非酸化回收废弃线路板中钯的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用废弃线路板中的钯的清洁回收方法，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物处理新技术，尤其适合于各类含钯废料的环境友好型资源化利用。
【背景技术】
[0002]废弃线路板处理的主要经济动力来自于其中有价金属的回收，其中铜是废弃线路板中含量最多的金属，含量约占废弃线路板的20%，具有极高的回收价值，银和金主要用于电子元器件和接触件，钯是线路板孔金属化的必要原材料。铜和贵金属(主要是金、银和钯)占到线路板总价值的95%以上，对于拆除元器件的线路板裸板，钯占到其价值的50%左右。因此，钯的回收对于线路板资源化具有重要的意义。
[0003]近年来，线路板回收的研究热点是湿法冶金。但是现有的研究主要集中在铜、金、银及其他常规金属的回收。钯回收方面的研究很少，此外，已有的方法不能克服湿法冶金的缺点，例如，耗时长、经济成本高导致实际中不可操作、使用大量的酸和强氧化剂等。线路板中钯回收的关键步骤是钯与其他金属的分离，特别是钯与铜的分离。在线路板中，铜含量极高，铜与钯的性质较为接近。现有的选择性溶解铜的方法效率较低，且会造成铜的部分流失。因此，钯回收的一个关键步骤是钯的富集与铜的选择性溶解。在贵金属回收工艺中，溶剂萃取是回收低含量贵金属的有效方法。它具有一系列的优点，例如，较好的选择性，所得金属纯度高，利用多级萃取可以实现较高的回收率。目前使用较多的钯的萃取剂有二烷基硫酿、_■烧基亚讽、丽I亏、喧琳的轻基衍生物、有机憐萃取剂。其中_■烧基硫酿具有最好的选择性和高的萃取效率，得到了更多的关注。本发明以废旧电子电气产品中印刷线路板为原材料，通过富集、无酸化造液、贱金属分离、萃取分离等工序，实现钯的清洁回收，确立了一种操作简便、效率高、绿色环保的新方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对废弃线路板中钯的有效回收方法稀缺，传统方法回收效率低下，并需要使用强酸浸提，同时产生二次污染的现状，提供一种环境友好、效率高、成本低、易于操作的钯回收方法，实现废弃线路板中钯的清洁高效回收。其特征是:将去除元器件的废弃线路板进行热处理，经过破碎、分选分离成金属组分和非金属组分。金属组分用不足量的硫酸铜和氯化钠溶液处理，使单质铜溶解进而富集钯，然后使用过量的硫酸铜和氯化钠溶液使钯溶解，再用二异戊基硫醚(S201)萃取钯，最后通过还原得到海绵靶。具体工艺包括下列工序:
[0005]1.预处理工序:将废弃线路板于270-330°C温度下处理30min，使废弃线路板中金属和非金属解离，经破碎分选得到金属组分和非金属组分，金属部分用于提取钯，非金属组分另行处理或销售。
[0006]2.钯富集工序:将CuS04 ? 5H20与饱和氯化钠以质量体积比为1:4.8-6(g:ml)的比例混合，获得反应液，然后将1步骤得到的金属粉末加入到反应液中，在30-60°C条件下，搅拌反应20-30min，在此过程中，控制金属粉中铜与CuS04 ? 5H20中的铜摩尔比([Cu]/[Cu2+])大于1.4，铜转化为氯化亚铜，钯富集在未溶解残渣中。
[0007]3.钯无酸化造液工序:将步骤2中未溶解残渣再次加入到反应液中，控制溶液中[Cu]/[Cu2+]的摩尔比小于0.9，在60-80°C条件下，搅拌反应30_60min，钯全部溶解在溶液中。
[0008]4.钯与贱金属分离工序:将3步骤所得的溶液与二异戊基硫醚溶液混合(萃取相比0/A=l:5)，震荡萃取2-5分钟。待溶液分层后，取上层载钯有机相，用0.1-0.5mol/L的NH3 ? H20 (0/A=l:l)，进行二级反萃，钯以Pd(NH3)4Cl2的形式进入溶液，与贱金属分离。
[0009]5.钯还原工序:往4中获得的溶液中徐徐滴加98%浓度的甲酸溶液，加入量按lg钯2-3ml甲酸计算，边滴加边搅拌，直至溶液中的钯全部还原沉淀，然后抽吸过滤，用纯水洗涤沉淀物2-3次，105°C条件下干燥8-12h后得到海绵钯。
[0010]上述钯的富集工序是为了提高钯的回收率，若线路板中钯的含量较高(>0.2g/kg)，则富集工序可以省略。本发明与传统技术相比，具有清洁环保、条件温和、反应时间短、操作简单、全程未使用强酸和强氧化剂等优点，是一种绿色环保的钯回收方法。
[0011]下面结合说明书附图和实施方案进一步阐述本发明的内容。
【附图说明】
[0012]图1是废弃线路板非酸化回收钯的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0013]下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
