丙二酸二乙酯萃取电子废弃物中的金

1、2006年第 5期 /第 27卷黄 金GOLD分 析与环保丙二酸二乙酯萃取电子废弃物中的金张俊艳 , 陆书玉 , 李登新( 1. 东华大学环境工程学院; 2. 上海市辐射环境监督站 )摘要: 研究了采用萃取剂丙二酸二乙酯回收电子废弃物中金的方法。其萃取条件试验表明, 在一定酸度条件下, 有机相与水相比为 1 2 丙二酸二乙酯萃取金不但速度快, 而且萃取率可达到95% 以上。关键词: 丙二酸二乙酯; 萃取; 金中图分类号: X 705文献标识码: B文章编号: 1001- 1277( 2006) 05- 0045- 030 引言从电子废弃物中回收金的方法归纳起来可分为火法冶金和湿法冶金。火法冶金

2、提取贵金属具有简黄金具有优良的导电性、延展性, 被广泛地应用在计算机等产品的电子电路板上。据丹麦大学的研究表 明, 平 均 生 产 1t 电 脑 有 关 部 件 要 用 去 大 约0 45kg 黄金、270kg塑料、128 7kg 铜、1kg 铁、58 5kg铅、39 6kg锡、36kg 镍、19 8kg锑, 还有钯、铂等贵重 1金属; 仅 0 45kg黄金, 价值就达到 6 000美元 。根据有关文献, 1983年美国和西欧仅在电子工业 中金的消耗量就达到 189t。手机也含有金、银、铜、钯等有价金属, 含 量为: 金 280g / 、银 2kg / 、铜 100kg /、钯100g / 。

3、然而, 金矿石 品位低至 3g / t也 具有开采 价值; 经选矿得 到的金精 矿品 位一般 也只有 70g / t左单、方便和回收率高的特点, 但是由于存在有机物, 在焚烧过程中产生有害气体造成二次污染, 金属回收率低, 处理设备比较昂贵。湿法冶金是从电子废弃物中回收贵金属应用较为广泛的技术。湿法冶金技术是利用化学药剂浸取金的方法; 电子废弃物经分离、碎预处理后, 再用化学药剂提取回收的金。现代湿法冶金技术主要有溶剂萃取法和离子交换树脂法。采用萃取法提取金, 可实现较高的分离 效果和产品纯度。随着新型萃取剂的不断出现, 溶剂萃取法和离子交换法将会得到快速的发展。金的萃取剂很多, 主要有: 醇

4、类、硫醚类、醚类、右, 一般很少达到 280g /。据中国信息产业部统计,类和酮类等。丙二酸二乙酯在适宜条件下有很高截至 2004年上半年, 我国平均 每年淘汰近 7 000 万部手机, 产生约 7 000t的电子废弃物。收稿日期: 2005 - 12- 18的萃取 系数 值 ( 仅一 步萃 取就 足 以保 证定 量 分离金 ), 且具有较高的金饱和容量 ( 140g /L)以及良好的作者简介: 张俊艳 ( 1979202 室, 201103), 女, 河南信阳人, 在读硕士, 主要从事环境规划、环境评价和清洁生产方面的研究; 上海市闵行区金 汇南路 91 弄 16 号参考文献 北京: 冶金工

5、业出版社, 1990北京矿冶研究总院 分析室矿 石及有色 金属 分析手 册 M The enr ichm ent and separation of race go ld, P t and Pd from the ores based on co precipitationZhao Y ongzhou(Cangshang G old M ine, Shangdong Zhonghai J incang M ining Industry Co. , L td. )Abstract The optm al condition o f enriching and separating go ld P

6、t and Pd from go ld sam plesw ith the selen ium, copper silver and arsen ic as the co prec ip itan. In the m edium o f 3m ol/L H C l the gold Pt and Pd w as enriched and separa ted from go ld samp les w ith 4m g of selen ium, and 5m g of copper silver and arsen ic respective ly.The gold w as determ

7、ined w ith m a lach ite green spectrophotom etric m ethod and the Pt and Pd w as determ ined w ith DDOspectrophotom etric m ethod The recovery rates w ere in the range o f 95% 102% . The recovery rate o f standard Ptand Pd sam ples added in the go ld contain ing sam ples are satisfactoryK eyw ords c

