專利名稱：一種利用廢舊塑封ic卡板提金的資源化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于二次資源綜合回收利用技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種利用廢舊塑封IC卡板提金的資源化處理方法。
背景技術(shù)：
IC (集成電路)廣泛應(yīng)用于電子電器與電子設(shè)備行業(yè)，是各類電子電器與電子設(shè)備的關(guān)鍵部件之一，尤其在電腦、電視、手機(jī)、收錄機(jī)、影蝶機(jī)等這些需量巨大的民用電子電器 產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。IC卡板的生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)以及全球廢舊IC卡板的現(xiàn)實(shí)與潛在產(chǎn)出量都非常巨大。一方面在IC的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的殘次品，另外，所有的IC都將隨著電子電器與電子設(shè)備的報(bào)廢而報(bào)廢，原則上，生產(chǎn)了多少噸1C，最終也將通過(guò)拆解產(chǎn)出多少噸廢舊1C。所以，對(duì)廢舊IC這類富含貴金屬金且具有高附加值的電子廢棄物開(kāi)展有效地資源綜合回收利用，將為廢舊電子電器拆解處理單位帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還將產(chǎn)生節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等方面的巨大社會(huì)和生態(tài)效益。現(xiàn)階段，對(duì)廢舊塑封IC這類廢棄物的回收方法主要包括①火法直接熔煉法，雖然工藝簡(jiǎn)單、操作方便且金屬回收率高，但廢舊卡板中的高分子有機(jī)物在熔煉過(guò)程中因燃燒不充分而產(chǎn)生大量有害氣體，通常難以處理而直接排入空氣中產(chǎn)生嚴(yán)重的大氣污染，另外貴金屬金的提取比較復(fù)雜和困難，一般的投資者難以承受；②濕化學(xué)法，為了提取出廢舊卡板中的貴金屬金，主要利用濃硫酸、濃硝酸、氫氟酸、王水等強(qiáng)酸性介質(zhì)分解或者溶解廢舊卡板中的高分子樹(shù)脂、各種非金金屬及硅片，該法試劑耗量大、酸性廢氣產(chǎn)生量大、廢氣處理困難、大氣污染嚴(yán)重、生產(chǎn)過(guò)程中還產(chǎn)生大量廢水，處理不當(dāng)會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的水污染，該法資源浪費(fèi)與環(huán)境污染都很嚴(yán)重；③物理分離法，僅通過(guò)有關(guān)機(jī)械設(shè)備對(duì)廢舊卡板進(jìn)行粉碎與磨細(xì)，達(dá)到足夠的細(xì)度后再利用搖床等分選設(shè)備分離出其中的金屬成分，該法能耗高，分離不徹底，綜合回收率不高，貴金屬金的獲得仍需后續(xù)濕法與火法處理，一般投資者也難以接受。本發(fā)明正是基于這樣的現(xiàn)實(shí)背景，提出并實(shí)踐了一種利用廢舊塑封IC(集成電路)卡板提取貴金屬金其它有價(jià)成分的環(huán)境友好型資源化處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了資源化利用廢舊電子電器拆解過(guò)程中大量產(chǎn)出的富含貴金屬金的廢舊塑封IC (集成電路)卡板以及各種集成電路廠家大量產(chǎn)生的塑封IC卡板殘次品，解決現(xiàn)階段這類電子廢棄物的一般處理方法所面臨的環(huán)境污染問(wèn)題以及資源綜合回收率不高的缺點(diǎn)，提供一種適應(yīng)于廢舊電子電器拆解回收行業(yè)利用廢舊塑封IC卡板提取貴金屬金及其它多種有價(jià)成分的環(huán)境友好型資源化處理方法。本發(fā)明提供的一種利用廢舊塑封IC卡板提金的資源化處理方法，具體包括以下步驟
1)首先，使用熱解設(shè)備對(duì)廢舊塑封IC卡板進(jìn)行熱解脫膠處理；
2)使用機(jī)械破碎機(jī)對(duì)所得的脫膠廢舊塑封IC卡板進(jìn)行破碎處理；破碎粒度要求達(dá)到80目及以上，再使用風(fēng)選、攪拌水洗或電選方式進(jìn)行物理分選，實(shí)現(xiàn)廢舊塑封IC卡板中無(wú)機(jī)組分與金屬組分之間的分離，分別獲得以硅微粉為主的無(wú)機(jī)粉體和以銅為主的金屬骨料；
3)所得的金屬骨料使用高溫焙燒設(shè)備進(jìn)行高溫焙燒處理；
4)使用微粉碎 機(jī)或球磨機(jī)對(duì)上述經(jīng)高溫焙燒處理的物料進(jìn)行破碎細(xì)化處理；
