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废旧电子电路板提金技术
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目录
1.废电脑及配件中金的回收 第一页
2.废电脑及配件中银的回收 第十页
3.废电脑及配件中的鈀和铂的回收 第十五页
4.废板卡中铜和铅的回收 第二十二页

1.废电脑及配件中的金的回收

2.1 前言

含金废料中金的回收关键是必须设法使金与绝大部分其它物料(包括各种有机物质，贱金属物质和金以外的其它贵金属物质)分开。含金废料的回收工艺可以分为火法和湿法两大类型。金的化学稳定性(通常以单质状态存在)以及含金废料的多样性决定了金回收方法和技术的多样性。根据废料的种类和形态、金废料中金的含量以及现有设备条件等的不同，可以对含金废料采用不同的方法和技术进行回收处理。

由于金在通常情况下只能溶解于王水和碱金属氰化物溶液中，因此工业上产生的含金废液主要有含金废王水溶液和含金氰化物废液两类。
　　将含金固体废料溶于王水是最常用的将金转入溶液的方法。所得溶液酸度较大，常称为含金废王水，金在其中以+3氧化态存在。从中回收金的基本原理是给这些游离状态或配位状态的金离子提供电子。使其转化为原子状态而得到金的单质。常用的给金离子提供电子的方法有两种：一是在废王水溶液中加入适当的还原剂使金离子得到还原，二是透过电解方式给金离子提供电子，使金在阴极析出。
　　目前在工业上得到应用的可用于回收废王水中金的还原剂主要有硫酸亚铁、亚硫酸钠、活泼过渡金属(如锌耪和铁粉等)、亚硫酸氢钠（NaHSO3）、草酸、甲酸和水合肼等有机还原剂等。使用还原法回收废王水中的金时必须注意废王水的酸性和氧化性的强弱。通常情况下，废王水的酸性和氧化性很强，在加入还原剂之前必须设法降低其酸性和氧化性。常用的方法是将含金废王水过滤除去不溶性杂质，所得滤液置于瓷质或玻璃内衬的容器中加热煮沸，在此过程中以少量多次的方式滴加一定量的盐酸，使废王水中的氮氧化物气体逸出，此操作俗称为赶硝。赶硝是否完全的简单判别标准是从废王水中逸出的气体颜色必须为无色。 　
　　各种还原剂回收金后的尾液中是否还含有金，即回收是否完全，可用以下方法进行判断：按尾液颜色判断，若尾液无色，则金已基本沉淀提取完全；用氯化亚锡酸性溶液检查，有金时，由予生成胶体细粒金悬浮在溶液中，使溶液里紫红色，否则，说明尾液中金已提取完全。
　　第二大类含金废液含金氯化废液，主要包括电镀过程产生的镀金废渡(一般酸性镀金废液含金4～12g/L，中等酸性镀金废液含金4g/L，碱性镀金废液含金20g/L)、氰化法提金产生的废水以及含金氰化产品(如氰化亚金钾等)生成过程中产生的废水。常用的含金氰化废水中金回收方法主要有电解法、置换法和吸附法等［21-25］。根据含金氰化废水的种类和金含量的高低可以选择单种方法处理，也可以采取几种方法联合处理。
　　电子工业含金废料、电镀工业含金废料和冶金工业含金废料等都产生大量的含金固体废弃物。这些固体废弃物由于种类繁多，组分各异，回收方法和技术很多。这些回收方法和技术的共同点是在回收处理前必须先进行挑选分类，必要时还必须进行拆解(如各类含金废电器和元器件)，以达到火法或湿法处理前的初步富集。在湿法工艺回收固体废弃物中的金时，各种工艺的共同点是在初步富集后先进行溶金造液，使各种形态存在的金全部转入液相。为了后续工序的方便和降低回收成本，所得溶液通常要进行金属分离富集，得到具有一定含金量的贵液。然后对贵液进行净化处理，以保证在金属提取过程中离子状态的金能够全部还原。
　　镀金废料与前述含金固体废料的最大差别是镀金废料的金一般处于镀件的表面。许多镀金废件在回收完表面金层后，其基体材料可以重复使用。因此从这类固体废料回收金的工艺与前述固体废料的金回收工艺有较大的差异。常用方法有利用熔融铅溶解贵金属的铅熔退金法、利用镀层与基体受热膨胀系数不同的热膨胀退镀法、利用试剂溶解的化学退镀法和电解退镀法等。
用物理方法对城市固体废弃物的破碎－解离－分选，具有投资少，环境污染小的特点，是目前电子废弃物处理的发展趋势。
  事实上，电子废弃物中含有很多可回收再利用的有色金属、黑色金属、玻璃等物质。严格意义上讲。这些电子废弃物，不应称其为电子垃圾，而应称作电子旧货。有研究分析结果显示，1t随意搜集的电子板卡中，可以分离出286lb铜、11b黄金、441b锡，其中仅llb黄金的价值就是6000美元(1lb=0.45359kg)。可以说，“电子垃圾”中蕴藏着重大商机，如果将“电子垃圾”中含有的金、银、铜、锡、铬、铂、钯等贵重金属“拆”出来，将是一笔不可估量的财富。。如废旧电脑中的中央处理器、散热器、硬盘驱动器等元件富含铜、银、黄金、铝等贵重金属；电脑外壳、电源线、键盘、鼠标中也富含铜和塑料；空调、冰箱的外壳、制冷系统中含有成分比较单一的铁、铝、铜、塑料；取暖器具、清洁器具、厨房器具、整容器具、熨烫器具同样富含大量的铁、塑料等。日本横滨金属公司对报废手机成分进行分析发现，平均每100克手机机身中含有14克铜、0.19克银、0.03克0.01克钯；另外从手机锂电池中还能回收金属锂。该公司通过从报废手机中回收多种贵重金属，获得相当可观的经济效益。
  电子废弃物中所蕴含的金属，其品位是天然矿藏的几十倍甚至几百倍，回收成本一般低于开采自然矿床。譬如，1t旧手机废电池，可以从中提炼100g黄金，而普通的含金矿石，每吨只能提取6g，多者不过几十克，可以说，旧手机是一种品位相当高的金矿石。在印刷电路板中，最多的金属是铜，此外还有金、铝、镍、铅、硅金属等，其中不乏稀有金属。有统计数据表明，每吨废电路板中含金量达到1000g左右。随着工艺水平提高，现在每吨废电路板中已能够提炼出300g金，市价约合3万元。美国环保局确认，用从废家电中回收的废钢代替通过采矿、运输、冶炼得到的新钢材，可减少97％的矿废物，减少86％的空气污染，76％的水污染；减少40％的用水量，节约90％的原材料，74％的能源，而且废钢材与新钢材的性能基本相同。