8、o precipitation enrichm en t and separation spectrophotom e tric m ethod geological sam ple A u PtPd(编辑: 赵玉娥 )451 21,. . . .t t tt破酯 2t 1: i , , ,.: ; ; ; ; ; ;46 分 析 与 环 保选择性。笔者主要探讨丙二酸二乙酯回收组分复杂的电子废弃物中金的萃取条件和萃取效果。黄金1试样本实验主要处理的电子废弃物是经过拆卸的废旧电脑电子线路板。废旧线路板首先经过人工拆卸,再进行机械破碎, 并对破碎后的电子废弃物进行组分分析测定, 其金、铂、钯的 品

9、位分别为 0 117 29m g /g、0 047 9m g /g、0 085 4m g / 。然后, 经硝酸 - 硫 酸混酸体系溶解后, 过滤, 滤液是以硫酸铜为主的可溶性铜盐溶液, 再利用铜盐在一定酸度条件下能够生成氢氧化铜沉淀或将铜盐溶液电解而回收铜, 滤渣为金、铂以及树脂和塑料。滤渣用王水溶解得到含金贵液,铜、锌、铋、钯等干扰元素都在前面的混酸溶解时除去了, 不会影响金的萃取。2 试验结果与讨论图 2 相 比与金萃取率及水相中金质量浓度的关系取一定量贵液放入锥形瓶中, 然后加入 10m l丙二酸二乙酯 (有机相与贵液的体积比即为 相比 ), 在图 3lgD 与相比的关系磁力搅拌器搅拌下

10、萃取, 然后倒 入分液漏斗中静 置2 3 萃取时间对金萃取率的影响30m in 进行有机相与水相的分离, 取水相和有机相用在常温下, 相比为 12 pH = 0. 5 一级萃取条件原子吸收法进行测定分析。搅拌速度对金萃取率的影响在常温下, 当相比 (有机 相与水相 )为 1 2 pH= 0 5 萃取时间为 30m in, 静置时间为 30m in时, 笔者先用最大转速为 100r/m in的 W SZ- 100- A 振荡下, 考察萃 取时间对金萃取 率的影响, 结果见图 4。从图 4结果表明, 用丙二酸二乙酯萃取金, 在萃取时间 15m in内就基本达到平衡, 萃取速度很快, 且萃取时间对金

11、的萃取率影响很小。所以, 选择最佳萃取时间为 15m in以上。器使两相接触, 做平行试验 3次, 结果得到的萃取率为 87 65% 、87 06% 和 86 47% 。改用 85- 2恒温磁力搅拌器, 试验结果见图 1。从图 1试验结果表明,改变搅拌速度对萃取率影响不大, 高、中、低三挡转速变化对金的萃取率几乎没有影响。考虑到能源的节省和搅拌器的使用寿命, 选择低挡转速。图 4 萃取时间对金萃取率的影响2 4pH 值对金萃取率的影响在常温下, 相比为 1 2 萃取时间为 30m in 静置时间为 30m in 振荡速度相同时, 研究 pH 值对丙二酸二乙酯萃取金的影响。其试验结果见表 1。图

12、 1 搅拌速度与金萃取率及分配比 D 的关系相比对金萃取率的影响在常温下, 保持萃取时间为 30m in pH = 0 5 静从表 1试验结果可知, 含金溶液的 pH 值对丙二酸二乙酯萃取金有一定影响, pH 值要适宜, 不能过大也不能过小。根据表 1中的结果比较, 笔者选择最佳pH 值为 0 5 1之间。置时间为 30m in 振荡速度相同时, 研究不同相比 (有机相与水相 )条件下 丙二酸二乙酯 对金的萃取。相2 5反萃取用水浴锅加热来控制冷凝管的温度计温度达到比分别为: 1 1 1 2, 1 3 14 15 16 和80! , 用饱和的硫酸亚铁溶液还原萃取液中的金, 几1 7 试验结果见

