本發(fā)明涉及一種采用“生物浸出－溶劑萃?。姺e提銅”工藝回收覆銅線路板中銅的方法。
背景技術(shù)：
我國是世界第一大印刷線路板生產(chǎn)國，每年線路板的產(chǎn)量達到1.3億平方米，按材料利用率約90％計，每年產(chǎn)生的線路板邊角廢料以及廢棄線路板約為8.1萬噸。另外我國每年進口的電子廢料及本土報廢的電子產(chǎn)品拆解的廢舊線路板的總量達50萬噸以上。
線路板中金屬含量遠(yuǎn)高于天然礦石的工業(yè)品位，具有很高的回收價值。特別是覆銅線路板中銅的含量高，幾種線路板中銅的含量分別為：覆銅板23.06％；電腦主板42.64％；無原件音響板10.07％；交換機板32.35％；手機板29.38％。
目前主要采用“破碎－分選”工藝回收覆銅線路板中的銅，采用該工藝可以有效回收線路板粉料中的大顆粒金屬銅，但微細(xì)粒金屬銅很難有效回收。分選后線路板粉料中殘余的微細(xì)粒銅含量高達0.5~1.5％，不僅造成銅資源的浪費，也嚴(yán)重影響線路板粉料的綜合利用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服“破碎－分選”技術(shù)方案的缺陷，提供一種采用生物浸出－溶劑萃取－電積回收銅的技術(shù)方案回收覆銅線路板中的銅，該方法具有銅回收率高、環(huán)境友好、反應(yīng)溫和、流程縮短等特點。
本發(fā)明的具體方案由以下步驟組成：生物浸銅劑的制備；生物浸出；溶劑萃取和電積回收銅。
（1）生物浸銅劑的制備
在ph值為1.5~2.0的硫酸溶液中，加入硫酸銨2~6g/l，氯化鉀0.1~0.2g/l，磷酸氫二鉀0.1~1g/l，硝酸鈣0.01~0.03g/l和硫酸亞鐵20~50g/l，接種含有氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵微螺菌的混合菌種，ph值保持1.5~2.0，充氣培養(yǎng)24~48h，得到細(xì)菌培養(yǎng)液。
本發(fā)明所使用菌種是一株混合菌，包括氧化亞鐵硫桿菌(acidimicrobiumferrooxidans)、氧化硫硫桿菌(thiobacillusthiooxidans和氧化亞鐵微螺菌(leptospirillumferriphilum)。保藏單位：中國典型培養(yǎng)物保藏中心。保藏號：cctccm2017267。
（2）生物浸出
按照細(xì)菌培養(yǎng)液與覆銅線路板質(zhì)量比2~3:1，將粒度<0.074mm的覆銅線路板與細(xì)菌培養(yǎng)液混勻，在15~35℃，攪拌速率150~250rpm，浸出15~60min，過濾，得到含銅溶液和除銅后的固體渣。
（3）溶劑萃取
采用lix984:260#煤油為1:3~5的萃取劑溶液，按萃取劑溶液:含銅溶液體積比=1:1~2，萃取時間1~8min，分離水相與有機相；在水相中加入硫酸至ph值為1.5~2.0，曝氣后，返回作生物浸銅劑；采用160~180g/l的硫酸水溶液反萃取劑，按負(fù)載有機相:反萃取劑體積比=3~5:1，反萃取時間1~8min，得到含銅水相。
（4）電積回收銅
將含銅水相在陰極電流密度100~150a/m2，槽電壓1.9~2.1v，槽溫25~45℃，電積2~7天，在陰極上析出銅，經(jīng)洗滌，得到電積銅，電積后的硫酸銅溶液返回反萃取流程。
具體實施方式
以下通過實例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1
本實例覆銅線路板經(jīng)過“破碎－分選”處理，回收大顆粒銅后，線路板基材粉料中殘余的微細(xì)粒銅含量為1.44％。
（1）生物浸銅劑的制備
在ph值為1.5的硫酸溶液中，加入硫酸銨5.0g/l，氯化鉀0.2g/l，磷酸氫二鉀0.8g/l，硝酸鈣0.03g/l和硫酸亞鐵50g/l，接種含有氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵微螺菌的混合菌種，ph值保持1.5，充氣培養(yǎng)48h后，得到細(xì)菌處于對數(shù)生長期的細(xì)菌培養(yǎng)液。
（2）生物浸出
將重選后的覆銅線路板細(xì)磨至粒度<0.074mm，按照細(xì)菌培養(yǎng)液與覆銅線路板的質(zhì)量比為3:1，將覆銅線路板加入細(xì)菌培養(yǎng)液中，在溫度30℃，攪拌速率200rpm，浸出30min，覆銅線路板中的銅快速溶解進入細(xì)菌培養(yǎng)液，過濾，得到含銅溶液和除銅后的固體渣。含銅溶液中，cu2+濃度達到4.82g/l，銅浸出率達到98.4％。
（3）溶劑萃取
選用lix984為萃取劑，260#煤油為稀釋劑，兩者體積比為1:4。按萃取劑溶液:含銅溶液體積比=1:1，萃取時間5min，分離水相與有機相；在水相中加入硫酸至ph值為1.5，曝氣后，返回作生物浸銅劑；采用180g/l的硫酸水溶液反萃取劑，按負(fù)載有機相:反萃取劑體積比=5:1，反萃取時間5min，得到含銅水相。
（4）電積回收銅
將含銅水相在陰極電流密度145a/m2，槽電壓2.1v，槽溫40℃，電積4天，在陰極上析出銅，經(jīng)洗滌，得到品位為99.995％的電積銅，電積后的硫酸銅溶液返回反萃取流程。
實施例2
本實例覆銅線路板經(jīng)過“破碎－分選”處理，回收大顆粒銅后，線路板基材粉料中殘余的微細(xì)粒銅含量為0.58％。
（1）生物浸銅劑的制備
在ph值為1.8的硫酸溶液中，加入硫酸銨5.0g/l，氯化鉀0.2g/l，磷酸氫二鉀0.8g/l，硝酸鈣0.03g/l和硫酸亞鐵30g/l，接種含有氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵微螺菌的混合菌種，ph值保持1.8，充氣培養(yǎng)48h后，得到細(xì)菌處于對數(shù)生長期的細(xì)菌培養(yǎng)液。
（2）生物浸出
將重選后的覆銅線路板細(xì)磨至粒度<0.074mm，按照細(xì)菌培養(yǎng)液與覆銅線路板的質(zhì)量比為2:1，將覆銅線路板加入細(xì)菌培養(yǎng)液中，在溫度25℃，攪拌速率180rpm，浸出45min，覆銅線路板中的銅快速溶解進入細(xì)菌培養(yǎng)液，過濾，得到含銅溶液和除銅后的固體渣。含銅溶液中，cu2+濃度達到2.84g/l，銅浸出率達到98.1％。
（3）溶劑萃取
選用lix984為萃取劑，260#煤油為稀釋劑，兩者體積比為1:4。按萃取劑溶液:含銅溶液體積比=1:1，萃取時間3min，分離水相與有機相；在水相中加入硫酸至ph值為1.8，曝氣后，返回作生物浸銅劑；采用170g/l的硫酸水溶液反萃取劑，按負(fù)載有機相:反萃取劑體積比=5:1，反萃取時間3min，得到含銅水相。
（4）電積回收銅
將含銅水相在陰極電流密度110a/m2，槽電壓1.9v，槽溫30℃，電積3天，在陰極上析出銅，經(jīng)洗滌，得到品位為99.995％的電積銅，電積后的硫酸銅溶液返回反萃取流程。