[发明专利]嗜酸性细菌混培物浸出废旧线路板中有价金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从废旧线路板中回收有价金属的微生物浸出方法。

背景技术

印刷线路板(Printed Circuit Boards，简称PCBs)是电子元件工业中最大的行业之一。近年来，随着电子信息技术的发展，世界印刷线路板的生产已进入一个高速发展阶段。废弃的印刷线路板主要为PCBs制造过程中产生的次品、边角料和废弃电子产品拆除组装元件的PCBs基板。当前电子产品更新换代的速度越来越快，电子产品的平均使用寿命也越来越短。PCBs随着电子产品的淘汰而淘汰，废弃PCBs量呈现高速增长趋势。研究表明，废弃PCBs非法拆解已经对环境和人类健康构成严重威胁。

目前处理废旧线路板主要有焚烧法、热解法、酸洗电解法、机械物理法、超临界流体法。

焚烧法就是将线路板粉碎后投入焚化炉中焚烧。在焚烧过程中，线路板中所含30％的树脂分解破坏，剩余残渣即为金属富集体和难熔物质，将其粉碎后即可送到金属冶炼厂进行回收。焚烧法主要是用来回收线路板中的金属，其优点是工艺简单，耗时短，能够实现线路板的减容减量。但在回收过程中，树脂等可燃物都燃烧分解，无法进行回收，且在焚烧过程中会产生二苯二噁英和二苯吠喃等有毒有害气体。

线路板经过简单的预处理，破碎至一定尺寸送入反应器中热解，环氧树脂等聚合物材料在惰性气体保护下加热到一定温度发生热分解，生成低相对分子质量的碳氢化合物，以气体的形式从反应器中排出冷凝后净化、提纯再利用。剩余的固体残渣即是金属富集体、陶瓷和玻璃纤维的混合物。但是，线路板在热解过程中会生成较多的遮蔽性烟雾、单质澳和嗅化氢气体、嗅代酚、多嗅联苯、二苯二噁英和二苯吠喃等有毒有害物质，这些物质不仅污染环境，腐蚀处理设备，还降低了所得燃油的品质。

酸洗电解法就是利用浓硝酸、硫酸或王水等强酸或强氧化剂将线路板中的金属溶解，过滤后，在电解槽中提取各种金属。优点是回收得到产品是单一金属，不用再送到冶金厂进行金属的分离回收。但是，酸洗电解法回收成本高，耗能大，回收过程中会产生大量的废水废液，若处理不当还会对水资源造成严重的污染。

机械物理法是目前研究较多的一种印刷线路板的回收方法，其工艺流程主要包括预处理、破碎和分选。机械物理法回收印刷线路板是将经过预处理的光板进行破碎或粉碎，将破碎得到的线路板颗粒送入分选设备中进行分选，最终得到的是金属富集体和非金属混合物。机械物理法的优点是工艺简单，回收成本低，在回收过程中不需要添加化学溶剂，对环境的影响比前三种方法小。其缺点是回收得到的成品是金属富集体，需要继续进行冶金分离，回收效率较低。

超临界流体法是一种全新的回收印刷线路板的方法。它是利用超临界流体的特殊性质来破坏印刷线路板中的粘结层，使得线路板层与层之间完全分离，从而实现对废弃印刷线路板中各个组分的回收。超临界流体回收法具有材料回收率高、环境性能好、资源消耗少等优点。但是对高温、高压的条件要求比较严格，目前处于研究阶段。

微生物湿法冶金也称微生物浸出或细菌浸出，是利用某些微生物或其代谢产物对某些矿物和元素所具有的氧化、还原、溶解、吸附等作用，从矿石中溶浸金属或从水中回收(脱除)有价(有害)金属的湿法冶金过程。其发展已有数十年的历史，与传统冶金工艺相比，生物湿法冶金具有成本低、能耗少、无污染、操作简单等优点，其有利因素日益受到人们的重视，已成为从低品位、难处理矿石提取金、铀、铜、铝、锌等有用金属的具有显著经济和环保效益的先进技术。同时，微生物浸矿技术的发展和推广对环境领域内处理各类富含金属的废弃物提供了新的途径。最近几年，见诸报道的就有用微生物湿法冶金技术处理城市污泥、高炉焚化飞灰、被重金属污染的河流沉积物和土壤、废旧镍镉电池等等。但是，这些也仅仅限于实验室研究，还不足以规模化应用，主要原因在于环境样品的复杂性和高毒性，期望用单一的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和嗜酸性氧化硫硫杆菌来获得较高的浸出效率是比较困难的。所以，充分利用混合菌体系中的菌种之间的协同作用来增强浸出能力是非常重要的研究方向。

发明内容

本发明克服了上述缺陷，提供一种嗜酸性细菌混培物浸出废旧线路板中有价金属的方法，用该方法处理成本低、能耗少、菌种无需纯化、条件温和、目标金属回收率高、后续处理方便、浸出液可回收、无污染等优点。

本发明是通过以下技术步骤实现的：

一种嗜酸性细菌混培物浸出废旧线路板中有价金属的方法，步骤如下：

(1)用废旧线路板制备金属富集体粉末；