阅读说明：本技术 一种利用甘氨酸溶液浸提废旧印刷线路板中铜的方法 (Method for leaching copper in waste printed circuit board by using glycine solution ) 是由 陈梦君 韩昀晖 舒建成 王蓉 符俊灵 易小霞 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用甘氨酸浸提废旧印刷线路板中铜的方法。其步骤为：通过拆解和机械破碎处理,获得粒径较小的废旧印刷线路板样品；搅拌条件下,将上述预处理样品置于甘氨酸和过氧化氢的混合浸出剂中,恒温浸出一段时间后,将浸出液过滤,浸出铜。本发明采用湿法冶金的方法,选用甘氨酸作为浸出剂浸提废旧印刷线路板中的金属铜,相较于传统浸出剂而言,具有环保性及高效性,铜的浸出率最高可达94%,是一种环保的处理方法。(The invention discloses a method for leaching copper in a waste printed circuit board by using glycine. The method comprises the following steps: obtaining a waste printed circuit board sample with smaller particle size through disassembly and mechanical crushing treatment; and (2) under the condition of stirring, placing the pretreated sample in a mixed leaching agent of glycine and hydrogen peroxide, leaching for a period of time at constant temperature, filtering the leaching solution, and leaching out copper. The method adopts a hydrometallurgy method, selects the glycine as a leaching agent to leach the metal copper in the waste printed circuit board, has environmental protection and high efficiency compared with the traditional leaching agent, has the highest leaching rate of the copper up to 94 percent, and is an environmental-friendly treatment method.)

一种利用甘氨酸溶液浸提废旧印刷线路板中铜的方法

技术领域

本发明涉及废旧印刷线路板资源回收利用方法，尤其是涉及一种利用甘氨酸浸提废旧印刷线路板中铜的方法。

背景技术

近年来，电子科技和电子信息产业的快速发展，各类电子商品层出不穷，手机、电脑、家电等各类电子设备越来越普及，电子产品的使用寿命越来越短，电子产品的更换速度加快，导致电子废弃物的数量急剧增长。印刷线路板作为电子设备中最为重要构件之一，其数量也随着电子废弃物数量的增加而增加。废弃印刷线路板中蕴含着大量金属资源，包括基本金属(Al、Cu、Fe、Ni、Pb、Sn和Zn等)、贵金属和稀有金属(Au、Ag、Pd、Rh、Se等)，有毒重金属(As、Pb、Cd等)，其中铜含量最高。如果能对废旧印刷线路板进行有效的资源化处理，不仅可以生态环境，还可以通过回收得到大量的铜资源。

废旧印刷线路板的回收处理最早开始于1969年美国矿业局，经过一百多年的探索与研究，国内外对WPCBs的资源化处理技术有坚实的理论基础，探寻出了许多成熟的处理技术。目前，使用最多的处理技术有物理机械处理法、火法冶金、湿法冶金、微生物法及超临界流体法。其中，火法冶金和物理机械处理法设备成本较高、能耗大、且污染严重，微生物法和超临界流体法尚不成熟，处理能力小，未能广泛使用。湿法冶金技术是众多废旧印刷线路板处理技术中应用最为广泛的，因其操作简单、能耗小而受到各研究人士的重视。专利CN107574310A公布了一种高效浸出废弃电路板中铜的方法，将废弃电路板多金属粉末与硫酸溶液调浆，添加氧化锰矿作为氧化剂进行浸出，铜的浸出率达到96％以上，但该方法选用硫酸溶液作为浸出剂，具有一定的危险性，操作不当容易对人体造成伤害，且浸出产生的酸性废液需要额外处理。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种利用甘氨酸浸提废旧印刷线路板中铜的方法。此方法是以湿法冶金技术为基础，所选浸出剂环保安全，具有操作安全、工艺简单、浸出过程中无酸碱废液产生的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用甘氨酸浸提废旧印刷线路板中铜的方法，用甘氨酸代替传统无机酸作为浸出剂，以过氧化氢作为氧化剂，在恒温搅拌条件下浸出废旧印刷线路板中的铜，具体包括以下步骤：

