[发明专利]利用石墨提高废弃印刷线路板中金属生物浸出率的方法

说明书

本发明利用石墨提高废弃印刷线路板中金属生物浸出率的方法，属于固体废弃物回收技术领域，方法步骤为：1)将废弃印刷线路板破碎，使其粒度≤0.25mm。2)使用9K培养基活化培养中温混合嗜酸菌。3)将破碎后的废弃印刷线路板粉末与石墨放入含有混合嗜酸菌的微生物反应器中进行生物浸出铜和锌，浸出完成后过滤，即为含铜和锌的浸出液。本发明方法采用添加石墨强化手段，固液传质较好，与未添加石墨的生物浸出相比，可提高铜浸出率3‑17％，锌浸出率可提高1.47‑2.44％。石墨的高导电性、大比表面积可以有效的提高电子转移速率，从而提高铜和锌的浸出率。

技术领域：

本发明属于固体废弃物回收技术领域，具体涉及一种利用石墨提高废弃印刷线路板中金属生物浸出率的方法。

背景技术：

技术革命掀起了电子制造业的迅速发展浪潮，电子产品的更新速度加快，随着人们物质生活的提高，家电及办公电子用品的使用寿命逐渐缩短，这一现象导致了电子废弃物的产生。据我国国家环保部预测我国2020年电子废弃物总产生量达到963×10⁴t。印刷线路板作为电子产品的元器件组成部分也就大量产生，根据欧洲资源与废弃物管理中心统计数据显示，印刷线路板大约占电子产品总重的3.1％。因此，废弃印刷线路板造成的电子污染己经成为严重的环境问题。印刷线路板基板上焊接了各种构件，成分复杂，含有溴化阻燃剂，惰性氧化物和金属，其中金属含量约占40％。

目前，已有的废弃印刷线路板中的铜资源化利用方法包括火法冶金法、湿法冶金法、机械物理法以及微生物法等。其中微生物浸出技术由于成本低、能耗少、操作简单和环境友好等优点，在废弃印刷线路板资源化利用领域得到越来越多的关注和研究。但是目前微生物浸出废弃印刷线路板技术存在着生物浸出速率慢，耗时较长，微生物生长情况不稳定等缺点。因此，亟待通过各种手段提高微生物浸出率。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种利用石墨提高废弃印刷线路板中金属生物浸出率的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

利用石墨提高废弃印刷线路板中金属生物浸出率的方法，包括以下步骤：

(1)将废弃印刷线路板破碎，水洗干燥后，形成废弃印刷线路板粉末，所述的粉末粒度≤0.25mm；

(2)活化培养混合嗜酸菌，形成菌悬液；

(3)菌悬液进行培养，形成活化后菌液，所述的活化后菌液显微镜检菌密度≥1.0×10⁸cell/ml；

(4)将石墨和废弃印刷线路板粉末，先后分别加入到活化后菌液中，进行浸出反应，反应时间为1～7d，完成金属的生物浸出。

所述的步骤(1)中，混合嗜酸菌为嗜酸铁原体菌(Ferroplasma acidiphilum)、嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)或嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)按体积比为1:1:1配制而成。

所述的步骤(1)中，利用9K培养基对混合嗜酸菌进行培养，接种比例为10-20％(V/V)，即混合嗜酸菌与9K培养基体积比为1:5-1:10，培养温度为30-45℃、转速为90-170r/min，培养时间为24-48h。

所述的步骤(2)中，利用9K培养基对菌悬液进行培养，接种比例为10-20％(V/V)，菌悬液培养操作在恒温震荡摇床中进行，培养温度为30-45℃，转速为90-170r/min。

所述的步骤(4)中，浸出反应温度为30-45℃，转速为90-170r/min。

所述的步骤(4)中，废弃印刷线路板粉末添加质量与活化后菌液体积比≤50g:L，也即活化后菌液中废弃印刷线路板粉末的浓度≤50g/L。