CN106381390A - 一种废旧led照明灯泡回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废旧LED照明灯泡回收方法，包括：将废旧LED照明灯泡进行处理得到塑料外壳、散热铝片、LED芯片以及电路板，并对塑料外壳和散热铝片进行回收处理；剥离电路板上的电子元器件并回收金属锡，得到裸板；将LED芯片和裸板进行熔炼，得到黑铜、冶炼渣以及烟灰；对黑铜进行处理实现金属铜、银、金、铂以及钯的分离和提纯；对冶炼渣进行处理实现氧化钇、氧化钆以及氧化铈的萃取分离；对烟灰进行处理实现单一高纯的氧化铟和氧化镓的萃取分离。其有效实现了废旧LED照明灯泡中的金属全回收，且回收效率高、综合利用兼容性好，适合工业化生产。

Description

一种废旧LED照明灯泡回收方法
技术领域
本发明涉及资源循环再利用领域，尤其涉及一种废旧LED照明灯泡回收方法。
背景技术
由于LED的体积小、耗能低、使用寿命长、亮度高、节能环保、坚固耐用等特性，LED灯泡得到了广泛的推广与应用，具有取代普通节能灯的趋势。以此报废的LED灯泡也陆续产生，一般来说，LED灯泡结构包括塑料灯罩、LED芯片、铝散热片、镀镍灯头和控制电路板，其中含有大量的金属资源，包括稀贵金属（金、银、铂和钯），铜和稀土元素（钇、镓和铈）等。若废弃后若直接随生活垃圾丢弃，不仅污染环境，还会造成金属资源的浪费。因此，高效绿色地回收废旧LED照明灯泡，实现贵重有价资源的回收再利用，具有重大的社会和经济效益。
目前，关于废旧LED照明灯泡回收的技术主要集中在稀土元素回收，如中国发明专利CN103374661和CN103361485分别公开了两种提取回收废旧LED灯中稀贵金属的方法，其分别采用湿法工艺和电化学沉积方法实现了LED晶片中的稀贵金属镓和金以及金属铝的回收利用。发明专利CN102861759公开了一种通过简单分开金属和非金属材料方法实现废旧LED灯的回收。发明专利CN102864309公开了一种采用剧毒的***回收LED灯中的镀银的方法。
但是，现有方法都是针对LED灯中个别有回收价值的部件进行处理回收，并以湿法为主。在实际应用中，LED灯中所有的材料都值得回收，包括其中价值较高的控制电路板，现有的回收方法无疑不够完善，仍然会造成资源的浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种废旧LED照明灯泡回收方法，有效解决了现有回收方法中仍会造成资源浪费的问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种废旧LED照明灯泡回收方法，包括：
S100 将废旧LED照明灯泡进行处理得到塑料外壳、散热铝片、LED芯片以及电路板，并对塑料外壳和散热铝片进行回收处理；
S200 剥离电路板上的电子元器件并回收金属锡，得到裸板；
S300 将步骤S100中得到的LED芯片和步骤S200中得到的裸板进行熔炼，得到黑铜、冶炼渣以及烟灰；
S400 对步骤S300中得到的黑铜进行处理实现金属铜、银、金、铂以及钯的分离和提纯；
S500 对步骤S300中得到的冶炼渣进行处理实现氧化钇、氧化钆以及氧化铈的萃取分离；
S600 对步骤S300中得到的烟灰进行处理实现单一高纯的氧化铟和氧化镓的萃取分离。
进一步优选地，在步骤S100中具体包括：
S110 将废旧LED照明灯泡进行粗破得到塑料外壳和基座部件；
S120 将基座部件进行挤压破碎，通过筛分、磁选以及风选分选后得到散热铝片、LED芯片、电路板以及镀镍灯头；
S130 将塑料外壳进行清洗回收，同时回收散热铝片和镀镍灯头。
进一步优选地，在步骤S200中具体包括：对电路板进行烫锡处理，以将电路板上的电子元器剥离并回收金属锡，其中，烫锡处理的温度为250~350℃（摄氏度），持续的时间为5~15s（秒）；和/或，
在步骤S300中具体包括：将步骤S100中得到的LED芯片和步骤S200中得到的裸板剪切破碎至大小为1~5cm（厘米）后进行熔炼，得到黑铜、冶炼渣以及烟灰。
进一步优选地，在步骤S400中具体包括：
S410 对黑铜进行电解处理得到高纯铜和阳极泥，并对金属铜进行回收处理；
S420 对步骤S410中得到的阳极泥进行硫酸化焙烧处理得到含金属铜和银的溶液以及浸出渣；
S430 对步骤S420中得到的含金属铜和银的溶液进行置换处理得到粗银，之后对粗银进行精炼电解得到高纯银并进行回收；
S440 对步骤S420中得到的浸出渣进行二次冶炼，得到冶炼渣和贵铅；
S450 将步骤S440中得到的贵铅进行氧化精炼处理得到贵金属合金；
