丙二酸二乙酯萃取电子废弃物中的金

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、铂等贵重金属；仅0.45kg黄金，价值就达到6000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／t、银2kg／t、铜100kg／t、钯100g／t。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左右，一般很少达到280g／t。据中国信息产业部统计，截至2004年上半年，我国平均每年淘汰近7000万部手机，产生约7000t的电子废弃物。 
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。火法冶金提取贵金属具有简单、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、破碎预处理后，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：醇类、硫醚类、醚类、酯类和酮类等。丙二酸二乙酯在适宜条件下有很高的萃取系数值（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。 
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、钯的品位分别为0.11729mg／g、0.0479mg／g、0.0854mg／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 
取一定量贵液放入锥形瓶中，然后加入10ml丙二酸二乙酯（有机相与贵液的体积比即为相比），在磁力搅拌器搅拌下萃取，然后倒入分液漏斗中静置30min，进行有机相与水相的分离，取水相和有机相用原子吸收法进行测定分析。 
2.1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30min，静置时间为30min时，笔者先用最大转速为100r／min的WSZ－100－A振荡器使两相接触，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。 

在常温下，相比为1:2，萃取时间为30min，静置时间为30min，振荡速度相同时，研究pH值对丙二酸二乙酷萃取金的影响。其试验结果见表1。 
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。 
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80℃，用饱和的硫酸亚铁溶液还原萃取液中的金，几分钟后就可见到冷凝管有液滴出现，并有香味，可见萃取剂未降解，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（金的质量浓度为2.5～3.5mg／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1pH值对金萃取率的影响 


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 
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＞15min，含金溶液的pH值控制在0.5～1之间，王水溶解含金废料时王水稀释体积比要不小于1:1。这样，丙二酸二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。 

参考文献 
［1］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. 
［2］张钦发，龚竹青，郑雅杰.用MIBK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 .