[0014]实施例1:
[0015]非酸化回收废弃线路板中钯的工艺，具体包括下列步骤:
[0016]参考图1工艺流程，称取5g CuS04 ? 5H20,加入30mL饱和食盐水，待CuS04 ? 5H20完全溶解后，加入1.87g废旧线路板富集所得的金属粉，60°C条件下搅拌反应30min后，抽滤入120mL去离子水得到氯化亚铜，取滤渣备用。称取2.2g CuS04 ? 5H20，加入12.7mL饱和食盐水，待CuS04 ? 5H20完全溶解后，将滤渣加入，60°C条件下搅拌反应30min后抽滤。抽滤结束，将滤液与二异戊基硫醚溶液(S201溶于正十二烷，浓度10%)混合(0/A=l:5)，震荡萃取2-5分钟。待溶液分层后，取上层载钯的有机相，用0.1-0.5mol/L的NH3 ? H20 (0/A=l:l)，进行二级反萃。钯进入溶液，与贱金属分离。所得钯溶液浓度为98.5mg/L，钯回收率为96.9%。
[0017]实施例2:
[0018]非酸化回收废弃线路板中钯的工艺，具体包括下列步骤:
[0019]参考图1工艺流程，称取15g CuS04.5H20，加入90mL饱和食盐水，待CuS04 *5H20完全溶解后，然后加入3.4g废旧线路板富集所得的金属粉，60°C条件下搅拌反应30min后，抽滤入350mL去离子水得到氯化亚铜。将含有氯化亚铜溶液过滤。取滤液备用。这时溶液水解将产生大量的白色氯化亚铜沉淀，将溶液于暗处水解30min后抽滤。过滤结束，将滤液与二异戊基硫醚溶液(S201溶于正十二烷，浓度10%)混合(0/A=l:5)，震荡萃取2-5分钟。待溶液分层后，取上层负载钯的有机相，用0.1-0.5mol/L的NH3 -H20 (0/A=l: 1 )，进行二级反萃。钯进入溶液，与贱金属分离。所得钯溶液浓度为42.4mg/L，钯回收率为97.4%。
[0020]上述实例中，所用线路板由厦门一家电子废弃物处理企业提供。该工艺适用于废弃电视机主板、废弃电脑主板、废弃手机主板、程控机主板等多种含钯废料中钯的回收。本发明不限于上述实施例，
【发明内容】
均可实施，并具有良好的效果。
【主权项】
1.非酸化回收废弃线路板中钯的工艺，具体包括下列步骤: (1)预处理工序:将废弃线路板在270-330°C温度下处理30min，使废弃线路板中金属和非金属解离，经破碎分选得到金属粉末和非金属组分； (2)钯富集工序:将CuSO4.5Η20与饱和氯化钠以质量体积比为1:4.8-6 (g:ml)的比例混合，得到反应液，然后将步骤(I)中得到的金属粉末加入到反应液中，控制金属粉中铜与CuSO4.5Η20中的铜摩尔比([Cu]/[Cu2+])大于1.4，在30-60°C条件下搅拌反应20-30min，使铜转化为氯化亚铜，钯在残渣中富集； (3)钯无酸化造液工序:将步骤(2)中富集钯的残渣分离，按照(2)中的方法制备反应液，将富钯残渣加入到反应液中，控制溶液中[Cu]/[Cu2+]摩尔比小于0.9，在60-80°C条件下，搅拌反应30-60min,使钮溶解在溶液中； (4)钯与贱金属分离工序:将(3)中步骤所得的溶液与二异戊基硫醚混合，震荡萃取2-5分钟，待溶液分层后，取上层载钯有机相，用0.1-0.5mol/L的NH3.H2O进行反萃，钯以Pd(NH3)4Cl2的形式进入溶液，与贱金属分离； (5)钯还原工序:往(4)中获得的溶液中徐徐滴加98%浓度的甲酸溶液，加入量按Ig钯2-3ml甲酸计算，边滴加边搅拌，直至溶液中的钯全部还原沉淀，然后抽吸过滤，用纯水洗涤沉淀物2-3次，105°C条件下干燥8-12h后得到海绵钯。2.按照权利I所述的非酸化回收废弃线路板中钯的工艺，其特征是:步骤(4)钯与贱金属分离工序中，二异戊基硫醚的萃取相比为0/A=l:5，NH3.H2O的反萃相比为0/Α=1:1。
【专利摘要】本发明针对目前废弃线路板中钯的有效回收方法稀缺的现状，提供一套非酸化回收废弃线路板中钯的工艺，具体包括预处理工序、富集工序、无酸化造液工序、贱金属分离工序和还原工序。其特征是：将废弃线路板中分选出来的金属部分溶解于铜盐和氯盐配制的混合溶液中，铜溶解后进入溶液，使钯得到富集，分离后再用过量的上述混合溶液使富集后的钯溶解，用萃取剂取钯，通过还原沉淀制得纯度为96-98%的海绵钯。该工艺成本低、效率高、易于操作，反应条件温和，全程不使用强酸和强氧化剂，是一种绿色环保的废弃线路板中钯的回收方法。
【IPC分类】C22B11/00, C22B7/00
【公开号】CN104975178
【申请号】CN201410133646
【发明人】张付申, 张志远
【申请人】中国科学院生态环境研究中心
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月4日