本申請(qǐng)屬于銅回收，涉及一種利用離子液體回收廢棄線路板中金屬銅的方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、電子廢棄物的處理已成為全球性的問題，而線路板是電子產(chǎn)品的重要組成部分。線路板每年產(chǎn)量約50萬噸，其主要組成成分為廢舊印刷線路板，是玻璃纖維強(qiáng)化樹脂和多種金屬的混合物，銅的含量約為23％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原礦中銅的含量(2-3％)，其次為金、鋁、鎳、鉛、硅金屬等，此外還含有錫和溴化阻燃劑等大量致畸、致突變、致癌物質(zhì)，因此線路板中銅的回收及其他成分的無害化處理具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)銅回收方法一般是使用強(qiáng)氧化劑將銅氧化為氧化銅，然后用強(qiáng)酸浸出，過濾，得到的銅溶液經(jīng)過多種步驟如銅氨配合物法提純、電解、灼燒、金屬置換等步驟將銅進(jìn)一步提純還原為金屬銅。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)發(fā)明專利cn?107815545?b公開了一種采用廢棄線路板粉末與過硫酸鉀球共球磨處理提取銅的辦法，該方法將金屬銅用過硫酸鉀氧化為氧化銅和硫酸銅，然后將反應(yīng)后的固體粉末直接用水作為溶劑浸出，得到含有硫酸銅的浸出液；用堿調(diào)節(jié)得到浸出液ph，得到氫氧化銅沉淀產(chǎn)品，從而回收廢棄線路板粉末中的金屬銅。然而，該發(fā)明中銅金屬回收率不高，氧化銅部分需要用到強(qiáng)酸回收且回收過程中生成三氧化硫氣體，污染環(huán)境。

3、中國(guó)發(fā)明專利201610895482.0公開了一種用廢棄線路板銅浸取液制備納米氧化銅的方法，通過將廢棄線路板粉碎，采用酸浸得到銅浸取液；再向銅浸取液中分別依次加入十二烷基苯磺酸鈉，碳酸鈉溶液和氫氧化鈉，沉淀物于馬弗爐中煅燒，得到納米氧化銅。中國(guó)發(fā)明專利201610278703.x公開了一種廢棄線路板有價(jià)金屬綜合回收的方法，該方法是通過機(jī)械處理分離金屬和非金屬組分，金屬物料進(jìn)行氧壓堿浸選擇性回收錫、鋁，再采用酸性氧化浸出銅。中國(guó)發(fā)明專利cn?104745824?a以雙氧水氧化廢舊主板中的銅為氧化銅，然后用氯化銨和氨水混合液浸出，固液比1：3-1：8，回收率98％,主要原理為生成銅氨絡(luò)合物。中國(guó)發(fā)明專利cn?117380401?a使用氫氧化咪唑、硫化鈉和亞硫酸鈉的混合液處理孔雀石等氧化銅礦，收率68％，所述氫氧化咪唑是指陽離為1-丁基-3-甲基咪唑，陰離子為氫氧根的離子液體(礦漿ph＝9?-10)。上述現(xiàn)有技術(shù)對(duì)廢棄線路板中金屬銅的回收均涉及到強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的使用，同時(shí)產(chǎn)生大量含酸廢水，易于對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。

4、因此，在廢棄線路板中金屬銅的資源化回收過程中如何有效的減少有毒有害廢氣、廢水和廢渣的二次污染，是廢棄線路板回收的必由之路。目前亟需一種廢棄線路板中金屬銅的綠色回收工藝，不僅可達(dá)到廢棄線路板金屬銅高效回收的目的，還能同時(shí)最低程度的減小環(huán)境負(fù)荷，為電子廢棄物中金屬銅的可持續(xù)回收提供新的思路和指導(dǎo)作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、按照金屬活潑順序表(鉀鈣鈉鎂鋁，鋅鐵錫鉛氫，銅汞銀鉑金)可知，要想將銅溶于酸溶液，只能想將銅氧化為氧化銅然后再溶于強(qiáng)酸溶液。因此現(xiàn)有的銅回收技術(shù)原理都是用氧化劑如雙氧水和硫酸，過硫酸鉀，氧氣等氧化劑將銅氧化為氧化銅，然后經(jīng)過酸浸或加入氨水形成二價(jià)銅離子的溶液，過濾除去不溶的有機(jī)物和其他金屬，濾液再經(jīng)過金屬置換反應(yīng)得到金屬銅。現(xiàn)有技術(shù)中這些方案基本都會(huì)用到強(qiáng)酸強(qiáng)氧化劑污染環(huán)境，浸出用的溶劑不能回收再用，成本較高，得到的溶液還要經(jīng)過電解還原或金屬置換得到金屬銅，反應(yīng)步驟較多。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種離子液體在回收廢棄線路板中金屬銅中的應(yīng)用，所述離子液體的制備方法包括：咪唑鹽酸鹽bmimcl和fecl3·6h2o反應(yīng)，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去水分，得到離子液體。