S460 对步骤S450中得到的贵金属合金进行分离提纯得到金属银、金、铂以及钯并进行回收。
进一步优选地，在步骤S420中：硫酸化焙烧处理过程中焙烧温度为450~700℃、反应时间为1~5h，且焙烧料中浓硫酸的浓度为0.5~5mol/L（摩尔每升），得到的含金属铜和银的溶液中包括Ag2SO4和CuSO4；和/或，
在步骤S430中具体包括：
S431 采用铜片置换含金属铜和银的溶液中的Ag2SO4得到粗银；
S432 对粗银进行精炼电解得到高纯银并进行回收；
S433 将步骤S431中置换得到的CuSO4以及步骤S420中得到的含金属铜和银的溶液中的CuSO4送回步骤S410中进行电解得到高纯铜并进行回收。
进一步优选地，在步骤S440中具体包括：在步骤S420中得到的浸出渣中添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼，得到冶炼渣和贵铅；其中，煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.2~1.5倍，氧化铅的质量为步骤S410中得到的阳极泥质量的2~5倍，且熔炼温度1000~1250℃，反应时间0.5~2h；和/或，
在步骤S450中具体包括：将步骤S440中得到的贵铅放入灰吹炉中进行灰吹处理得到贵金属合金和氧化铅，并将氧化铅送入步骤S440中循环使用，其中，灰吹温度为900~1150℃，鼓入的空气的风压为1.47~1.96kPa（千帕）。
进一步优选地，在步骤S460中具体包括：
S461 将步骤S450中得到贵金属合金溶解在HNO3中，将金属银溶解出来并进行提纯；
S462 将步骤S461中剩下的不溶渣浸入王水中；
S463 在步骤S462中得到的贵液中加入NaNO2将金属金还原出来并进行沉淀分离；
S464 在步骤S463中得到的铂钯溶液中加入水合肼后沉淀分离出铂钯富集产物；
S465 在步骤S464中得到的铂钯富集产物中添加HNO3和氯化铵离心出氯钯酸铵和氯铂酸铵的氨化滤渣；
S466 在步骤S465中得到的氨化滤渣中添加氨水离心分离得到滤渣氯铂酸铵和滤液二氯四氨钯溶液；
S467 在步骤S466中得到的滤液二氯四氨钯溶液中加入浓盐酸和氨水进行精炼处理得到含钯溶液；
S468 在步骤S467中得到的含钯溶液中添加水合肼还原得到钯粉并进行回收处理；
S469 将步骤S466中得到的滤渣氯铂酸铵进行加热分解得到海绵铂并进行回收处理。
进一步优选地，在步骤S500中具体包括：
S510 将步骤S300中得到的冶炼渣进行酸解后得到酸解渣并进行烘干；
S520 将步骤S510中得到的酸解渣与氢氧化钠和/或氢氧化钾进行球磨混合，并进行碱熔处理；其中，所述酸解渣与氢氧化钠和/或氢氧化钾的质量比为1:0.8~1:3，碱熔处理的时间为0.5~4h；
S530 采用去离子水洗涤步骤S520中得到的碱熔产物直至中性并进行烘干；
S540 将步骤S530中烘干后的碱熔产物在盐酸中溶解，其中，固液比为1:3~1:10；
S550 对步骤S540得到的氯化稀土溶液进行草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一的氧化钇、氧化钆和氧化铈。
进一步优选地，在步骤S600中具体包括：
S610 将步骤S300中得到的烟灰溶解在盐酸、硫酸和磷酸的一种或混合中得到含有金属镓和铟的溶液，其中，氢离子浓度为3-8mol/L；
S620 通过萃取分离金属镓和铟，萃取剂为P204或P507或PC88A；
S630 采用HCl作为反萃溶液进行反萃取获得含有镓和铟的溶液；
S640经过草酸沉淀和焙烧后分别获得高纯氧化铟和氧化镓。
与现有技术相比，本发明提供的废旧LED照明灯泡回收方法能够带来以下有益效果：
在本发明提供的废旧LED照明灯泡回收方法，通过破碎拆解分选回收塑料外壳、散热铝片和镀镍灯头，且在这一过程中采用低温预焙烧、水力分选、湿筛和热碱组合工艺去除硅铝杂质，有效提高了回收效率。之后采用火法冶金和湿法化学萃取的结合方法分步回收LED芯片和电路板中的稀贵金属（金、银、铂、钯）、铜以及稀土元素。可以看出，本发明提供的方法能够实现废旧LED照明灯泡中的金属全回收，且回收效率高、综合利用兼容性好，适合工业化生产，在资源日益紧张和采矿严重污染生态社会的今天，具有重大的社会和经济效益。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明中废旧LED照明灯泡回收方法流程示意图；
