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利用湿法冶金技术回收电子废弃物中稀贵金属的方法

时间:2022-09-05 16:51:09 作者:鼎锋贵金属回收 点击:

  电子废弃物中所含丰富的金、银、铂、钯等稀贵金属资源,回收其中的稀贵金属不但可化解电子废弃物的环境污染等难题,还可造成相当可观的效益。 具体来说电子废弃物中稀贵金属的回收,责任编辑系统化介绍了电子废弃物中稀贵金属的回收方式和操作过程,全面跟踪了电子废弃物中稀贵金属回收核心技术的经济发展现况和毒理,分析了各种电子废弃物中稀贵金属回收方式的缺点、存有的难题,并提出了化解方式,展望未来了电子废弃物中稀贵金属回收核心技术经济发展的路径。 目前,火法机械制造和氧化铝机械制造回收核心技术是回收电子废弃物中稀贵金属的非主流核心技术。 生物机械制造回收核心技术会逐渐成熟,在未来其可能会规模化应用作电子废弃物中稀贵金属的回收领域。 超临界流体回收核心技术最后可能会作为一类辅助回收核心技术而存有。

  电子废弃物又称电子废弃物,其来源于废弃智能手机、计算机、打印机、洗衣机、空调、烤箱、咖啡机、吸尘器、显像管等各类电子、电气电子设备和仪表的电子元器件。 电子废弃物主要就包括:钽电容器回收(TCs)、锂离子电池(LIBs)、发光二极管(LEDs)、液晶显示器 ( LCDs) 和印刷电路板 ( PCBs) 等类型。 据统计2019 年亚洲造成的电子废弃物达 5 360 万 t,其中中国是最大的电子废弃物造成国,占比接近 27%。 如若任由电子废弃物继续扩张,预计到 2030 年亚洲每年造成的电子废弃物将会后跌至7 400万 t。 电子废弃物中因所含大批重金属、多联氯苯、塑胶、卤素阻燃剂等有毒化学物质而被《巴塞尔条约》列为危险物品,这些有毒化学物质如不妥善处置,将会环境污染周围土壤、水体和大气自然环境,引起生态灾难,最后威胁人类的身体健康和生命安全。 据估计,电子废弃物中约所含 48%的铁(Fe)、21%的塑胶、7%的铜(Cu)和 6%的金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、锂(Li)、钽( Ta)及稀土等稀贵金属[1⁃4]。 表 1 为三种常见电子废弃物中的金属成分,据估计,1 t 废智能手机、废计算机和废电视中金属的商业价值分别为 23 000 英镑、16 900 英镑和2 300英镑,而电子废弃物中稀贵金属的商业价值占金属总商业价值的绝大部分[5]。 据估计在中国、北美和欧洲的回收工厂回收1 t智能手机和计算机废弃物中金属的最后利润分别为 1.56×105~ 1.75×105 人民币、1.93×104~3.32×104 英镑和 1.81×104~2.57×104 欧元[6]。 因而,从电子废弃物中回收稀贵金属不但可以减少电子废弃物对自然环境的环境污染,还可获得相当可观的效益。 电子废弃物潜藏着巨大的经济商业价值,作为二次资源其稀贵金属的浓度远高于原矿中稀贵金属的浓度,电子废弃物回收的相当可观利润,驱动着回收市场规模的不断扩大。 

  据最新估计,亚洲电子废弃物回收的市场规模从 2020 年的 94 亿英镑将会后跌至2025 年的 118 亿英镑[2]。 具体来说电子废弃物中稀贵金属的回收核心技术,责任编辑系统化介绍了电子废弃物中稀贵金属的回收方式和操作过程;全面跟踪了电子废弃物中稀贵金属回收核心技术的经济发展现况和毒理;分析了各种电子废弃物稀贵金属回收方式的缺点、存有的难题,并提出了化解方式;展望未来了电子废弃物稀贵金属回收核心技术经济发展的路径。氧化铝机械制造回收稀贵金属核心技术氧化铝机械制造回收稀贵金属核心技术是将预处置后的电子废弃物金属富集体置于乙酸、铈、氰化钾、丙酮、吡啶硫等水溶性介质中,通过熔化或化学反应将稀贵金属转入胶体,再通过吸附、萃取、沉淀、离子交换和电解等手段对胶体中的稀贵金属展开富集和分离,使稀贵金属以金属或化合物的形式加以回收炭黑