3、本發(fā)明第二方面提供了一種利用離子液體回收廢棄線路板中金屬銅的方法，包括如下步驟：

4、s1.制備離子液體：咪唑鹽酸鹽bmimcl和fecl3·6h2o反應(yīng)，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去水分，得到離子液體；

5、

6、s2.回收金屬銅：將離子液體加水配置為離子液體水溶液，廢棄線路板粉碎后浸入離子液體水溶液，加熱攪拌反應(yīng)，過濾除去未溶解的雜質(zhì)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除水分，得到金屬銅粉；

7、

8、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述咪唑鹽酸鹽bmimcl和fecl3·6h2o的摩爾比為(1-2)：(1-2)。

9、進(jìn)一步地，所述咪唑鹽酸鹽bmimcl和fecl3·6h2o的摩爾比為1:1。

10、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述離子液體水溶液中離子液體的含量為10-60wt％。

11、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述加熱攪拌反應(yīng)的條件為30-100℃攪拌0.5h-10h。

12、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s2中反應(yīng)后的離子液體水溶液可以不經(jīng)處理直接回用繼續(xù)回收廢棄線路板中的金屬銅。

13、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)至少獲得例如以下技術(shù)效果：

14、1、現(xiàn)有技術(shù)中銅的回收一般是經(jīng)氧化劑氧化未氧化銅，然后再用強(qiáng)酸溶解生成銅離子。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了一種新型離子液體銅溶解溶劑，對(duì)銅單質(zhì)具有溶解性，可無需氧化即溶解銅單質(zhì)。

15、2、現(xiàn)有技術(shù)中銅離子需要通過通電還原二價(jià)銅離子為單質(zhì)銅，同時(shí)副產(chǎn)其他酸堿廢物污染環(huán)境，例如電解產(chǎn)生硝酸，或通過鋅，鐵等金屬置換出銅，但消耗其他金屬，同樣存在環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。而本發(fā)明無需通電，通過蒸發(fā)水分即可復(fù)原離子液體和析出銅粉，消耗的是氧氣和水分，不產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，也不消耗其他金屬。本發(fā)明無環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)。

16、3、本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，浸提液除水后可經(jīng)過簡(jiǎn)單除水，過濾即可得到金屬銅，離子液體析出銅后可不經(jīng)進(jìn)一步處理繼續(xù)溶解銅，無需再生，工藝步驟簡(jiǎn)單，離子液體可重復(fù)再用。

技術(shù)特征：

1.一種離子液體在回收廢棄線路板中金屬銅中的應(yīng)用，其特征在于，所述離子液體的制備方法包括：咪唑鹽酸鹽bmimcl和fecl3·6h2o反應(yīng)，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去水分，得到離子液體。

2.一種利用離子液體回收廢棄線路板中金屬銅的方法，其特征在于，包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述咪唑鹽酸鹽bmimcl和fecl3·6h2o的摩爾比為(1-2)：(1-2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述離子液體水溶液中離子液體的含量為10-60wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述加熱攪拌反應(yīng)的條件為30-100℃條件下攪拌0.5h-10h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟s2中反應(yīng)后的離子液體水溶液可以不經(jīng)處理直接回用繼續(xù)回收廢棄線路板中的金屬銅。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于銅回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用離子液體回收廢棄線路板中金屬銅的方法和應(yīng)用。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了一種新型離子液體銅溶解溶劑，對(duì)銅單質(zhì)具有溶解性，可無需氧化即溶解銅單質(zhì)，無需通電，通過蒸發(fā)水分即可復(fù)原離子液體和析出銅粉，消耗的是氧氣和水分，不產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，也不消耗其他金屬。本發(fā)明無環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，浸提液除水后可經(jīng)過簡(jiǎn)單除水，過濾即可得到金屬銅，離子液體析出銅后可不經(jīng)進(jìn)一步處理繼續(xù)溶解銅，無需再生，工藝步驟簡(jiǎn)單，離子液體可重復(fù)再用。

技術(shù)研發(fā)人員：趙輝爽,孫東豪,田林暄,楊怡,高潮,趙延松,李志沖,徐曉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15