步骤1：将废旧印刷线路板拆解、剪切、破碎，得到预处理样品；

步骤2：搅拌条件下，将上述预处理样品置于甘氨酸和过氧化氢的混合浸出剂中，恒温浸出一段时间后，将浸出液过滤，浸出铜。

进一步的，将废旧印刷线路板拆解、剪切、破碎，得到粒径≤1mm的预处理样品。

进一步的，甘氨酸和过氧化氢的混合浸出剂中，甘氨酸浓度为0.25～1.25mol/L，过氧化氢的体积分数为2.5％～10％。

进一步的，预处理样品与混合浸出剂的比为5～25g/L。

进一步的，恒定温度为室温至60℃，浸出时间为480min以上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明用甘氨酸代替传统无机酸对废旧印刷线路板中的铜进行浸出，选用过氧化氢作为氧化剂，未加入强酸、强碱试剂，操作过程安全，能耗低，铜的浸出效率高，可以达到94％以上。

(2)本发明具有环保性，在浸出过程中无有毒有害副产物产生，浸出后不会产生酸/碱废液，所得产物甘氨酸铜对环境无危害，方便后续处理；甘氨酸与其他有机酸相比廉价易得。

附图说明

图1为本发明用甘氨酸溶液浸提废旧印刷线路板中铜的方法工艺流程图。

具体实施方式

为更好的说明本发明，下面给出具体实施例对本发明作进行更详细的描述，本发明的保护范围不仅限于所举实例。

结合图1，本发明利用甘氨酸浸提废旧印刷线路板中铜的方法，包括如下步骤：

步骤1：将废旧印刷线路板通过拆解、剪切、破碎等方式，得到预处理后的样品；

步骤2：配制一定浓度的甘氨酸溶液；

步骤3：加入一定量的过氧化氢置于甘氨酸溶液中，混合均匀，得到甘氨酸和过氧化氢的混合溶液，以该混合溶液作为浸出剂；

步骤4：在磁力搅拌下，恒定温度，加入一定量步骤1中预处理后的废旧印刷线路板样品，浸出一段时间后，线路板中的铜浸入溶液中，将混合液过滤。

实施例1

首先将废旧印刷线路板进行手工拆解，再用双轴式剪切机和破碎机将其破碎至粒径≤1mm。然后在500mL烧杯中配制甘氨酸溶液，玻璃棒搅拌，加入过氧化氢，超纯水定容至200mL，用磁力搅拌子搅拌均匀，最终得到浓度为1mol/L的甘氨酸和体积分数为2.5％的过氧化氢的混合溶液，以该混合溶液作为浸出剂。加入破碎后的废旧印刷线路板粉末，该粉末和浸出剂之比为5g/L，控制温度为30℃，用磁力搅拌子持续搅拌浸出480min，所得混合液经离心过滤稀释测其中的铜含量，经计算得到铜的浸出率为78.65％。

实施例2

其他条件与实施例1一致，在不同温度下进行实验，具体结果如下表：

表1不同温度的实验

由表1可知，室温～40℃下，铜的浸出效果较好，于30℃下，铜的浸出效果最好，优选温度为30℃。

实施例3

其他条件与实施例1一致，在浸出剂中混合不同体积分数过氧化氢进行实验，具体结果如下表：

表2不同过氧化氢浓度的实验

由表2可知，浸出剂中过氧化氢体积分数为5.0～10％时，铜的浸出效果较好，浸出剂中过氧化氢体积分数为10％时，铜的浸出效果最好，优选过氧化氢体积分数为10％。

实施例4

其他条件与实施例1一致，在不同粉末和浸出剂的比下进行实验，具体结果如下表：

表3不同粉末和浸出剂的比的实验

由表4可知，粉末和浸出剂的比为5～15g/L时，铜的浸出效果较好，粉末和浸出剂的比为10g/L时，铜的浸出效果最好，优选粉末和浸出剂的比为10g/L。

实施例5

其他条件与实施例1一致，在不同甘氨酸浓度下进行实验，具体结果如下表：

表4不同甘氨酸浓度的实验

由表5可知，甘氨酸过量条件下，对铜的浸出率影响不大，在甘氨酸酸浓度为0.25～1.25mol/L时，铜的浸出率基本可以达到88％以上。但在甘氨酸浓度为1mol/L时，铜的浸出效果最好，优选甘氨酸浓度为1mol/L。

以上所述，为本发明较佳实施例，但不代表对对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述发明内容对本发明做出一些本质以外的改进，仍属于本发明的保护范围。