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CN107034363B - 一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法 - Google Patents

一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法，包括以下步骤：一、对含锡镀金电子废料进行拆卸和清洗，分拣出金属件；二、向分拣出的金属件加入浓硝酸溶液进行反应，使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，直至反应液中不再有气泡产生时，过滤后得到第一滤渣；三、向洗涤至中性的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后加热进行反应，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣；四、第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到金箔。本发明利用金属在在浓硝酸和浓盐酸中溶解性质的不同，从含锡镀金电子废料中回收金箔，工艺流程短、耗时少、污染小、产品回收率和纯度均高，设备要求简单，过程易控。

Description

一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法
技术领域
本发明属于贵金属回收技术领域，具体涉及一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法。
背景技术
随着信息技术的发展，各类电子产品更新换代速度加快，导致大量电子废料的产生。这些电子废料含有多种贵金属，随意丢弃会造成极大的浪费。特别是在制造电子元件时，为了提高其表面的抗腐蚀能力和导电性能，往往要镀上一层金箔，因此，废弃的电子元件中会含有一定数量的黄金。另一方面，人为的过度开采，使得黄金资源逐渐枯竭，黄金的矿产品味不断降低，生产成本日益提高。为了实现资源的可持续发展，在金矿资源日趋枯竭的情况下，采用经济环保的方法从电子废料中回收金具有十分重要的意义。
目前从电子废料中回收金的方法主要有：(1)氰化法；利用氰化物将电子废料中的金溶解而进入溶液，再通过还原剂使氰化溶液中的金还原出来，该法工艺简单，回收率高，但氰化物具有剧毒性，会严重污染环境，正逐步被淘汰；(2)王水溶解法；利用王水溶解电子废料，再从溶解液中回收金，该法所用的王水会污染环境，并且电子废料中的锡易被王水氧化为不溶性的二氧化锡，阻碍金的溶解，导致金回收率低；(3)电解法；通过向电子废料的酸溶液中通直流电使金沉积在电极，该法对环境污染小，但需要消耗大量的电能，处理量小，回收效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法。利用电子废料中各金属成分在浓硝酸和浓盐酸中溶解性质的不同，通过溶解金箔附着的基体合金，从而使金箔与锡等金属分离获得固体金箔。并且该回收方法工艺简单，金箔的回收率和纯度均高，污染小，设备要求低，易于推广。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、对含锡镀金电子废料进行拆卸和清洗，分拣出金属件，所述金属件包括基体和基体上的镀金层，所述基体成分中包含锡；
步骤二、向步骤一中分拣出的金属件加入浓硝酸溶液进行反应，且使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，反应过程中控制反应液中硝酸的浓度为8mol/L～15mol/L，直至所述反应液中不再有气泡产生时，过滤得到第一滤渣；
步骤三、用去离子水将步骤二中得到的第一滤渣洗涤至中性，然后向洗涤后的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后在50℃～80℃的条件下进行反应，反应过程中控制反应液中盐酸的浓度为6.5mol/L～12.4mol/L，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣；
步骤四、用去离子水将步骤三中得到的第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到金箔。
上述的方法，其特征在于，步骤一中所述基体的成分包含铜、镍、铁和铅中的一种或两种以上。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述金属件与浓硝酸溶液在搅拌的条件下进行反应。
上述的方法，其特征在于，步骤三中所述中性的第一滤渣与浓盐酸溶液在搅拌的条件下进行反应。
上述的方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述过滤均为真空抽滤。
本发明的反应原理包括以下两部分：
(1)将含锡镀金废料的金属件完全浸入浓硝酸溶液后，镀层金箔不与浓硝酸反应，金属件基体中的锡生成不溶的胶状β-锡酸；其它的金属如铜、镍等则生成对应的硝酸盐溶解在反应液中，放出大量的热，同时生成气体，气体从反应液中逸出时形成气泡，当反应液中无气泡逸出时，判断反应到达终点。如果金属件基体中含有铁或铅，在与浓硝酸接触后，由于反应液中存在着其它金属反应时放出的大量热，铁不发生钝化，而是生成硝酸铁溶解在反应液中；而铅发生钝化，生成的钝化产物形成致密的膜覆盖在铅的表面，从而阻止反应的继续进行。浓硝酸溶液溶解金属件的反应结束后，将反应液过滤，得到的第一滤渣中含有镀层金箔和胶状β-锡酸，弃去的第一滤液可继续用于相关金属的回收。
