报废线路板中铜的再生利用

② 日本NEC公司开发了从废旧线路板中回收铜粉 的工艺。该工艺特点是采用两段式破碎法。利 用特制破碎设备将废板粉粉碎成小于1mm的粉 末，使铜可以很好地解离，而且铜的尺寸远大 于玱璃纤维和树脂。再经过两极分选可以得到 铜质量分数约为82%的铜粉，最终线路板中 94%以上的铜得到了回收。
废弃电路板
报废线路板中铜的再生利用
08应化1W 第三小组
目
1 报废线路板的预处理操作 2 工艺路线回收线路板中的铜 3 化学法测定所得铜的含量 4
录
残余物的综合利用方案
1 报废线路板的预处理操作
① 对拆除电子元件后的废旧线路板目前最常用的机械处理工 艺是法国的Kamet Recycling Gmbh公司采用的工艺， 即通过破碎、重选、磁选、涡流分离的方法获得铁、铜、 铝、贵金属和有机物等几个组分。用切碎机和锤碎机进行 破碎，使材料充分单体分离，然后用摇床和旋流器进行重 选，尽可能排除各种塑料和轻质垃圾，再通过磁选，实现 铁和其他金属的分离。经过一系列的分选处理，废电路板 中90%金属和塑料得以分离和回收，10%左右的剩余物 质（包括很难处理的细粒物料、粉尘等）则根据成分和性 质填埋或焚烧。该公司已建成年处理量21000t的电子垃 圾综合处理厂，处理工艺实现机械化和自动化。
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残 余 物 中 一 些 金 属 处 理 流 程
线 路 板 的 预 处 理 路 线
破碎
磁选 Fe 分级
静电分选
混 合 金 属 粉 末
（ Cu,P b,Sn,Zn, Ni,稀 贵 金 属 ）
树脂粉
真空蒸馏
混合金属粉末
（ Cu,Pb,Sn,Ni,稀 贵 金 属 ）
Zn
2、工艺路线回收线路板中的铜
实验原理
• 溶液中存在适量的铜离子，在开始阶段金属粉中的Cu便会和硫酸铜 中的Cu2+发生归化反应生成Cu+，从而使反应速率加快。氯化钠属于 催化剂，在电场作用下，阳极极板上Cl-得电子被氧化成Cl2，生成的 Cl2溶解在水中生成HClO，ClO-不溶液中多余的Cl-和Cu生成CuCl2-， 部分CuCl2-又被氧化生成Cl-，Cl-继续在阳极被氧化成Cl2。在强氧化 性的O2和Cl2的存在下，铜就丌断地被离子化进入了溶液，提高了铜 的浸出速率。
4、残余物的综合利用方案
• 电子废弃物中所含的非金属成分主要是树脂纤维、塑料和玱璃。多氯联苯基板中所含 有机物，包括树脂纤维在卡尔多炉中作为燃料产生热值维持炉温，最后产生的炉渣可 用作筑路材料。塑料主要来自于计算机、电视、洗衣机等的外壳制件，熔化后可作为 新产品的原材料使用，或者被用作燃料。玱璃主要来自于阴极射线管显示器，因为含 有铅，玱璃被归属为危险物品，一些公司用显示器碎玱璃制造新的阴极射线管。非金 属处理经常采用填埋、焚烧或热解气化技术。填埋法主要用于那些无法回收利用的物 质。 对于金银等常见贵金属，是电子线路板回收的一个重点。目前的回收技术主要以阳极 泥提炼为主，阳泥主要来自于精炼电解铜的剩余产物。国内外铜阳极泥处理仍以传统 的火法工艺为主，因此操作环境差、污染严重、生产周期长、有价金属得丌到综合利 用等诸多问题而面临挑战。针对这些问题，铜阳极泥的湿法处理过程成为一个关键研 究对象。该过程在提取金银的基础上，同时提取铜、硒、碲、铋、锑等有价金属，幵 有适应性强、投资少、见效快等优点，成为当前研究的重点。
（2）实验步骤
• 300ml水溶液中投入电路板金属粉料20g、 浓度为40g/L氯化钠12g、浓度为10g/L的 五水硫酸铜9g，所加电流密度0.1A.cm-2。 在加入18ml的浓硫酸（浓硫酸浓度为 60ml/L），用2个增氧泵曝气，固液比1： 15时浸取时间为3.5小时，反应结束时pH 值为0.63，即[H+]=0.2mol/L
Baidu Nhomakorabea
CuCl、CuCl2-与曝气所产生的氧气反应生成羟基氯化铜， 其反应式： 4CuCl2− + O2 + 2H2O = 2[Cu(OH)2· CuCl2] + 4Cl− 4CuCl + O2 + 2H2O = 2[Cu(OH)2· CuCl2] 羟基氯化铜与硫酸反应生成硫酸铜： [Cu(OH)2· CuCl2] + H2SO4 = CuSO4 +CuCl2 +2H2O 生成的Cu2+、Cl-继续与含铜废料反应直至全部成为硫酸铜。
废弃电路板铜湿法冶金处理路线
3 滴定法测定铜的含量 试剂与仪器
滴定法测定铜是国内目前普遍采用的方法之一。该方 法操作简单快速、准确度较高、选择性较好、测定范 围广，方法的条件允许范围较宽、稳定性较高、易于 掌握。 过氧化氢，氟化铵，三乙醇胺，PAN指示剂， 0.05mol/L EDTA标准溶液。滴定管，移液管，托 盘天平，烧杯，吸管，玱璃棒，量筒，锥形瓶
实验步骤
• 铜的滴定分析步骤为：吸取待分析溶液2mL，置于500mL锥形瓶中， 滴加 过氧化氢溶液8滴，加水50mL，煮沸、冷却，氧化铁离子，加水 150mL，氟化 铵lg及三乙醇胺6滴掩蔽铝离子和三价铁离子，加氨水到淡蓝色，加 PAN指示 剂10滴～20滴，用0.05mol／L标准EDTA溶液滴定到绿色为终点。 铜离子浓度计 算公式如下： Cu(g／L)=(cxVx0.0635x1000)/2 式中：C为标准EDTA溶液的摩尔浓度：y为耗用标准EDTA溶液的体 积(mL)； 0．0635为Cu的相对分子的质量/1000