[发明专利]非酸化回收废弃线路板中钯的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用废弃线路板中的钯的清洁回收方法，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物处理新技术，尤其适合于各类含钯废料的环境友好型资源化利用。

背景技术

废弃线路板处理的主要经济动力来自于其中有价金属的回收，其中铜是废弃线路板中含量最多的金属，含量约占废弃线路板的20%，具有极高的回收价值，银和金主要用于电子元器件和接触件，钯是线路板孔金属化的必要原材料。铜和贵金属（主要是金、银和钯）占到线路板总价值的95%以上，对于拆除元器件的线路板裸板，钯占到其价值的50%左右。因此，钯的回收对于线路板资源化具有重要的意义。

近年来，线路板回收的研究热点是湿法冶金。但是现有的研究主要集中在铜、金、银及其他常规金属的回收。钯回收方面的研究很少，此外，已有的方法不能克服湿法冶金的缺点，例如，耗时长、经济成本高导致实际中不可操作、使用大量的酸和强氧化剂等。线路板中钯回收的关键步骤是钯与其他金属的分离，特别是钯与铜的分离。在线路板中，铜含量极高，铜与钯的性质较为接近。现有的选择性溶解铜的方法效率较低，且会造成铜的部分流失。因此，钯回收的一个关键步骤是钯的富集与铜的选择性溶解。在贵金属回收工艺中，溶剂萃取是回收低含量贵金属的有效方法。它具有一系列的优点，例如，较好的选择性，所得金属纯度高，利用多级萃取可以实现较高的回收率。目前使用较多的钯的萃取剂有二烷基硫醚、二烷基亚砜、酮肟、喹啉的羟基衍生物、有机磷萃取剂。其中二烷基硫醚具有最好的选择性和高的萃取效率，得到了更多的关注。本发明以废旧电子电气产品中印刷线路板为原材料，通过富集、无酸化造液、贱金属分离、萃取分离等工序，实现钯的清洁回收，确立了一种操作简便、效率高、绿色环保的新方法。

发明内容

本发明的目的是针对废弃线路板中钯的有效回收方法稀缺，传统方法回收效率低下，并需要使用强酸浸提，同时产生二次污染的现状，提供一种环境友好、效率高、成本低、易于操作的钯回收方法，实现废弃线路板中钯的清洁高效回收。其特征是：将去除元器件的废弃线路板进行热处理，经过破碎、分选分离成金属组分和非金属组分。金属组分用不足量的硫酸铜和氯化钠溶液处理，使单质铜溶解进而富集钯，然后使用过量的硫酸铜和氯化钠溶液使钯溶解，再用二异戊基硫醚（S201）萃取钯，最后通过还原得到海绵靶。具体工艺包括下列工序：

1.预处理工序：将废弃线路板于270-330℃温度下处理30min，使废弃线路板中金属和非金属解离，经破碎分选得到金属组分和非金属组分，金属部分用于提取钯，非金属组分另行处理或销售。

2.钯富集工序：将CuSO₄·5H₂O与饱和氯化钠以质量体积比为1:4.8–6(g:ml)的比例混合，获得反应液，然后将1步骤得到的金属粉末加入到反应液中，在30-60℃条件下，搅拌反应20-30min，在此过程中，控制金属粉中铜与CuSO₄·5H₂O中的铜摩尔比（[Cu]/[Cu²⁺]）大于1.4，铜转化为氯化亚铜，钯富集在未溶解残渣中。

3.钯无酸化造液工序：将步骤2中未溶解残渣再次加入到反应液中，控制溶液中[Cu]/[Cu²⁺]的摩尔比小于0.9，在60-80℃条件下，搅拌反应30-60min，钯全部溶解在溶液中。

4.钯与贱金属分离工序：将3步骤所得的溶液与二异戊基硫醚溶液混合（萃取相比O/A=1:5），震荡萃取2-5分钟。待溶液分层后，取上层载钯有机相，用0.1-0.5mol/L的NH₃·H₂O（O/A=1:1），进行二级反萃，钯以Pd(NH₃)₄Cl₂的形式进入溶液，与贱金属分离。

5.钯还原工序：往4中获得的溶液中徐徐滴加98%浓度的甲酸溶液，加入量按1g钯2-3ml甲酸计算，边滴加边搅拌，直至溶液中的钯全部还原沉淀，然后抽吸过滤，用纯水洗涤沉淀物2-3次，105℃条件下干燥8-12h后得到海绵钯。

上述钯的富集工序是为了提高钯的回收率，若线路板中钯的含量较高（＞0.2g/kg），则富集工序可以省略。本发明与传统技术相比，具有清洁环保、条件温和、反应时间短、操作简单、全程未使用强酸和强氧化剂等优点，是一种绿色环保的钯回收方法。

下面结合说明书附图和实施方案进一步阐述本发明的内容。

附图说明