一種從廢棄電路板中回收精錫的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從廢棄電路板中回收精錫的方法，包括：1)低溫裂解：將廢棄電路板集中放入窯爐內(nèi)，密封爐門，勻速升溫2?6小時至窯爐內(nèi)溫度為300℃?500℃，保溫2?8小時，使廢棄電路板中的有機(jī)物裂解，得到高溫裂解氣體和固態(tài)殘渣；2)當(dāng)窯爐內(nèi)溫度降至80℃以下時，開爐，取出固態(tài)殘渣進(jìn)行機(jī)械分離，分離出炭渣和金屬殘渣；3)將金屬殘渣進(jìn)行磁選，分離出磁性金屬和非磁性金屬；4)將非磁性金屬進(jìn)行重力篩選，得到鋁和金屬混合物；5)將金屬混合物進(jìn)行濕法分離，得到含錫溶液和金屬殘渣；6)將含錫溶液電解，在陰極電解出精錫。該方法實現(xiàn)了廢電路板中高值元素和原料的綜合處理和回收，具有節(jié)能、環(huán)保、高效的特點。
【專利說明】
一種從廢棄電路板中回收精錫的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及廢棄電路板的處理和資源回收領(lǐng)域，特別是涉及一種從廢棄電路板中回收精錫的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]錫對于當(dāng)今社會來說是一種不可缺少的資源，其用途廣泛，但儲量低，在地殼中錫的平均含量僅為百萬分之二。隨著電子工業(yè)和通信行業(yè)的發(fā)展，人們在工作生活中大量使用電腦、通信設(shè)備、電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等家用電器，企事業(yè)單位在生產(chǎn)、辦公過程中的電子儀器儀表的種類和數(shù)量也越來越多，一方面，這些設(shè)備和用品對錫的需求迅速增加，另一方面，隨著社會的發(fā)展，這些產(chǎn)品也在不斷更新和報廢，造成其中的原料流失和環(huán)境污染。印刷電路板是這些電子電器產(chǎn)品的重要組成部件，約占其重量的8%，里面含有大量高價值的元素和原料，如處理不善，一方面會造成浪費(fèi)，別一方面，其中的重金屬和持久性有機(jī)污染物會嚴(yán)重污染環(huán)境。
[0003]為循環(huán)利用報廢電器的印刷電路版中的資源，需要研究適宜的方法進(jìn)行循環(huán)處理。而錫是印刷電路版中比較重要的一種可再生資源?，F(xiàn)有的回收錫的方法為:線路板的手工拆解、熔錫爐脫錫和直接酸洗提金等，其以作坊式作業(yè)為主，生產(chǎn)效率低、收率低，回收所得資源的品質(zhì)差，且會對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、回收率高的從廢棄電路板中回收精錫的方法。
[0005]為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種從廢棄電路板中回收精錫的方法，包括以下步驟:
[0007]1)低溫裂解:將廢棄電路板集中放入裂解專用的鐵筐中，然后將鐵筐放入窯爐內(nèi)， 密封爐門，采用外加熱方式，勻速升溫2-6小時至窯爐內(nèi)溫度為300°C_500°C，并保溫2-8小時，在升溫和保溫期間，廢棄電路板中的有機(jī)物裂解，得到高溫裂解氣體和固態(tài)殘渣，收集所述高溫裂解氣體；
[0008]2)當(dāng)所述窯爐內(nèi)溫度降至80°C以下時，開爐，取出所述鐵筐，將其中的固態(tài)殘渣進(jìn)行機(jī)械分離，分離出炭渣和金屬殘渣；
[0009]3)將所述金屬殘渣進(jìn)行磁選，分離出磁性金屬和非磁性金屬；
[0010]4)將所述非磁性金屬進(jìn)行重力篩選，得到鋁和金屬混合物；
[0011]5)將所述金屬混合物進(jìn)行濕法分離，得到含錫溶液和金屬殘渣；
[0012]6)將所述含錫溶液電解，在陰極電解出精錫。
[0013]其中，步驟1)中收集的高溫裂解氣體經(jīng)冷凝后得到裂解油和裂解氣體。
[0014]使上述裂解氣體在燃燒室燃燒，所產(chǎn)生的熱量為所述窯爐提供熱能，燃燒產(chǎn)生的煙氣通過環(huán)保處理達(dá)標(biāo)后排放。