图2为本发明中废旧LED照明灯泡回收具体实施例流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
如图1所示为发明提供的废旧LED照明灯泡回收方法流程示意图，从图中可以看出，在该废旧LED照明灯泡回收方法中包括：S100 将废旧LED照明灯泡进行处理得到塑料外壳、散热铝片、LED芯片以及电路板，并对塑料外壳和散热铝片进行回收处理；S200 剥离电路板上的电子元器件并回收金属锡，得到裸板；S300 将步骤S100中得到的LED芯片和步骤S200中得到的裸板进行熔炼，得到黑铜、冶炼渣以及烟灰；S400 对步骤S300中得到的黑铜进行处理实现金属铜、银、金、铂以及钯的分离和提纯；S500 对步骤S300中得到的冶炼渣进行处理实现氧化钇、氧化钆以及氧化铈的萃取分离；S600 对步骤S300中得到的烟灰进行处理实现单一高纯的氧化铟和氧化镓的萃取分离。基于此，以下通过具体实施例（如图2所示）对该废旧LED照明灯泡回收方法进行详细说明：
实施例1
废旧LED照明灯泡经过粗破、挤压破碎，通过筛分、磁选和风选分选方式，分别得到塑料外壳（清洗后进行回收，包括PC（Polycarbonate，聚碳酸酯/PBT（PolybutyleneTerephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯）等）、散热铝片、LED芯片和电路板。电路板放入烫锡炉中，温度为250℃，持续15s，并将融化后的金属锡回收。剥离电子元器件后的裸板与LED芯片通过剪切破碎（剪成1~5cm大小）后进入冶炼炉中熔炼，鼓入空气和煤粉，冶炼温度1200℃，其中，裸板中的有机物提供能量和减少粉煤的添加量。熔炼后获得黑铜、冶炼渣和烟灰，由于各金属的物理化学性质的不同，铜作为贵金属捕集剂，形成含有的金、银、铂、钯等贵金属的铜合金，而元素钇、扎和铈以氧化物形式进入熔炼渣，而元素镓和铟被吹入烟灰中。铜合金经电解后获得纯度99.993%的高纯铜，回收率为97.5%。铜阳极泥经过硫酸化焙烧工艺除铜，其中焙烧温度为450℃，反应时间为3h；将焙烧料用水溶解，溶液硫酸浓度为0.5mol/L，溶液中Ag2SO4采用铜片置换成粗银，而CuSO4返回铜电解工艺回收铜。浸出渣添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼获得贵铅，其中煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.2倍，氧化铅为阳极泥质量的2倍，熔炼温度1200℃，反应时间0.5h，将得到的贵铅装入灰吹炉中，灰吹温度为900℃，鼓入1.96 kPa风压的空气，加入少量KNO3加速杂质金属的氧化，提高灰吹效率。贵金属合金首先采用HNO3溶解银，然后采用王水浸出不溶渣中的金、铂和钯得到“贵液”；“贵液”中加入NaNO2选择性还原沉淀分金，分金后铂钯溶液加热到90℃，加入水合肼后沉淀分离后得到铂钯富集产物，继续采用王水溶解，添加HNO3和氯化铵调制溶液为红色粘稠液体，静置2h，经离心分离可得出氯钯酸铵（[(NH4)2Pd]Cl6）和氯铂酸铵（[(NH4)2Pt]Cl6）的氨化滤渣，滤渣用氨水溶解，调节pH为9，搅拌1h，静置离心固液分离后可获得滤渣氯铂酸铵，滤液二氯四氨钯（[Pd(NH3)4]Cl2）溶液。二氯四氨钯溶液加入浓盐酸、氨水精炼，得到较纯的含钯溶液，再用水合肼还原，得到钯粉；氯铂酸铵通过加热分解得到海绵铂。冶炼渣酸解后获得的酸解渣经烘干后，与氢氧化钠和/或氢氧化钾，按酸解渣与碱的质量比为1:0.8进行球磨混合，在700℃下碱熔4h；采用去离子水洗涤碱熔产物至其为中性后，烘干后采用3mol/L的盐酸溶解，搅拌1h，固液比为1:3，从而获得氯化稀土溶液，最终通过草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一高纯稀土氧化物（如图示中的REOs，Rare-Earth Oxide），氧化钇（Y2O3）、氧化钆（Gd2O3）和氧化铈（Ce2O3），回收率分别为98.6%、95.4%和97.2%。烟灰采用盐酸、硫酸和磷酸其中的一种或混合，氢离子浓度为4mol/L，在50℃搅拌10h，获得含有镓和铟的溶液，然后通过多级连续萃取分离镓和铟，萃取剂为P204（二(2-乙基己基)磷酸酯），并采用HCl（盐酸）作为反萃溶液进行反萃取，含有镓和铟的溶液采用草酸沉淀和焙烧后分别获得纯度大于99.99%镓和铟的氧化物（如图示中的Ga2O3和In2O3），回收率分别为92.6%和91.9%。要说明的是，整体工艺中产生的废酸、碱液通过中和处理后，中水循环使用。