13、图 2、 3。分钟后就可见到冷凝管有液滴出现, 并有香味, 可见.g. ., ,2 1.,. ,. . ., ,2 2., . ,.,., ,图,2006年第 5期 /第 27卷萃取剂未降解, 再将反萃取液 过滤、冲 洗, 烘干后 称量, 滤纸上可见有金沉淀。由于试验时采用少量样品进行, 因而含金溶液中金的质量浓度一般不高 (金的分析与 环保质量浓度为 2 5 3 5m g /L), 萃取液中金的质量浓度也不高, 因而反萃取时很难看到沉淀金。表 1H 值对金萃取率的影响试验号2pH 值1. 41. 10. 90. 50. 4含金溶液颜色淡蓝色略呈蓝色略呈蓝色略呈淡蓝色淡金黄色 (黄绿色 )现象

14、分层静置 0. 5h后, 有机相仍不能凝聚成大颗粒, 而是由无数的小颗粒堆积在一起同上萃取率为 93 46%萃取率为 95 38%分层静置后, 出现有机相在上, 水相在下注: 溶液略呈淡蓝色是由于王水溶解金所用的含金废料是前面硝酸和硝酸 - 硫酸溶解电子废弃物后 的滤渣, 可能由于 微量铜没有溶解, 王水溶解后呈现铜离子的颜色3结语乙酯萃取电子废弃物中金的一级萃取的萃取率就可达到 95% 以上。通过试验研究及其测定分析可知, 丙二酸二乙酯能回收电子废弃物中金, 其萃取金的最佳条件是: 有机相与水相体积比 1 2 萃取时间 > 15m in, 含 金溶液的 pH 值控制在 0 5 1 之间

15、, 王水溶解含金废料参考文献 朱经发, 林辉东, 王德汉, 等. 电子废弃 物现状评述与资 源化初探 J. 土壤与环境, 2002 11( 3 ): 307 310.张钦发, 龚竹青, 郑雅杰 用 M IBK萃取剂从含金、铂、钯的贵液中萃取金的研究 J 矿冶工程, 2001 21 ( 4): 58时王水稀释体积比要不小于 1 1。这样, 丙二酸二The extraction of gold from electronic scrap w ith diethyl malonate1 2 1Zhang Junyan , Lu Shuyu , L iDengx in( 1 Departm ent o

16、f Environm ental Engineering, D onghua University;2 The S tation of R ad iant Environm ental Supervision of Shanghai)Abstract W ith diethy lm alonate as the extractan, the cond ition o f extracting go ld the electronic scrap w as studied The experim entation show s that under the cond ition of the c

17、ertain ac id ity, when the ratio of the vo lum e of o rgan icm atter to the vo lum e o fw ater is 1 /2 not on ly the ex traction of gold w ith d iethy lm a lonate is very quick but a lso therate of ex traction can be as no less than 95% .K eyw ords d iethy lm alonate extraction go ld(编辑: 赵玉娥 )黄金科技新书

18、简介为促进黄金精炼技术的科技创新和发展, 提高黄金精炼工艺的自动化程度, 实现黄金精炼环保型生产, 使黄金产品质量更好地适应黄金市场的需要, 首届全国黄金精炼学术研讨会论文集 #于 2004年 9月出版。本论文集选择收集了国内具有代表性的黄金精炼工艺, 每篇论文都是出自专家学者、各企业生产和管理一线的科研技术人员之手, 是近年来黄金精炼方面科研技术成果的真实反映, 代表着现代中国黄金精炼的技术水平。本论文可读性强, 实用价值较高。每本定价: 50元 (含邮费 )。全国黄金矿山技术交流会论文集 #于 2005年 10月出版。本论文集选择收集了黄金矿山生产技术论文45篇, 这些论文出自从事黄金矿山企业管理、科研、生产技术人员之手。论文内容汇总展示了近年来国内黄金矿山企业管理、地质及测量、采矿及矿山机械自动化、选矿与冶炼、金银测试分析、安全生产及环境保护方面所取得的科研成果、新方法、新技术、新工艺、新设备, 反映了黄金矿山科研、生产的创新与发展, 代表着当前黄金矿山技术