[0015]所述的步驟2)中，通過向所述窯爐中通入水蒸氣使所述的窯爐降溫。所述的機(jī)械分離為機(jī)械搓揉和過篩，篩網(wǎng)目數(shù)為6-16目，篩下物為炭渣，篩上物為金屬殘渣。[〇〇16] 上述步驟5)中所述的濕法分離為:采用40°C-80°C、氯離子濃度為ll-20mol/L、氧化劑為SnCl4的鹽酸體系(體系含HCl、SnCl2、SnCl4)溶解所述金屬混合物，所得到的浸出液經(jīng)凈化和濃縮后得到溶液態(tài)的電解溶液。其中所述的SnCl4的鹽酸體系中各組分的濃度分別為:HC1 3-6mol/L，SnCl2 0_2mol/L，SnCl4 2-4mol/L。[〇〇17]單質(zhì)錫與氧化劑SnCl4的反應(yīng)式為:
[0018] Sn+SnCl4=2SnCl2(l)[0〇19]氧化亞錫與鹽酸的反應(yīng)式為:
[0020]Sn0+2HCl = SnCl2+H20(2)
[0021]在步驟6)中，所述的電解采用離子交換膜進(jìn)行隔膜電解，電解后的電解液進(jìn)行回收，循環(huán)使用。電解的反應(yīng)式如下:
[0022]陰極:Sn2++2e_ = Sn (3)
[0023]陽極:Sn2+-2e_ = Sn4+ (4)[〇〇24]其中的陽極水(主要為SnCl4溶液)可重復(fù)投入至濕法分離步驟。
[0025]本方法中所述的窯爐為密封式外置加熱低溫炭化爐，為市售產(chǎn)品。[〇〇26]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0027]本發(fā)明的方法可以批量處理廢棄電路板，其以廢棄電路板為原料，通過低溫裂解、 分選、酸浸、電解等工藝，實現(xiàn)了電路板含有的錫等多種元素和原料的綜合回收。該方法多環(huán)路、多輸出，由于采用了低溫裂解工藝，所以排氣量少，有利于減輕大氣污染。在低溫裂解還原性氣氛中，Cr3+不會轉(zhuǎn)變?yōu)镃r6+，同時N0X的排放量也能控制在很低的范圍。該方法實現(xiàn)了廢電路板中高值元素和原料的綜合處理和回收，具有節(jié)能、環(huán)保、高效的特點?！揪唧w實施方式】
[0028]下面對本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029]本發(fā)明的從廢棄電路板中回收精錫的方法包括以下步驟:
[0030]1)低溫裂解:將廢棄電路板集中放入碳化盒中，裂解專用的鐵筐中，然后將鐵筐放入窯爐內(nèi)，密封爐門，防止空氣進(jìn)入窯爐內(nèi)。采用外加熱方式，勻速升溫2-6小時至300°C-500°C，并保溫2-8小時，在升溫和保溫期間，廢棄電路板中的有機(jī)物裂解，得到高溫裂解氣體和固態(tài)殘渣，收集所述高溫裂解氣體。所收集的高溫裂解氣體經(jīng)冷凝后得到裂解油和裂解氣體，所述裂解氣體通過點火裝置燃燒，所產(chǎn)生的熱量為所述碳化爐提供熱能，燃燒所產(chǎn)生的尾氣通過環(huán)保處理達(dá)標(biāo)后排放。所得到裂解油可以作為副產(chǎn)品銷售。
[0031]2)當(dāng)有機(jī)物裂解完成后，用水蒸氣通入所述碳化爐內(nèi)，使其降溫至80°C以下時，開爐，取出所述鐵筐，將其中的固態(tài)殘渣進(jìn)行機(jī)械分離。所述的機(jī)械分離可以是機(jī)械搓揉和過篩，篩網(wǎng)目數(shù)為6-16目，篩下物為炭渣，篩上物為金屬殘渣。
[0032]3)將所述金屬殘渣進(jìn)行磁選，分離出的磁性金屬和非磁性金屬。分離出的磁性金屬可以壓縮打包銷售。
[0033]4)將分離出的非磁性金屬進(jìn)行重力篩選，得到鋁和金屬混合物。
[0034]5)將所述金屬混合物進(jìn)行濕法分離，得到含錫溶液和金屬殘渣。金屬殘渣可以打包銷售或進(jìn)行再加工。
[0035]6)將所述含錫溶液電解，在陰極電解出精錫。得到的精錫可以進(jìn)行銷售或再加工；電解后的電解液可以進(jìn)行回收，循環(huán)使用。[〇〇36]上述方法中，所述的濕法分離為:氯離子濃度為11_20.〇!11〇1/1、氧化劑為311(:14的鹽酸體系(體系含HCl、SnCl2、SnCl4)溶解所述金屬混合物，所得到的浸出液經(jīng)凈化和濃縮后得到溶液態(tài)的電解溶液。其中所述的S n C14的鹽酸體系中各組分的濃度分別為:11(:13-6mol/L，SnCl2 0_2mol/L，SnCl4 2-4mol/L。
[0037]上述方法中，錫電解工藝采用離子交換膜進(jìn)行隔膜電解；
[0038]所述的碳化爐為密封式外置加熱低溫炭化爐。[〇〇39]以下為本發(fā)明的一個具體實施例:
[0040]將1000kg廢棄線路板放入裂解專用的鐵筐內(nèi)，將鐵筐置于窯爐內(nèi)，密封爐門，勻速升溫4小時至窯爐內(nèi)溫度為400°C，保溫時間為6小時。在升溫和保溫期間廢棄線路板中的有機(jī)物裂解，得到高溫裂解氣體和固態(tài)殘渣。高溫裂解氣體被管道引出爐腔后，經(jīng)冷凝器冷凝，得到裂解油(銷售)和裂解氣體，裂解氣體導(dǎo)入燃燒裝置點火燃燒，所產(chǎn)生的熱量用于給窯爐提供部分熱能，尾氣通過處理達(dá)標(biāo)后排放。隨后用水蒸氣通入窯爐降溫，降溫至80°C以下時，開爐，取出鐵筐。將固態(tài)殘渣進(jìn)行機(jī)械分離，分離采用機(jī)械搓揉和過篩，篩網(wǎng)目數(shù)為8 目，篩下物為炭渣(銷售)，篩上物為金屬殘渣。金屬殘渣經(jīng)過磁選工序后，磁選金屬(主要為鐵)壓縮，打包銷售。非磁性金屬經(jīng)過重力篩選后得到鋁(銷售)和金屬混合物。金屬混合物通過濕法分離錫后，得到含錫離子溶液和銅等金屬殘渣(打包銷售或再加工)；含錫離子溶液經(jīng)過電解工序，在陰極電解出精錫(銷售或再加工)。剩余的電解液經(jīng)回收處理后循環(huán)使用。上述方法中，濕法分離的溫度為60°C，鹽酸體系中各組分的含量分別為:HCl:4mol/L; SnCl2: 0.5mol/L；SnCl4: 3mol/L〇
【主權(quán)項】
1.一種從廢棄電路板中回收精錫的方法，包括以下步驟:1)低溫裂解:將廢棄電路板集中放入裂解專用的鐵筐中，然后將鐵筐放入窯爐內(nèi)，密封 爐門，采用外加熱方式，勻速升溫2-6小時至窯爐內(nèi)溫度為300°C-500°C，并保溫2-8小時，在 升溫和保溫期間，廢棄電路板中的有機(jī)物裂解，得到高溫裂解氣體和固態(tài)殘渣，收集所述高 溫裂解氣體；2)當(dāng)所述窯爐內(nèi)溫度降至80°C以下時，開爐，取出所述鐵筐，將其中的固態(tài)殘渣進(jìn)行機(jī) 械分離，分離出炭渣和金屬殘渣；3)將所述金屬殘渣進(jìn)行磁選，分離出磁性金屬和非磁性金屬；4)將所述非磁性金屬進(jìn)行重力篩選，得到鋁和金屬混合物；5)將所述金屬混合物進(jìn)行濕法分離，得到含錫溶液和金屬殘渣；6)將所述含錫溶液電解，在陰極電解出精錫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟1)中收集的高溫裂解氣體經(jīng)冷凝后得 到裂解油和裂解氣體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:使所述裂解氣體在燃燒室燃燒，所產(chǎn)生的 熱量為所述窯爐提供熱能，燃燒產(chǎn)生的煙氣通過環(huán)保處理達(dá)標(biāo)后排放。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)中，通過向所述窯爐中通入水蒸氣 使所述的窯爐降溫。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)中所述的機(jī)械分離為機(jī)械搓揉和過 篩，篩網(wǎng)目數(shù)為6-16目，篩下物為炭渣，篩上物為金屬殘渣。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5)中所述的濕法分離為:采用40°C-80 °C、氯離子濃度為ll-20mol/L、氧化劑為SnCl4的鹽酸體系(體系含HCl、SnCl2、SnCl4)溶解所 述金屬混合物，所得到的浸出液經(jīng)凈化和濃縮后得到溶液態(tài)的電解溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟6)中，所述的電解采用離子交換膜進(jìn) 行隔膜電解。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟6)中，電解后的電解液進(jìn)行回收，循環(huán) 使用。9.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于，所述的窯爐為密封式外置加熱 低溫炭化爐。
【文檔編號】C25C1/14GK105969992SQ201610524909
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】黃林, 方亞飛, 周大橋, 李岳峰, 陶箴明, 歐曉春
【申請人】中節(jié)能（汕頭）循環(huán)經(jīng)濟(jì)有限公司