实施例2
废旧LED照明灯泡经过粗破、挤压破碎，通过筛分、磁选和风选分选方式，分别得到塑料外壳（清洗后进行回收，包括PC/PBT等）、散热铝片、LED芯片和电路板。电路板放入烫锡炉中，温度为300℃，持续10s，将融化后的金属锡回收，剥离电子元器件后的裸板与LED芯片通过剪切破碎（剪成1~5cm大小）后进入冶炼炉中熔炼，鼓入空气和煤粉，冶炼温度1250℃，其中，裸板中的有机物提供能量和减少粉煤的添加量。熔炼后获得黑铜、冶炼渣和烟灰，由于各金属的物理化学性质的不同，铜作为贵金属捕集剂，形成含有的金、银、铂、钯等贵金属的铜合金，而元素钇、扎和铈以氧化物形式进入熔炼渣，而元素镓和铟被吹入烟灰中。铜合金经电解后获得纯度99.995%的高纯铜，回收率为98.1%。铜阳极泥经过硫酸化焙烧工艺除铜，其中焙烧温度为500℃，反应时间为4h；将焙烧料用水溶解，溶液硫酸浓度为1mol/L，溶液中Ag2SO4采用铜片置换成粗银，而CuSO4返回铜电解工艺回收铜。浸出渣添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼获得贵铅，其中煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.3倍，氧化铅为阳极泥质量的2.5倍，熔炼温度1250℃，反应时间1h，将得到的贵铅装入灰吹炉中，灰吹温度为950℃，鼓入1.80 kPa风压的空气，加入少量KNO3加速杂质金属的氧化，提高灰吹效率。贵金属合金首先采用HNO3溶解银，然后采用王水浸出不溶渣中的金、铂和钯得到“贵液”；“贵液”中加入NaNO2选择性还原沉淀分金，分金后铂钯溶液加热到90℃，加入水合肼后沉淀分离后得到铂钯富集产物，继续采用王水溶解，添加HNO3和氯化铵调制溶液为红色粘稠液体，静置3h，经离心分离可得出氯钯酸铵（[(NH4)2Pd]Cl6）和氯铂酸铵（[(NH4)2Pt]Cl6）的氨化滤渣，滤渣用氨水溶解，调节pH为9.5，搅拌1h，静置离心固液分离后可获得滤渣氯铂酸铵，滤液二氯四氨钯（[Pd(NH3)4]Cl2）溶液。二氯四氨钯溶液加入浓盐酸、氨水精炼，得到较纯的含钯溶液，再用水合肼还原，得到钯粉；氯铂酸铵通过加热分解得到海绵铂。冶炼渣酸解后获得的酸解渣经烘干后，与氢氧化钠和/或氢氧化钾中的一种或混合，按酸解渣与碱的质量比为1:1.2进行球磨混合，在700℃下碱熔3.5h，采用去离子水洗涤碱熔产物至其为中性后，烘干后采用4mol/L的盐酸溶解，搅拌1.5h，固液比为1:5，从而获得氯化稀土溶液，最终通过草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一高纯稀土氧化物，氧化钇、氧化钆和氧化铈，回收率分别为93.5%、98.3%和95.8%。烟灰采用盐酸、硫酸和磷酸其中的一种或混合，氢离子浓度为5mol/L，在60℃搅拌2h，获得含有镓和铟的溶液，然后通过多级连续萃取分离镓和铟，萃取剂为P507（2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯），并采用HCl作为反萃溶液进行反萃取，含有镓和铟的溶液采用草酸沉淀和焙烧后分别获得纯度大于99.99%镓和铟的氧化物，回收率分别为93.1%和93.0%。要说明的是，整体工艺中产生的废酸、碱液通过中和处理后，中水循环使用。
实施例3
废旧LED照明灯泡经过粗破、挤压破碎，通过筛分、磁选和风选分选方式，分别得到塑料外壳（清洗后进行回收，包括PC/PBT等）、散热铝片、LED芯片和电路板。电路板放入烫锡炉中，温度为350℃，持续5s，将融化后的金属锡回收，剥离电子元器件后的裸板与LED芯片通过剪切破碎（剪成1~5cm大小）后进入冶炼炉中熔炼，鼓入空气和煤粉，冶炼温度1300℃，其中，裸板中的有机物提供能量和减少粉煤的添加量。熔炼后获得黑铜、冶炼渣和烟灰，由于各金属的物理化学性质的不同，铜作为贵金属捕集剂，形成含有的金、银、铂、钯等贵金属的铜合金，而元素钇、扎和铈以氧化物形式进入熔炼渣，而元素镓和铟被吹入烟灰中。铜合金经电解后获得纯度99.995%的高纯铜，回收率为97.9%。铜阳极泥经过硫酸化焙烧工艺除铜，其中焙烧温度为550℃，反应时间为5h；将焙烧料用水溶解，溶液硫酸浓度为2mol/L，溶液中Ag2SO4采用铜片置换成粗银，而CuSO4返回铜电解工艺回收铜。