廢電板銅回收工藝研究

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原料的物理分選

廢電路板6．9kg二次破碎后，1mm以下部分占90％，金屬與非金屬充分解離，金屬主要富集在0．125～1．0mm粒徑中，而非金屬主要富集在小于0．125mm粒徑中。重密度組分3．1kg，輕密度組分3．8kg。銅在重密度組分中占99．67％。

重密度組分氧化氨浸

通過單因素條件試驗，得到銅浸出優(yōu)化條件為：液固體積質量比10∶1，溫度25℃，空氣流量8m3／h，硫酸銨濃度2mol／L，氨水濃度2mol／L，浸出時間4h。優(yōu)化條件下進行3次綜合浸出試驗，銅的液計浸出率分別為97．58％、97．70％和97．36％，平均97．54％；渣計浸出率分別為96．68％、96．75％和96．87％，平均96．67％。浸出過程中銅的物料平衡見表2．表3為浸出液中主要元素的質量濃度，表4為浸出渣中主要元素的質量分數(shù)。可以看出：浸出液中雜質含量低，鉛、錫、鐵、鋁、鎳、銀質量濃度均低于20mg／L，鈣質量濃度23mg／L，銅和鋅質量濃度較高。說明用空氣氧化、然后用氨水－硫酸銨體系浸出，選擇性較好，銅浸出率較高。除銅、鋅以外，其他金屬均得到富集，特別是鉛、錫和鐵的富集度更高。

萃取—反萃取

通過單因素條件試驗，獲得萃取過程優(yōu)化條件為：萃取劑Lix84體積分數(shù)50％，相比Vo∶Va＝1∶1，TBP濃度0．1mol／L，常溫下以500次／min的速度震蕩3min；反萃取最優(yōu)條件為：硫酸濃度2mol／L，相比Vo∶Va＝2∶1，常溫下以500次／min的速度震蕩5min。結果，銅萃取率為98．87％，反萃取率為93．34％。反萃取液中銅得到富集，而鋅質量濃度僅4mg／L（表5），符合制備硫酸銅或生產高純銅的要求。在以上優(yōu)化條件下進行萃取—反萃取循環(huán)7次，結果銅萃取率及反萃取率均變化不大，萃取過程穩(wěn)定，無污物和乳化現(xiàn)象產生，分相速度快，相界面清晰，說明該萃取體系穩(wěn)定性良好。

超細銅粉制備

通過單因素條件試驗，獲得制備超細銅粉的優(yōu)化條件為：反萃取液CuSO4•5H2O濃度1．25mol／L，用硫酸調節(jié)pH＝2；以NaH2PO2•H2O為還原劑，加入量為理論量的4倍，采用二次加料法，在溶液溫度50℃時加入40％，升溫到75℃時加入剩余的60％；保溫反應2h，靜置3h后，離心，獲得銅粉；銅粉用蒸餾水洗滌4次，無水乙醇洗滌2次，置于真空干燥箱中常溫干燥。圖2及圖3分別為所得銅粉的SEM及XRD圖，圖4為空氣環(huán)境中暴露1月后銅粉的XRD圖。可以看出：所得銅粉粒度在1．5μm左右，且粒度均勻，呈單分散狀態(tài)；XRD衍射峰與純銅粉的標準衍射峰完全一致，表明制備的銅粉為純的銅粉顆粒；所制備銅粉在空氣環(huán)境中暴露1月后未被氧化，表明具有很好的抗氧化性。

浸出渣的處理

氨浸后的浸出渣中，錫質量分數(shù)約為25％，鉛質量分數(shù)約為10％，鐵質量分數(shù)約為4％。對此浸出渣先以磁選法選出90％以上的鐵，再用電選法分離金屬和非金屬。分離出來的鉛、錫在80％以上，可送鉛錫冶煉廠；而90％以上的非金屬集中處理，可減輕對環(huán)境的危害。

本文作者：王繼峰1李靜2楊建廣1，2作者單位：1廣西堂漢鋅銦股份有限公司2中南大學