[发明专利]废弃电路板多金属混合资源中镍元素的富集与分离方法

摘要

本发明属于复杂二次有色金属资源综合循环再利用技术，具体为一种废弃电路板多金属混合资源中镍元素的富集与分离方法。首先，废弃电路板经破碎+分选后获得含有镍元素的多金属复杂混合物，在多金属复杂混合物中加入捕集剂，将配置好的多金属复杂混合物置于真空炉的石墨坩埚中，待多金属混合物完全熔化后，通过加入微量富集剂硅或钛元素，调节液态铜与液态铁两者的分离率，使镍元素富集到铁液相中，形成上层为液态铁和下层为液态铜的分离熔体，将捕集镍元素的上层液态铁倒出，镍元素从废弃电路板多金属复杂混合物中分离出来，并得以循环再利用。本发明简捷易行，具有成本低、综合高效、无污染等特点。

主权项

一种废弃电路板多金属混合资源中镍元素的富集与分离方法，其特征在于，利用金属液‑液分离的冶金学特点和金属元素在液相分离系统中的选择性分配行为及其控制，通过添加不同的捕集剂和富集剂元素以及采用不同的工艺参数，调控金属元素在液相分离系统中的分配率，使被回收的金属元素富集并固定在捕集剂液相中，从而实现被回收金属元素从废弃电路板多金属混合物中分离出来，最终得以绿色回收和循环再利用，包括如下步骤：步骤1对废弃电路板进行破碎+分选，将废弃电路板中的金属从非金属中分离出来，获得含有镍元素的多金属复杂混合物；步骤2对多金属复杂混合物进行化学成分分析，测出多金属混合物中铜、铁的质量含量；步骤3在多金属复杂混合物中加入捕集剂铁元素，使铁元素配比在多金属混合物中所占的质量分数为35%～50%，将配置好的多金属复杂混合物置于真空加热炉的石墨坩埚中；步骤4真空加热炉密封后启动真空抽气系统，然后启动真空加热炉电源，加热到1350～1450℃，待石墨坩埚中的多金属混合物完全熔化后，并保温5～10min；步骤5降低熔体温度到1150～1250℃，使以铜为主要元素的基体液相中，分离出以铁为主要元素的第二液相；步骤6保持熔体温度在1150～1250℃内，在熔体中加入富集剂钛元素，调控液态铜与液态铁两相的分离率，使镍元素选择性快速富集到铁液相中；步骤7保持熔体温度在1150～1250℃内，机械搅拌石墨坩埚中液态铜与液态铁混合熔体10～15min；步骤8保持熔体温度在1150～1250℃内，静置熔体10～30min，由于液态铁与液态铜之间存在密度差，在重力作用下坩埚中熔体分离，形成上层为液态铁和下层为液态铜的分离熔体，将捕集了镍元素的上层液态铁倒出；步骤9检测上层液态铁中镍元素的质量含量，如果镍质量含量低于15%，液态铁返回到步骤3中再利用，当作捕集剂铁元素用于下一批次的废弃电路板多金属混合资源中镍元素的循环分离与提取。