浸出渣添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼获得贵铅，其中煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.4倍，氧化铅为阳极泥质量的3倍，熔炼温度1000℃，反应时间1.5h，将得到的贵铅装入灰吹炉中，灰吹温度为1000℃，鼓入1.70kPa 风压的空气，加入少量KNO3加速杂质金属的氧化，提高灰吹效率。贵金属合金首先采用HNO3溶解银，然后采用王水浸出不溶渣中的金、铂和钯得到“贵液”；“贵液”中加入NaNO2选择性还原沉淀分金，分金后铂钯溶液加热到90℃，加入水合肼后沉淀分离后得到铂钯富集产物，继续采用王水溶解，添加 HNO3和氯化铵调制溶液为红色粘稠液体，静置4h，经离心分离可得出氯钯酸铵（[(NH4)2Pd]Cl6）和氯铂酸铵（[(NH4)2Pt]Cl6）的氨化滤渣，滤渣用氨水溶解，调节pH为10，搅拌1h，静置离心固液分离后可获得滤渣氯铂酸铵，滤液二氯四氨钯（[Pd(NH3)4]Cl2）溶液。二氯四氨钯溶液加入浓盐酸、氨水精炼，得到较纯的含钯溶液，再用水合肼还原，得到钯粉；氯铂酸铵通过加热分解得到海绵铂。冶炼渣酸解后获得的酸解渣经烘干后，与氢氧化钠和/或氢氧化钾中的一种或混合，按酸解渣与碱的质量比为1:1.5进行球磨混合，在600℃下碱熔3h，采用去离子水洗涤碱熔产物至其为中性后，烘干后采用5mol/L的盐酸溶解，搅拌2h，固液比为1:7，从而获得氯化稀土溶液，最终通过草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一高纯稀土氧化物，氧化钇、氧化钆和氧化铈，回收率分别为97.3%、95.8%和96.3%。烟灰采用盐酸、硫酸和磷酸其中的一种或混合，氢离子浓度为6mol/L，在70℃搅拌4h，获得含有镓和铟的溶液，然后通过多级连续萃取分离镓和铟，萃取剂为PC88A（2-乙基己基膦酸-单-2-乙基已基酯），并采用HCl作为反萃溶液进行反萃取，含有镓和铟的溶液采用草酸沉淀和焙烧后分别获得纯度大于99.99%镓和铟的氧化物，回收率分别为92.5%和91.8%。要说明的是，整体工艺中产生的废酸、碱液通过中和处理后，中水循环使用。
实施例4
废旧LED照明灯泡经过粗破、挤压破碎，通过筛分、磁选和风选分选方式，分别得到塑料外壳（清洗后进行回收，包括PC/PBT等）、散热铝片、LED芯片和电路板。电路板放入烫锡炉中，温度为250℃，持续5s，将融化后的金属锡回收，剥离电子元器件后的裸板与LED芯片通过剪切破碎（剪成1~5cm大小）后进入冶炼炉中熔炼，鼓入空气和煤粉，冶炼温度1350℃，其中，裸板中的有机物提供能量和减少粉煤的添加量。熔炼后获得黑铜、冶炼渣和烟灰，由于各金属的物理化学性质的不同，铜作为贵金属捕集剂，形成含有的金、银、铂、钯等贵金属的铜合金，而元素钇、扎和铈以氧化物形式进入熔炼渣，而元素镓和铟被吹入烟灰中。铜合金经电解后获得纯度99.992%的高纯铜，回收率为96.7%。铜阳极泥经过硫酸化焙烧工艺除铜，其中焙烧温度为600℃，反应时间为2h；将焙烧料用水溶解，溶液硫酸浓度为3mol/L，溶液中Ag2SO4采用铜片置换成粗银，而CuSO4返回铜电解工艺回收铜。浸出渣添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼获得贵铅，其中煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.5倍，氧化铅为阳极泥质量的3.5倍，熔炼温度1050℃，反应时间2h，将得到的贵铅装入灰吹炉中，灰吹温度为1050℃，鼓入1.6 kPa 风压的空气，加入少量KNO3加速杂质金属的氧化，提高灰吹效率。贵金属合金首先采用HNO3溶解银，然后采用王水浸出不溶渣中的金、铂和钯得到“贵液”；“贵液”中加入NaNO2选择性还原沉淀分金，分金后铂钯溶液加热到90℃，加入水合肼后沉淀分离后得到铂钯富集产物，继续采用王水溶解，添加 HNO3和氯化铵调制溶液为红色粘稠液体，静置5h，经离心分离可得出氯钯酸铵（[(NH4)2Pd]Cl6）和氯铂酸铵（[(NH4)2Pt]Cl6）的氨化滤渣，滤渣用氨水溶解，调节pH为9.5，搅拌1h，静置离心固液分离后可获得滤渣氯铂酸铵，滤液二氯四氨钯（[Pd(NH3)4]Cl2）溶液。二氯四氨钯溶液加入浓盐酸、氨水精炼，得到较纯的含钯溶液，再用水合肼还原，得到钯粉；氯铂酸铵通过加热分解得到海绵铂。冶炼渣酸解后获得的酸解渣经烘干后，与氢氧化钠和/或氢氧化钾中的一种或混合，按酸解渣与碱的质量比为1:2进行球磨混合，在500℃下碱熔2.5h，采用去离子水洗涤碱熔产物至其为中性后，烘干后采用2mol/L的盐酸溶解，搅拌1.5h，固液比为1:8，从而获得氯化稀土溶液，最终通过草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一高纯稀土氧化物，氧化钇、氧化钆和氧化铈，回收率分别为96.6%、95.0%和94.6%。