(2)用去离子水将第一滤渣洗至中性，将洗涤后的第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液，然后在加热条件下反应，胶状β-锡酸转化为可溶的α-锡酸；如果中性第一滤渣含有钝化的铅，则钝化的铅会生成对应的氯化铅溶解在反应液中。当胶状β-锡酸、钝化的铅反应结束，反应溶液变澄清后，判断反应到达终点。反应结束后，将反应液过滤，得到第二滤渣，弃去的第二滤液可继续用于锡等金属的回收。用去离子水将第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到高纯度金箔，该过程中金箔的回收率较高。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过两步反应，从含锡镀金电子废料中回收金箔，工艺流程短、耗时少、污染小、金箔回收率和纯度均高，设备要求简单，过程易控。
2、本发明反应过程中产生的废液可以继续用于金属件基体中其它有价金属的回收，例如锡元素的回收，提高了含锡镀金电子废料综合利用率。
3、本发明金属件与浓硝酸反应时，会放出大量的热从而促进反应的进行，无需加热，节约能源。
下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
步骤一、对废旧含锡镀金电刷进行拆卸和清洗，分拣出金属件300g，用Niton XL3t手持式合金分析仪检测金属件的组成及含量，结果显示：金属件中金的质量分数为1.8％，锡的质量分数为10.8％，铜的质量分数为82.6％，镍的质量分数为4.52％，杂质的质量分数为0.28％；
步骤二、向步骤一中分拣出的金属件加入浓硝酸溶液，使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，然后在搅拌的条件下进行反应，通过连续补加浓硝酸溶液，反应过程中控制反应液中硝酸的浓度为12mol/L，金属件基体中的锡生成不溶的胶状β-锡酸，铜和镍均生成对应的硝酸盐溶解在反应液中，同时产生气体并形成气泡，直至所述反应液中不再有气泡产生时，过滤后得到第一滤渣，第一滤渣中含有镀层金和β-锡酸；
步骤三、用去离子水将步骤二中得到的第一滤渣洗涤至中性，然后向洗涤后的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后在60℃的条件下进行反应，通过连续补加浓盐酸溶液，反应过程中控制反应液中盐酸浓度为10mol/L，胶状的β-锡酸转化为α-锡酸溶解在反应液中，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣，第二滤渣中含金箔；
步骤四、用去离子水将步骤三中得到的第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到5.36g金箔。
计算得出，金属件中金箔的回收率为99.26％，用Niton XL3t手持式合金分析仪对金箔进行测定，结果显示金箔中金的纯度大于99％。
实施例2
步骤一、对含锡镀金电子废料进行拆卸和清洗，分拣出金属件1000g，用NitonXL3t手持式合金分析仪检测金属件的组成及含量，结果显示：金属件中金的质量分数为1.5％，锡的质量分数为14.0％，铜的质量分数为62.0％，镍的质量分数为20.1％，铁的质量分数为2.1％，杂质的质量分数为0.3％；
步骤二、向步骤一中分拣出的金属件加入浓硝酸溶液并搅拌进行反应，使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，通过连续补加浓硝酸溶液，反应过程中控制反应液中硝酸的浓度为10mol/L，金属件基体中的锡生成不溶的胶状β-锡酸，铜、镍、铁均生成对应的硝酸盐溶解在反应液中，同时产生气体并形成气泡，直至所述反应液中不再有气泡产生时，过滤后得到第一滤渣，第一滤渣中含有镀层金和β-锡酸；
步骤三、用去离子水将步骤二中得到的第一滤渣洗涤至中性，然后向洗涤后的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后在60℃的条件下搅拌进行反应，通过连续补加浓盐酸溶液，反应过程中控制反应液中盐酸浓度为8mol/L，胶状的β-锡酸转化为α-锡酸溶解在反应液中，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣，第二滤渣中含金箔；
步骤四、用去离子水将步骤三中得到的第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到14.46g金箔。
计算得出，金属件中金箔的回收率为96.4％，用Niton XL3t手持式合金分析仪对金箔进行测定，结果显示金箔中金的纯度大于99％。
实施例3
步骤一、对含锡镀金电子废料进行拆卸和清洗，分拣出金属件300g，用Niton XL3t手持式合金分析仪检测金属件的组成及含量，结果显示：金属件中金的质量分数为2.0％，锡的质量分数为19.3％，铜的质量分数为74.0％，镍的质量分数为4.5％，杂质的质量分数为0.2％；
步骤二、向步骤一中分拣出的金属件加入浓硝酸溶液进行反应，使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，通过连续补加浓硝酸溶液，反应过程中控制反应液中硝酸的浓度为15mol/L，金属件基体中的锡生成不溶的胶状β-锡酸，铜和镍均生成对应的硝酸盐溶解在反应液中，同时产生气体并形成气泡，直至所述反应液中不再有气泡产生时，过滤后得到第一滤渣，第一滤渣中含有镀层金和β-锡酸；
步骤三、用去离子水将步骤二中得到的第一滤渣洗涤至中性，然后向洗涤后的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后在70℃的条件下搅拌进行反应，通过连续补加浓盐酸溶液，反应过程中控制反应液中盐酸浓度为12.4mol/L，胶状的β-锡酸转化为α-锡酸溶解在反应液中，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣，第二滤渣中含金箔；
