本發(fā)明涉及資源循環(huán)利用,更具體地,涉及廢舊線路板資源化利用及無害化處置。
背景技術(shù):
1、廢舊線路板中的金是采用電鍍或化學鍍附著在銅鎳金屬基材上,依據(jù)此機理,若將鍍金層下的銅和鎳鍍層稍微腐蝕溶解,便可直接從廢舊線路板上定向剝離表面鍍金層,得到粗金箔。近年來,研究人員對剝離法從電子垃圾中回收黃金進行了大量研究,驗證了其可行性。syed等使用強氧化劑過硫酸鉀來選擇性地溶解線路板中的銅、鎳和其他普通金屬,貴金屬通過過濾回收,后續(xù)可直接通過熔融回收純金,其金的回收效率與氰化法相似,但比氰化法工藝簡單、成本效率高。alzate等提出了采用過硫酸銨和氧氣從從廢舊電腦芯片上剝離金,金的回收率達到98%以上。魯妍等在alzate等的研究基礎(chǔ)上,提出了一種使用過硫酸銨和雙氧水從內(nèi)存條中回收未浸出金的方法,金的剝離率達到98.95%,回收金純度達到93.11%。專利cn200710020408.5公開了從鍍金印刷電路板廢料中回收金和銅的方法,采用雙氧水和硫酸作為反應(yīng)試劑,從鍍金印刷電路板廢料中回收金和銅;專利申請cn202310338603.1公開了一種線路板邊角料表面鍍金的綠色高效剝離方法,采用過硫酸鹽和強氧化劑剝離鍍金層;專利申請cn202010058345.8公開了一種廢舊手機線路板重金屬的濕法無害化提取工藝,采用硫酸、氯酸鈉和過氧化氫剝離鍍金層。但上述方法剝離效率及效果均不佳、試劑消耗較多,僅局限于濕法冶金范疇的試劑遴選。此外,由于線路板基板與溶液接觸面積較小,且反應(yīng)過程不宜采用攪拌方法進行。因此,專利申請cn202010058345.8先將線路板破碎成粉再進行溶解,但廢舊線路板中~60%為樹脂粉等非金屬材料,破碎成粉后會導致處理量增大,且浸出效果及效率降低。
2、因此,亟待開發(fā)一種新型廢舊線路板優(yōu)先剝離鍍金層的方法及強化剝離手段,以提高鍍金層的剝離效率及效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種基于控電位侵蝕法優(yōu)先剝離廢舊線路板鍍金層的方法,該方法將廢舊線路板直接置于溶液中并通過超聲波強化鍍金層剝離過程,實現(xiàn)了廢舊線路板鍍金層的優(yōu)先高效剝離,鍍金層剝離率及效率大幅提高。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、一種基于控電位侵蝕法優(yōu)先剝離廢舊線路板鍍金層的方法,包括以下步驟:
4、將廢舊線路板置于溶液中,在超聲波強化下進行侵蝕反應(yīng),得到粗金箔、含銅鎳溶液和脫金基板;
5、其中,所述溶液通過添加酸堿試劑及氧化劑控制電位范圍在1.3~1.5v、ph≤2。
6、在一些實施方式中,所述超聲波功率為400-900w;反應(yīng)溫度為20-90℃。
7、在一些實施方式中,所述溶液和廢舊線路板的液固比為1-10ml:1g;反應(yīng)時間為10-60min。
8、在一些實施方式中,所述酸性試劑包括硫酸、鹽酸、硝酸、檸檬酸中的至少一種,所述堿性試劑包括氫氧化鈉、碳酸鈉及氨水中的至少一種。
9、在一些實施方式中,所述氧化劑為高錳酸鉀、氯氣、次氯酸鈉、雙氧水、臭氧、氯酸鹽、氧氣、過硫酸銨、過硫酸鉀中的至少一種。
10、在一些實施方式中,所述方法包括以下步驟:
11、將廢舊線路板置于溶液中,在超聲波強化下進行侵蝕反應(yīng),得到粗金箔、含銅鎳溶液和脫金基板;
12、相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果如下:
13、本發(fā)明創(chuàng)新開發(fā)了控電位-超聲強化耦合定向剝離廢舊線路板鍍金層技術(shù),首先基于同一介質(zhì)體系中貴金屬層和賤金屬層的電極電位的差異(如圖1所示),將銅、鎳等賤金屬通過侵蝕從廢舊線路板中分離出來,而貴金屬金則由于電位較高不參與侵蝕反應(yīng),自然從線路板表面脫落,由此實現(xiàn)廢線路板中金的優(yōu)先選擇性提取。此外利用超聲波在物理及化學層面上的增益,提高反應(yīng)過程中的固液接觸概率,加強流體運動和傳質(zhì)傳熱,提高剝離效率,實現(xiàn)對廢舊線路板上鍍金層的高效清潔提取。
1.一種基于控電位侵蝕法優(yōu)先剝離廢舊線路板鍍金層的方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控電位侵蝕法優(yōu)先剝離廢舊線路板鍍金層的方法,其特征在于,所述超聲波功率為400-900w;反應(yīng)溫度為20-90℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控電位侵蝕法優(yōu)先剝離廢舊線路板鍍金層的方法,其特征在于,所述溶液和廢舊線路板的液固比為1-10ml:1g;反應(yīng)時間為10-60min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控電位侵蝕法優(yōu)先剝離廢舊線路板鍍金層的方法,其特征在于,所述酸性試劑包括硫酸、鹽酸、硝酸和檸檬酸中的至少一種,所述堿性試劑包括氫氧化鈉、碳酸鈉及氨水中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控電位侵蝕法優(yōu)先剝離廢舊線路板鍍金層的方法,其特征在于,所述氧化劑為高錳酸鉀、氯氣、次氯酸鈉、雙氧水、臭氧、氯酸鹽、氧氣、過硫酸銨和過硫酸鉀中的至少一種。