烟灰采用盐酸、硫酸和磷酸其中的一种或混合，氢离子浓度为7mol/L，在80℃搅拌6h，获得含有镓和铟的溶液，然后通过多级连续萃取分离镓和铟，萃取剂为P507，并采用HCl作为反萃溶液进行反萃取，含有镓和铟的溶液采用草酸沉淀和焙烧后分别获得纯度大于99.99%镓和铟的氧化物，回收率分别为90.8%和91.3%。要说明的是，整体工艺中产生的废酸、碱液通过中和处理后，中水循环使用。
实施例5
废旧LED照明灯泡经过粗破、挤压破碎，通过筛分、磁选和风选分选方式，分别得到塑料外壳（清洗后进行回收，包括PC/PBT等）、散热铝片、LED芯片和电路板。电路板放入烫锡炉中，温度为300℃，持续10s，将融化后的金属锡回收，剥离电子元器件后的裸板与LED芯片通过剪切破碎（剪成1~5cm大小）后进入冶炼炉中熔炼，鼓入空气和煤粉，冶炼温度1400℃，其中，裸板中的有机物提供能量和减少粉煤的添加量。熔炼后获得黑铜、冶炼渣和烟灰，由于各金属的物理化学性质的不同，铜作为贵金属捕集剂，形成含有的金、银、铂、钯等贵金属的铜合金，而元素钇、扎和铈以氧化物形式进入熔炼渣，而元素镓和铟被吹入烟灰中。铜合金经电解后获得纯度99.996%的高纯铜，回收率为97.2%。铜阳极泥经过硫酸化焙烧工艺除铜，其中焙烧温度为650℃，反应时间为1h；将焙烧料用水溶解，溶液硫酸浓度为4mol/L，溶液中Ag2SO4采用铜片置换成粗银，而CuSO4返回铜电解工艺回收铜。浸出渣添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼获得贵铅，其中煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.4倍，氧化铅为阳极泥质量的4倍，熔炼温度1100℃，反应时间1.5h，将得到的贵铅装入灰吹炉中，灰吹温度为1100℃，鼓入1.5 kPa 风压的空气，加入少量KNO3加速杂质金属的氧化，提高灰吹效率。贵金属合金首先采用HNO3溶解银，然后采用王水浸出不溶渣中的金、铂和钯得到“贵液”；“贵液”中加入NaNO2选择性还原沉淀分金，分金后铂钯溶液加热到90℃，加入水合肼后沉淀分离后得到铂钯富集产物，继续采用王水溶解，添加 HNO3和氯化铵调制溶液为红色粘稠液体，静置6h，经离心分离可得出氯钯酸铵（[(NH4)2Pd]Cl6）和氯铂酸铵（[(NH4)2Pt]Cl6）的氨化滤渣，滤渣用氨水溶解，调节pH为9，搅拌1h，静置离心固液分离后可获得滤渣氯铂酸铵，滤液二氯四氨钯（[Pd(NH3)4]Cl2）溶液。二氯四氨钯溶液加入浓盐酸、氨水精炼，得到较纯的含钯溶液，再用水合肼还原，得到钯粉；氯铂酸铵通过加热分解得到海绵铂。冶炼渣酸解后获得的酸解渣经烘干后，与氢氧化钠和/或氢氧化钾中的一种或混合，按酸解渣与碱的质量比为1:2.5进行球磨混合，在400℃下碱熔1.5h，采用去离子水洗涤碱熔产物至其为中性后，烘干后采用3mol/L的盐酸溶解，搅拌1h，固液比为1:9，从而获得氯化稀土溶液，最终通过草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一高纯稀土氧化物，氧化钇、氧化钆和氧化铈，回收率分别为94.2%、92.8%和91.9%。烟灰采用盐酸、硫酸和磷酸其中的一种或混合，氢离子浓度为8mol/L，在90℃搅拌8 h，获得含有镓和铟的溶液，然后通过多级连续萃取分离镓和铟，萃取剂为P204，并采用HCl作为反萃溶液进行反萃取，含有镓和铟的溶液采用草酸沉淀和焙烧后分别获得纯度大于99.99%镓和铟的氧化物，回收率分别为91.8%和92.9%。要说明的是，整体工艺中产生的废酸、碱液通过中和处理后，中水循环使用。
实施例6