步骤四、用去离子水将步骤三中得到的第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到5.56g金箔。
计算得出，金属件中金箔的回收率为92.7％，用Niton XL3t手持式合金分析仪对金箔进行测定，结果显示金箔中金的纯度大于99％。
实施例4
步骤一、对废旧含锡镀金电刷进行拆卸和清洗，分拣出金属件200g，用Niton XL3t手持式合金分析仪检测金属件的组成及含量，结果显示：金属件中金的质量分数为1.2％，锡的质量分数为3.9％，铜的质量分数为88.1％，镍的质量分数为5.2％，铅的质量分数为1.5％，杂质的质量分数为0.1％；
步骤二、向步骤一中分拣出的金属件加入浓硝酸溶液进行反应，使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，通过连续补加浓硝酸溶液，反应过程中控制反应液中硝酸的浓度为8mol/L，金属件基体中的锡生成不溶的胶状β-锡酸，铅被钝化不与浓硝酸反应，铜和镍均生成对应的硝酸盐溶解在反应液中，同时产生气体并形成气泡，直至所述反应液中不再有气泡产生时，过滤后得到第一滤渣，第一滤渣中含有镀层金、β-锡酸和钝化的铅；
步骤三、用去离子水将步骤二中得到的第一滤渣洗涤至中性，然后向洗涤后的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后在80℃的条件下进行反应，通过连续补加浓盐酸溶液，反应过程中控制反应液中盐酸浓度为8mol/L，钝化的铅生成氯化铅溶解在反应液中，胶状的β-锡酸转化为α-锡酸溶解在反应液中，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣，第二滤渣中含金箔；
步骤四、用去离子水将步骤三中得到的第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到2.29g金箔。
计算得出，金属件中金箔的回收率为95.4％，用Niton XL3t手持式合金分析仪对金箔进行测定，结果显示金箔中金的纯度大于99％。
实施例5
步骤一、对含锡镀金电子废料进行拆卸和清洗，分拣出金属件200g，用Niton XL3t手持式合金分析仪检测金属件的组成及含量，结果显示：金属件中金的质量分数为2.2％，锡的质量分数为4.1％，铜的质量分数为85.1％，铁的质量分数为8.36％，杂质的质量分数为0.24％；
步骤二、向步骤一中分拣出的金属件加入浓硝酸溶液进行反应，使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，通过连续补加浓硝酸溶液，反应过程中控制反应液中硝酸的浓度为9mol/L，金属件基体中的锡生成不溶的胶状β-锡酸，铜和铁均生成对应的硝酸盐溶解在反应液中，同时产生气体并形成气泡，直至所述反应液中不再有气泡产生时，过滤后得到第一滤渣，第一滤渣中含有镀层金和β-锡酸；
步骤三、用去离子水将步骤二中得到的第一滤渣洗涤至中性，然后向洗涤后的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后在50℃的条件下进行反应，通过连续补加浓盐酸溶液，反应过程中控制反应液中盐酸浓度为6.5mol/L，胶状的β-锡酸转化为α-锡酸溶解在反应液中，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣，第二滤渣中含金箔；
步骤四、用去离子水将步骤三中得到的第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到14.46g金箔。
计算得出，金属件中金箔的回收率为96.4％，用Niton XL3t手持式合金分析仪对金箔进行测定，结果显示金箔中金的纯度大于99％。
以上所述，仅是本发明的较佳配料范围实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、对含锡镀金电子废料进行拆卸和清洗，分拣出金属件，所述金属件包括基体和基体上的镀金层，所述基体成分中包含锡和铜；
步骤二、向步骤一中分拣出的金属件加入浓硝酸溶液进行反应，使金属件完全浸入浓硝酸溶液中，反应过程中控制反应液中硝酸的浓度为8mol/L～15mol/L，直至所述反应液中不再有气泡产生时，过滤后得到第一滤渣；
步骤三、用去离子水将步骤二中得到的第一滤渣洗涤至中性，然后向洗涤后的第一滤渣中加入浓盐酸溶液，使第一滤渣完全浸入浓盐酸溶液中，然后在50℃～80℃的条件下进行反应，反应过程中控制反应液中盐酸的浓度为6.5mol/L～12.4mol/L，待反应液变澄清后，过滤得到第二滤渣；
步骤四、用去离子水将步骤三中得到的第二滤渣洗涤至中性，经干燥后得到金箔。
2.根据权利要求1所述的一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法，其特征在于，步骤一中所述基体的成分还包含镍、铁和铅中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法，其特征在于，步骤二中所述金属件与浓硝酸溶液在搅拌的条件下进行反应。
4.根据权利要求1所述的一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法，其特征在于，步骤三中所述中性的第一滤渣与浓盐酸溶液在搅拌的条件下进行反应。
5.根据权利要求1所述的一种从含锡镀金电子废料中快速回收金箔的方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述过滤均为真空抽滤。
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