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  根据所用炭黑剂的不同,电子废弃物中稀贵金属的炭黑方式主要就有乙酸法、铈法、氰化法、丙酮法、吡啶硫法和乙炔法等乙酸法主要就用作电子废弃物中 Ag、Pd 的炭黑,乙酸法操作直观,熔化速度较快,成为电子废弃物中 Ag、Pd 炭黑的常用方式四大。铈法是应用领域较广为的电子废弃物中稀贵金属的炭黑方式。 铈法主要就用作电子废弃物中 Au、Pt、Pd 的炭黑,铈法具备操作直观灵活、炭黑率高、炭黑速度快、成本低下缺点,但因铈易燃强、氧化性强,需要特质的不锈钢橡胶衬里电子设备才能展开炭黑,对电子设备要求高,且炭黑操作过程会释放有毒气体,需要电子设备严格的保护措施,因而限制了铈法在电子废弃物稀贵金属炭黑中的实际应用领域。

  氰化法是目前应用领域最广为的电子废弃物中稀贵金属的炭黑方式,氰化法可用作 Au、Ag、Pt、Pd、Rh 等稀贵金属的炭黑,氰化法具备方式直观、无易燃、炭黑率高、动力性高等缺点,但氰化钾毒性大,炭黑速度较快,炭黑煤焦油较难处置。丙酮法可用作电子废弃物中 Au、Ag 的炭黑,其对稀贵金属的炭黑具备高特异性、易挥发、高炭黑率、环境污染小等缺点,是一类极具商业采用潜力的浸金方式。 但丙酮化学性质不稳定且具备致癌作用,电子废弃物中大批 Cu 的存有会加重丙酮水解的程度,丙酮浸金成熟度不如氰化法浸金。 丙酮在碱性溶液中易水解,且分离出金属相对困难,因而丙酮浸金通常在碱性自然环境下展开。 在丙酮浸金体系中加入 Fe3+ 有利于 Au、Ag 的炭黑。

  吡啶硫法具备高特异性、无毒性、低易燃、环境污染小、价格便宜等缺点,是一类较有前景的炭黑电子废弃物中 Au、Ag 等稀贵金属的方式,由于在碱性自然环境下,吡啶硫难水解,因而吡啶硫对稀贵金属的炭黑通常是在碱性自然环境下展开的。 但在用 O2 作氧化剂的碱性自然环境下的吡啶硫炭黑电子废弃物中稀贵金属的速度比较快。 为了提升稀贵金属的炭黑速度,向硫化硫中加入 Cu2+和氨可提升 Au 等稀贵金属的炭黑速度。 虽说吡啶硫法是一类环友好的炭黑方式,然而其却存有药剂消耗量大,炭黑速度较快,动力性不高,效率较高以及炭黑液中金等贵金属的回收较为困难等缺点。

  乙炔法具备炭黑率高、对金的特异性高、pH 适用范围广、无毒无易燃且难再生等缺点,特别是碘化法虽动力性不如氰化法,但比氰化法更加环保,是一类很有前途的稀贵金属炭黑方式。氧化铝机械制造稀贵金属回收核心技术可获得高品位、高利用率的Au、Ag 等贵金属,对 Cu、Zn 等有色的利用率也较高,具备能源消耗低、电子设备直观、投资低、处置费用低、实际操作难、有毒有毒气体排放低下缺点,因而被广为用作电子废弃物中稀贵金属的回收。 但是氧化铝机械制造回收核心技术也存有一些不足,例如:氧化铝机械制造回收稀贵金属操作过程中会采用大批有易燃、有毒的炭黑液;炭黑煤焦油和沉淀物的后续处置难度大;炭黑液只能作用在物料表面,对电子废弃物内部的稀贵金属炭黑率低下难题。 因而,氧化铝机械制造回收核心技术在实际应用领域中还有一些难题亟待化解,仍然存有一定的改进空间。 氧化铝机械制造回收核心技术的改进路径为减少炭黑液的采用量,提升炭黑液的利用率,合理妥善地处置炭黑煤焦油及沉淀物,减小环境污染。

  目前,氧化铝机械制造核心技术已成为采用频率较高的电子废弃物中稀贵金属回收的非主流核心技术四大。氧化铝机械制造由于对 Au、Ag 等贵金属利用率高,对 Cu、Zn 等有色的利用率也较高,具备能源消耗低、电子设备直观、投资低、处置费用低、实际操作难、有毒有毒气体排放低下缺点,其在今后和未来会作为电子废弃物中稀贵金属回收的非主流核心技术四大而存有。

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