废旧LED照明灯泡经过粗破、挤压破碎，通过筛分、磁选和风选分选方式，分别得到塑料外壳（清洗后进行回收，包括PC/PBT等）、散热铝片、LED芯片和电路板。电路板放入烫锡炉中，温度为350℃，持续15s，将融化后的金属锡回收，剥离电子元器件后的裸板与LED芯片通过剪切破碎（剪成1~5cm大小）后进入冶炼炉中熔炼，鼓入空气和煤粉，冶炼温度1200℃，其中，裸板中的有机物提供能量和减少粉煤的添加量。熔炼后获得黑铜、冶炼渣和烟灰，由于各金属的物理化学性质的不同，铜作为贵金属捕集剂，形成含有的金、银、铂、钯等贵金属的铜合金，而元素钇、扎和铈以氧化物形式进入熔炼渣，而元素镓和铟被吹入烟灰中。铜合金经电解后获得纯度99.992%的高纯铜，回收率为98.5%。铜阳极泥经过硫酸化焙烧工艺除铜，其中焙烧温度为700℃，反应时间为4h；将焙烧料用水溶解，溶液硫酸浓度为5mol/L，溶液中Ag2SO4采用铜片置换成粗银，而CuSO4返回铜电解工艺回收铜。浸出渣添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼获得贵铅，其中煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.3倍，氧化铅为阳极泥质量的5倍，熔炼温度1150℃，反应时间1h，将得到的贵铅装入灰吹炉中，灰吹温度为1150℃，鼓入1.47 kPa 风压的空气，加入少量KNO3加速杂质金属的氧化，提高灰吹效率。贵金属合金首先采用HNO3溶解银，然后采用王水浸出不溶渣中的金、铂和钯得到“贵液”；“贵液”中加入NaNO2选择性还原沉淀分金，分金后铂钯溶液加热到90℃，加入水合肼后沉淀分离后得到铂钯富集产物，继续采用王水溶解，添加 HNO3和氯化铵调制溶液为红色粘稠液体，静置3h，经离心分离可得出氯钯酸铵（[(NH4)2Pd]Cl6）和氯铂酸铵（[(NH4)2Pt]Cl6）的氨化滤渣，滤渣用氨水溶解，调节pH为10，搅拌1h，静置离心固液分离后可获得滤渣氯铂酸铵，滤液二氯四氨钯（[Pd(NH3)4]Cl2）溶液。二氯四氨钯溶液加入浓盐酸、氨水精炼，得到较纯的含钯溶液，再用水合肼还原，得到钯粉；氯铂酸铵通过加热分解得到海绵铂。冶炼渣酸解后获得的酸解渣经烘干后，与氢氧化钠和/或氢氧化钾中的一种或混合，按酸解渣与碱的质量比为1:3进行球磨混合，在800℃下碱熔0.5h，采用去离子水洗涤碱熔产物至其为中性后，烘干后采用4mol/L的盐酸溶解，搅拌2h，固液比为1:10，从而获得氯化稀土溶液，最终通过草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一高纯稀土氧化物，氧化钇、氧化钆和氧化铈，回收率分别为93.8%、96.7%和95.8%。烟灰采用盐酸、硫酸和磷酸其中的一种或混合，氢离子浓度为3mol/L，在30℃搅拌10 h，获得含有镓和铟的溶液，然后通过多级连续萃取分离镓和铟，萃取剂为PC88A，并采用HCl作为反萃溶液进行反萃取，含有镓和铟的溶液采用草酸沉淀和焙烧后分别获得纯度大于99.99%镓和铟的氧化物，回收率分别为92.4%和93.5%。要说明的是，整体工艺中产生的废酸、碱液通过中和处理后，中水循环使用。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，所述废旧LED照明灯泡回收方法中包括：
S100 将废旧LED照明灯泡进行处理得到塑料外壳、散热铝片、LED芯片以及电路板，并对塑料外壳和散热铝片进行回收处理；
S200 剥离电路板上的电子元器件并回收金属锡，得到裸板；
S300 将步骤S100中得到的LED芯片和步骤S200中得到的裸板进行熔炼，得到黑铜、冶炼渣以及烟灰；
S400 对步骤S300中得到的黑铜进行处理实现金属铜、银、金、铂以及钯的分离和提纯；
S500 对步骤S300中得到的冶炼渣进行处理实现氧化钇、氧化钆以及氧化铈的萃取分离；
S600 对步骤S300中得到的烟灰进行处理实现单一高纯的氧化铟和氧化镓的萃取分离。
2.如权利要求1所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，
在步骤S100中具体包括：
S110 将废旧LED照明灯泡进行粗破得到塑料外壳和基座部件；
S120 将基座部件进行挤压破碎，通过筛分、磁选以及风选分选后得到散热铝片、LED芯片、电路板以及镀镍灯头；
S130 将塑料外壳进行清洗回收，同时回收散热铝片和镀镍灯头。
3.如权利要求1所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，
在步骤S200中具体包括：对电路板进行烫锡处理，以将电路板上的电子元器剥离并回收金属锡，其中，烫锡处理的温度为250~350℃，持续的时间为5~15s；和/或，
在步骤S300中具体包括：将步骤S100中得到的LED芯片和步骤S200中得到的裸板剪切破碎至大小为1~5cm后进行熔炼，得到黑铜、冶炼渣以及烟灰。
4.如权利要求1或2或3所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，在步骤S400中具体包括：
