条件下进行浓缩处理,即可取得回收率95%,纯度为99%的硫酸铜结晶。
实施例四、针对氯化铜废液进行回收,请参阅图4所示,图4为本发明的氯化铜废液回收方法流程:
步骤4A:取一氯化铜废液并可经过滤以去除悬浮物;
步骤4B:经过硫化钠前处理;
步骤4C:再利用一真空浓缩设备对氯化铜废液进行浓缩,可得有水氯化铜结晶;
步骤4D:最后再经高温烘干,可取得无水氯化铜粉末。
针对实施例四描述的氯化铜废液回收方法流程,举一优选详细实施例说明如下:
取约250毫升(mL)氯化铜废液并经过滤去除悬浮物,再加入约1毫升(mL)的硫化钠进行前处理可将其它杂质金属沉淀下来过滤去除,最后利用一真空浓缩设备在压力约0.1大气压力(atm)、时间约0.5小时、温度约60℃条件下进行浓缩处理,可取得回收率为99%,纯度为92%的氯化铜结晶,最后再以温度约140℃、时间约1小时条件下进行高温烘干,即可取得回收率为99%、纯度为92.7%的无水氯化铜粉未。
惟上述仅为本发明的优选实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆为本发明专利范围所涵盖。