5)所得的粉料進(jìn)行硫酸溶解，粉料中的氧化銅等絕大多數(shù)金屬氧化物均將以硫酸鹽的形式進(jìn)入溶液，只余下少量富含金及其它不溶雜質(zhì)的殘?jiān)?jīng)澄清過(guò)濾處理后，分別獲得硫酸鹽溶液與含金殘?jiān)?br> 6)所得含金殘?jiān)M(jìn)行硝酸溶解，繼續(xù)去掉殘?jiān)械慕饘巽~等非金雜質(zhì)，經(jīng)澄清過(guò)濾處理后，分別獲得硝酸鹽溶液與含金殘?jiān)?br> 7)所得含金殘?jiān)龠M(jìn)行混酸溶解，并經(jīng)澄清過(guò)濾處理，分別獲得含金溶液與殘?jiān)?br> 8)所得含金溶液進(jìn)行置換沉淀處理，溶液中的金以海綿狀金粉形態(tài)析出，經(jīng)過(guò)澄清過(guò)濾處理，分別獲得海綿金粉與相應(yīng)鹽溶液；
9)所得海綿金粉進(jìn)行濕法提純處理，經(jīng)澄清過(guò)濾后，分別獲得純度更高的海綿金粉與鹽溶液；
10)所得的海綿金粉進(jìn)行火法精煉處理。上述步驟I)中的熱解設(shè)備為帶有抽氣系統(tǒng)與尾氣處理配套設(shè)施的加熱爐，加熱爐使用的能源是電、煤氣、液化氣或煤，熱解過(guò)程在微負(fù)壓或者低真空度下進(jìn)行，熱解溫度控制在550°C左右，熱解時(shí)間控制在廢舊塑封IC卡板中的高分子塑料脫除完全為止。上述步驟3)中的高溫焙燒設(shè)備是采用電、煤氣、液化氣或煤加熱的各種焙燒爐，焙燒溫度在750°C左右，焙燒時(shí)間控制到金屬骨料中的絕大部分非金金屬成分充分氧化為止。上述步驟5)中的硫酸溶解作業(yè)要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行。上述步驟6)中的硝酸溶解作業(yè)要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置。上述步驟7)中的混酸溶解作業(yè)要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置；上述混酸是指濃鹽酸與濃硝酸按三比一的體積比配置。上述步驟8)中的置換沉淀處理要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，使用的置換劑包括無(wú)水亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、草酸、甲酸、水合肼、焦亞硫酸鈉、葡萄糖水解溶液、鐵粉、鋅粉中的一種或幾種，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置。上述步驟9)中的濕法提純處理要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置。上述步驟10)中的火法精煉作業(yè)使用高溫熔金爐；精煉時(shí)加入造渣劑，提純后的金澆鑄成金錠。
本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明提供的一種利用廢舊塑封IC卡板提金的資源化處理方法適合于各類廢舊電子電器拆解回收處理企業(yè)選用，其最大特點(diǎn)是融合了必要的火法、濕法與物理分離技術(shù)，在金的回收提取流程中尤其增加了兩個(gè)關(guān)鍵工序，即廢舊IC卡板的熱解脫膠工序與金屬骨料的高溫焙燒工序，因而本發(fā)明相對(duì)于目前已有的廢舊IC卡板回收方法具有顯著優(yōu)點(diǎn)熱解脫膠作業(yè)安全快捷，脫膠后物料中的無(wú)機(jī)組分與金屬組分之間的分離變得容易且徹底，導(dǎo)致后續(xù)濕法處理過(guò)程中硫酸等強(qiáng)酸的用量顯著減少，濕法處理全程均無(wú)須加熱，也不用氫氟酸；金屬骨料的焙燒導(dǎo)致后續(xù)濕法分離硝酸用量大大減少，因而氮氧化物等酸性廢氣產(chǎn)出量大大減少；生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢水廢渣外排，環(huán)境污染輕；投資小產(chǎn)出高，貴金屬金等資源的綜合回收率高。本發(fā)明處理原料針對(duì)性強(qiáng)，所解決問(wèn)題具體明確，在電子廢棄物綜合利用行業(yè)推廣應(yīng)用將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會(huì)綜合效益。


圖I是本發(fā)明的具體工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
I.稱取Ikg A類(A類是從廢舊電腦硬盤中拆解獲得)廢舊塑封1C，熱解脫膠處理后得到0. 88 kg殘余物料，熱解溫度550°C，熱解時(shí)間I小時(shí)，微負(fù)壓，電加熱。2.使用機(jī)械破碎機(jī)將脫膠后的殘余物料粉碎。3.對(duì)粉碎后的混合物料進(jìn)行攪拌水洗分離，烘干后分別得到0. 2公斤金屬骨料與