S410 对黑铜进行电解处理得到高纯铜和阳极泥，并对金属铜进行回收处理；
S420 对步骤S410中得到的阳极泥进行硫酸化焙烧处理得到含金属铜和银的溶液以及浸出渣；
S430 对步骤S420中得到的含金属铜和银的溶液进行置换处理得到粗银，之后对粗银进行精炼电解得到高纯银并进行回收；
S440 对步骤S420中得到的浸出渣进行二次冶炼，得到冶炼渣和贵铅；
S450 将步骤S440中得到的贵铅进行氧化精炼处理得到贵金属合金；
S460 对步骤S450中得到的贵金属合金进行分离提纯得到金属银、金、铂以及钯并进行回收。
5.如权利要求4所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，
在步骤S420中：硫酸化焙烧处理过程中焙烧温度为450~700℃、反应时间为1~5h，且焙烧料中浓硫酸的浓度为0.5~5mol/L，得到的含金属铜和银的溶液中包括Ag2SO4和CuSO4；和/或，
在步骤S430中具体包括：
S431 采用铜片置换含金属铜和银的溶液中的Ag2SO4得到粗银；
S432 对粗银进行精炼电解得到高纯银并进行回收；
S433 将步骤S431中置换得到的CuSO4以及步骤S420中得到的含金属铜和银的溶液中的CuSO4送回步骤S410中进行电解得到高纯铜并进行回收。
6.如权利要求4所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，
在步骤S440中具体包括：在步骤S420中得到的浸出渣中添加煤粉和氧化铅进行二次冶炼，得到冶炼渣和贵铅；其中，煤粉的质量为按化学计量反应需要的1.2~1.5倍，氧化铅的质量为步骤S410中得到的阳极泥质量的2~5倍，且熔炼温度1000~1250℃，反应时间0.5~2h；和/或，
在步骤S450中具体包括：将步骤S440中得到的贵铅放入灰吹炉中进行灰吹处理得到贵金属合金和氧化铅，并将氧化铅送入步骤S440中循环使用，其中，灰吹温度为900~1150℃，鼓入的空气的风压为1.47~1.96kPa。
7.如权利要求4所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，在步骤S460中具体包括：
S461 将步骤S450中得到贵金属合金溶解在HNO3中，将金属银溶解出来并进行提纯；
S462 将步骤S461中剩下的不溶渣浸入王水中；
S463 在步骤S462中得到的贵液中加入NaNO2将金属金还原出来并进行沉淀分离；
S464 在步骤S463中得到的铂钯溶液中加入水合肼后沉淀分离出铂钯富集产物；
S465 在步骤S464中得到的铂钯富集产物中添加HNO3和氯化铵离心出氯钯酸铵和氯铂酸铵的氨化滤渣；
S466 在步骤S465中得到的氨化滤渣中添加氨水离心分离得到滤渣氯铂酸铵和滤液二氯四氨钯溶液；
S467 在步骤S466中得到的滤液二氯四氨钯溶液中加入浓盐酸和氨水进行精炼处理得到含钯溶液；
S468 在步骤S467中得到的含钯溶液中添加水合肼还原得到钯粉并进行回收处理；
S469 将步骤S466中得到的滤渣氯铂酸铵进行加热分解得到海绵铂并进行回收处理。
8.如权利要求1或2或3所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，在步骤S500中具体包括：
S510 将步骤S300中得到的冶炼渣进行酸解后得到酸解渣并进行烘干；
S520 将步骤S510中得到的酸解渣与氢氧化钠和/或氢氧化钾进行球磨混合，并进行碱熔处理；其中，所述酸解渣与氢氧化钠和/或氢氧化钾的质量比为1:0.8~1:3，碱熔处理的时间为0.5~4h；
S530 采用去离子水洗涤步骤S520中得到的碱熔产物直至中性并进行烘干；
S540 将步骤S530中烘干后的碱熔产物在盐酸中溶解，其中，固液比为1:3~1:10；
S550 对步骤S540得到的氯化稀土溶液进行草酸沉淀、氧化焙烧和萃取分离后得到单一的氧化钇、氧化钆和氧化铈。
9.如权利要求1或2或3所述的废旧LED照明灯泡回收方法，其特征在于，在步骤S600中具体包括：
S610 将步骤S300中得到的烟灰溶解在盐酸、硫酸和磷酸的一种或混合中得到含有金属镓和铟的溶液，其中，氢离子浓度为3-8mol/L；
S620 通过萃取分离金属镓和铟，萃取剂为P204或P507或PC88A；
S630 采用HCl作为反萃溶液进行反萃取获得含有镓和铟的溶液；
S640经过草酸沉淀和焙烧后分别获得高纯氧化铟和氧化镓。
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