  废计算机主板（PCB）和线路板（PWC）等废弃物回收处理技术

  环氧树脂印刷线路板(PCB)作为附加值在电器中最高的附件之一，其处理技术一直是业内关注的焦点。
  目前废旧线路板有3个处理技术，一个是热处理法，包括焚烧、裂解、直接冶炼等；二是化学处理，包括酸洗、溶蚀等；三是物理机械处理，包括粉碎和分选。目前，国际上推行的方法是物理方法，它具有投资少、环境污染小等特点。而粉碎的效率、研碎机的寿命、能否使金属材料与非金属材料剥离等，是粉碎技术的关键。
  目前环氧树脂印刷线路板(PCB)在国际上物理机械方法是2种：一种用静电分选，还有一种是风选。
  静电分选是利用线路板的金属材料与非金属材料这2种材料的电性差别大来操作的，分选的精度大概是95%以上，最高可以达到99.9％。德国、日本很多公司采用静电分选，但其成本是比风选要高。北航选择的是粉碎加风选分离，利用空气动力学原理设计的空气分选器，把空气流动变成一个流动稳定、流场均匀的空气流，利用均匀的空气流把金属和非金属分离，它的特点是分离精度在95%左右、最高可达到98％、产量大、处理成本低。静电分选机在控制条件下可以分离颗粒小于 o.lnm 的废混合料，甚至能够从粉尘中回收贵重金属。风选机主要用于分选铜与铝等密度差异较大的物料。 这样用完全物理的方法，把废线路板、金属粉和非金属粉全部回收，没有二次污染。
  其最佳生产工艺流程是：废弃电路板经过粗碎机初破后进入细碎机破碎然后再经过磁选机分选出铁磁性物质，用高频气力分选机分选出非金属和铜与金属，最后用静电选达到分选精度。
  在国内废电路板的一级破碎一般使用剪切式破碎机破碎粒度为 1 ～ 2mm ，二级破碎可采用锤式破碎机破碎粒度为 0.1 ～ 0.3mm 。而德国 Daim- Ler-Benz Ulm Rcsearch Centre 则先用旋转刀片切成 2cmx 2cm 的碎块，然后采用液氮冷冻粉碎机碾成小粉末。实践证明，当粉碎粒度达到 0.6nm 或80目以上时，金属基本上可以达到 100% 的解离。
  PCB的种类较多,基板主要是单层或多层,玻璃布基或复合基环氧树脂覆铜板,上面有塑料引脚。PCB所含的金属包括基本金属(铝、铜、铁、镍、铅、锡和锌等）、和稀有金属（金、银、钯、铑、硒）等，其中铜的含量较高。塑料的主要成分主要为25％左右的C-H-O聚合物（聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚碳酸脂和酚醛等）、含量小于5％的卤化物和含量小于1％的含氮聚合物。惰性氧化物的主要成分为大约15％的硅酸、约6％的氧化铝及约6％的碱和碱性氧化物，约占3％的氧化物和碳酸钡和云母等。
  不同的电子设备的电路板中元素的组成和含量不同。如电视机中PCB的含量比计算机少，铁、铅和镍的含量多。电脑主板和线路板中的主要成分是树脂和玻璃纤维、塑料、铜、铁、合金等。
  用物理方法分离不同物料的最重要前提是使电路板中的不同组分在破碎的过程中得到充分的解离。
  经过我公司科研人员的多次试约6％的碱和碱性氧化物、约占验得出以下结论：破碎到1.2mm时废旧主板可以基本解离,解离后得到的塑料主要来自插槽,由于塑料相对较脆,容易破碎,在大于0.5mm破碎颗粒中所占的比例最大;树脂粉是基板的主要成分,但是韧性比较大,在细粒级中的比例比较高;大于0.5mm破碎物料中的是针状引脚,以1.2—0.5mm破碎料中最多,小于0.125mm破碎物料中金属含量较低;铜是废旧电路板中含量最多的,价值较高的金属基本0.5—0.25mm与0.25—0.125mm两种破碎颗粒料中,其含铜量分别为20.33%和22.77%。
  废旧主板中的铜和金属有显著的经济效益和环境效益。以铜为例,我国铜矿多为贫矿,品位大约0.5%,提炼出1T铜大约需要200T铜矿石,而开采1T铜矿石的同时要产生3T废石渣.因此,从废弃物中回收1T废铜相当于减少600T废渣。
  废旧主板破碎物中金属与非金属在不同粒级中的分布

  废旧电路板（电线、电缆）处理设备及生产工艺流程

  电子废弃物分离流程如下：

  电子废弃物－手拣分类－一级破碎－磁选分离－二级破碎－分级处理－风力摇床或气流分选－静电分选－再资源化