0.68公斤無(wú)機(jī)娃微粉。4.對(duì)金屬骨料進(jìn)行焙燒處理，焙燒溫度750°C，焙燒時(shí)間4小時(shí)，焙燒結(jié)束后，得到焙燒物料234克。5.對(duì)焙燒物料用微粉碎機(jī)進(jìn)行破碎細(xì)化。6.對(duì)細(xì)化物料進(jìn)行硫酸溶解，待溶解結(jié)束后，經(jīng)過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到以硫酸銅為主的溶液以及富集有金的殘?jiān)?，?duì)殘?jiān)M(jìn)行洗滌與烘干處理，殘?jiān)亓繛?0克。7.對(duì)富集有金的殘?jiān)M(jìn)行硝酸溶解，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到以硝酸銅為主的溶液以及富集有金的殘?jiān)?，?duì)殘?jiān)M(jìn)行洗滌與烘干處理，殘?jiān)亓繛?5克。8.對(duì)25克殘?jiān)M(jìn)行混酸溶解，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到含金溶液及殘?jiān)?，?duì)殘?jiān)M(jìn)行洗滌與烘干處理，殘?jiān)亓繛?0克?；焖崾侵笣恹}酸與濃硝酸按三比一的體積比配置
9.對(duì)含金溶液進(jìn)行置換沉淀，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到去金后的溶液與海綿狀金粉。10.對(duì)海綿狀金粉進(jìn)行濕法提純處理，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到含鹽溶液與提純后的金粉，對(duì)金粉進(jìn)行洗滌與烘干處理，獲得干燥金粉4. I克。實(shí)施例2
I.稱取Ikg B類(B類是從廢舊電腦網(wǎng)卡與聲卡中拆解獲得)廢舊塑封1C，熱解脫膠處理后得到0. 86 kg殘余物料，熱解溫度550°C，熱解時(shí)間I小時(shí)，微負(fù)壓，電加熱。2.使用機(jī)械破碎機(jī)將脫膠后的殘余物料粉碎。3.對(duì)粉碎后的混合物料進(jìn)行攪拌水洗分離，烘干后分別得到0. 19公斤金屬骨料與0. 67公斤無(wú)機(jī)硅微粉。4.對(duì)金屬骨料進(jìn)行焙燒處理，焙燒溫度750°C，焙燒時(shí)間4小時(shí)，焙燒結(jié)束后，得到焙燒物料230克。5.對(duì)焙燒物料用萬(wàn)能粉碎機(jī)進(jìn)行破碎細(xì)化。6.對(duì)細(xì)化物料進(jìn)行硫酸溶解，待溶解結(jié)束后，經(jīng)過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到以硫酸銅為主的溶液以及富集有金的殘?jiān)?，?duì) 殘?jiān)M(jìn)行洗滌與烘干處理，殘?jiān)亓繛?1克。7.對(duì)富集有金的殘?jiān)M(jìn)行硝酸溶解，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到以硝酸銅為主的溶液以及富集有金的殘?jiān)?，?duì)殘?jiān)M(jìn)行洗滌與烘干處理，殘?jiān)亓繛?7克。8.對(duì)27克殘?jiān)M(jìn)行混酸溶解，溶金反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到含金溶液及殘?jiān)?，?duì)殘?jiān)M(jìn)行洗滌與烘干處理，殘?jiān)亓繛?2克?；焖崾侵笣恹}酸與濃硝酸按三比一的體積比配置
9.對(duì)含金溶液進(jìn)行置換沉淀，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到去金后的溶液與海綿狀金粉。對(duì)海綿狀金粉進(jìn)行濕法提純處理，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)澄清過(guò)濾，分別得到含鹽溶液與提純后的金粉，對(duì)金粉進(jìn)行洗滌與烘干處理，獲得金粉2. 9克。
權(quán)利要求
1.一種利用廢舊塑封IC卡板提金的資源化處理方法，其特征在于具體包括以下步驟 首先，使用熱解設(shè)備對(duì)廢舊塑封IC卡板進(jìn)行熱解脫膠處理；使用機(jī)械破碎機(jī)對(duì)所得的脫膠廢舊塑封IC卡板進(jìn)行破碎處理；破碎粒度要求達(dá)到80 目及以上，再使用風(fēng)選、攪拌水洗或電選方式進(jìn)行物理分選，實(shí)現(xiàn)廢舊塑封IC卡板中無(wú)機(jī)組分與金屬組分之間的分離，分別獲得以硅微粉為主的無(wú)機(jī)粉體和以銅為主的金屬骨料； 所得的金屬骨料使用高溫焙燒設(shè)備進(jìn)行高溫焙燒處理；使用微粉碎機(jī)或球磨機(jī)對(duì)上述經(jīng)高溫焙燒處理的物料進(jìn)行破碎細(xì)化處理；所得的粉料進(jìn)行硫酸溶解，粉料中的氧化銅等絕大多數(shù)金屬氧化物均將以硫酸鹽的形式進(jìn)入溶液，只余下少量富含金及其它不溶雜質(zhì)的殘?jiān)?