[00937813]废旧印刷电路板催化氧化提取金属及其无害化关键技术与设备

从废弃印刷线路板中回收金属的方法分为四大类：机械处理、火法冶金、湿法冶金及生物处理技术等。由于废弃线路板中各组分不同物理特性的重叠，机械处理技术无法实现金属之间的完全分离；火法能耗高，可能够分离的金属种类少，产生难以进一步分离的熔渣，且容易造成有毒气体和粉尘逸出，造成二次污染；生物处理浸取时间长、浸取率较低，尚处于工业化生产探索阶段；湿法（浓酸浸取等）常用到有毒有害和腐蚀性化学试剂，容易对环境造成污染。该项目结合成熟物理处理和拥有专利的化学处理方法，采用无害高效的氧转移催化剂催化氧化废弃电金属，然后利用高耐受性萃取剂对各种金属元素分离提纯，整个过程不使用有毒化学品和试剂。最后利用石灰沉淀-斜板分离-石墨类材料吸附和反渗透技术组合处理废水并再生，不向环境排放任何“工业废水”。该课题主要研究三相流化床中固载催化剂催化氧气氧化废旧电子线路印刷板提取金属及其无害化关键技术与设备，在物理分离回收塑料、大部分锡铅铝镍等金属的基础上，重点进行了可循环催化氧化剂（NOx）的设计、初步优化，并在再生系统中完成NOx再生与循环，开发了温和条件下NOx催化氧化废旧电子线路印刷板及其主要金属提方法。利用萃取法分离氧化液中金属，借助于电解法提取钴、镍、钯，少量的锡铅利用沉淀法分离，贵金属利用比重法直接分离，再采用常规冶金法精炼。该方法不仅能够有效提取10多种金属，贵金属提取方法清洁无害，而且提取过程几乎不向外环境排放任何有害物质。项目申请“一种从电子废弃物中提取金属铜的方法”、“一种废弃光盘的综合利用方法”和“一种电解制备磁性铜粉的方法”等9项专利，其中授权发明专利5项，实用新型4项。总体发明成果如下：建立了一套带NOx再生与循环的三相流化床。流化床反应器使得整个氧气氧化过程连续化，氧化反应速度均匀可控，单位时间处理量大，可以进行连续操作。催化氧化剂NOx氧化预处理效率高达99%，消耗的是纯氧气;获得了NOx最佳循环氧化条件。 在合适条件下印刷电路板中贵金属的提取最高达95%以上，铜、镍、钴和钯提取率高达95%。印刷电路板中的铬、汞、镉、砷、铅等有害元素得到无害化处置，废水净化循环利用。该项目已经发表或正在出版15篇SCI、EI或ISTP收录论文，核心论文17篇，培养研究生10名。而且经过岳光溪院士、唐孝炎院士组织的两次成果评审，认为该项目利用先进和具有自主知识产权的催化氧化技术处理废弃电路板，可以有效回收多种金属，提升了产品附加值，降低了其对环境造成的污染，技术达到国内先进水平。　 该技术与山东拓金再生资源有限公司合作进行了中试和工业化生产，三年累计处理电子垃圾8万吨，获得效益3000多万元。双方合作在安徽拓鑫再生资源有限公司进行了技术转移和实施，三年获利900万元。　 项目实施过程中不仅回收废旧电子电器中的金属和塑料，降低其中阻燃剂、汞、砷、铬和铅等对环境造成的污染，而且缓解了中国重要金属资源枯竭的难题，还能大大降低由于金属、石油的开采废弃矿渣的产生。