，?jīng)澄清過(guò)濾處理后，分別獲得硫酸鹽溶液與含金殘?jiān)?；所得含金殘?jiān)M(jìn)行硝酸溶解，繼續(xù)去掉殘?jiān)械慕饘巽~等非金雜質(zhì)，經(jīng)澄清過(guò)濾處理后，分別獲得硝酸鹽溶液與含金殘?jiān)?；所得含金殘?jiān)龠M(jìn)行混酸溶解，并經(jīng)澄清過(guò)濾處理，分別獲得含金溶液與殘?jiān)凰煤鹑芤哼M(jìn)行置換沉淀處理，溶液中的金以海綿狀金粉形態(tài)析出，經(jīng)過(guò)澄清過(guò)濾處理，分別獲得海綿金粉與相應(yīng)鹽溶液；所得海綿金粉進(jìn)行濕法提純處理，經(jīng)澄清過(guò)濾后，分別獲得純度更高的海綿金粉與鹽溶液；10)所得的海綿金粉進(jìn)行火法精煉處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟I)中的熱解設(shè)備為帶有抽氣系統(tǒng)與尾氣處理配套設(shè)施的加熱爐，加熱爐使用的能源是電、煤氣、液化氣或煤， 熱解過(guò)程在微負(fù)壓或者低真空度下進(jìn)行，熱解溫度控制在550°C左右，熱解時(shí)間控制在廢舊塑封IC卡板中的高分子塑料脫除完全為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟3)中的高溫焙燒設(shè)備是采用電、煤氣、液化氣或煤加熱的各種焙燒爐，焙燒溫度在750°C左右，焙燒時(shí)間控制到金屬骨料中的絕大部分非金金屬成分充分氧化為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟5)中的硫酸溶解作業(yè)要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟6)中的硝酸溶解作業(yè)要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟7)中的混酸溶解作業(yè)要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置； 上述混酸是指濃鹽酸與濃硝酸按三比一的體積比配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟8)中的置換沉淀處理要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，使用的置換劑包括無(wú)水亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、草酸、甲酸、水合肼、焦亞硫酸鈉、葡萄糖水解溶液、鐵粉、鋅粉中的一種或幾種，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟9)中的濕法提純處理要求在耐酸反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器還須配備有氮氧化物等酸性氣體的吸收處理裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的資源化處理方法，其特征在于上述步驟10)中的火法精煉作業(yè)使用高溫熔金爐；精煉時(shí)加入造渣劑，提純后的金澆鑄成金錠 。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用廢舊塑封IC卡板提金的資源化處理方法，采取熱解預(yù)分離技術(shù)，脫除廢舊IC塑料封裝材料中的高分子粘膠組分；對(duì)熱解物料進(jìn)行破碎分選處理，獲得金屬骨料；對(duì)金屬骨料進(jìn)行焙燒處理，并將焙燒物料破碎成粉料；對(duì)粉料進(jìn)行濕法分離處理，獲得富金殘?jiān)蝗芙飧唤饸堅(jiān)械慕?，獲得含金溶液；對(duì)含金溶液進(jìn)行置換沉淀處理，獲得海綿狀金粉；最后，提純海綿金粉，獲得高品質(zhì)金錠；本發(fā)明具有原料來(lái)源廣泛、工藝流程清晰、工藝技術(shù)可靠、硝酸用量少、環(huán)境污染輕、金回收率高、資源綜合利用率高、投資靈活、容易量產(chǎn)等特點(diǎn)，能為各類廢舊塑封IC卡板處理帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也將創(chuàng)造良好的環(huán)境、社會(huì)綜合效益。
文檔編號(hào)C22B7/00GK102703710SQ20121021534
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者鐘勝 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)