一种废树脂粉的回收系统和回收方法

摘要

本发明公开了一种废树脂粉的回收系统，包括微生物培养装置、浸出装置、沉降装置、铜回收装置、盐浸装置、沉铅装置、洗涤装置、干燥装置和固液分离机，本发明还公开了一种废树脂粉的回收方法，包括微生物培养阶段，浸出阶段，沉降阶段，铜回收阶段，盐浸阶段、沉铅阶段、洗涤阶段和干燥阶段。本发明缩短了废树脂粉生物浸铜的周期，提高了生产效率，采用氯化钠盐浸，能有效去除废树脂粉中的铅，并将铅单独回收，浸出残渣无害化程度高，此外，本发明的资源循环利用，节约了资源也提高资源的利用率，降低了生产成本。

权利要求

1.一种废树脂粉的回收系统，其特征在于，包括微生物培养装置、浸出装置、沉降装置、铜回收装置、盐浸装置、沉铅装置、洗涤装置、干燥装置和固液分离机；

所述微生物培养装置包括培养槽(11)，所述培养槽(11)内设置有曝气组件(1)、pH控制组件(2)、温控组件(3)和挂膜填料组件(12)，得到的微生物培养液进入浸出装置；

所述浸出装置包括浸出槽(21)，所述浸出槽(21)内设置有曝气组件(1)、pH控制组件(2)、温控组件(3)和搅拌桨(4)，浸出后的物质进入沉降装置；

所述沉降装置包括沉降槽(31)，沉降后的含铜上清液进入铜回收装置，沉降后含铅沉降渣进入固液分离机(5)；

所述铜回收装置包括接收沉降后的含铜上清液的过滤装置(41)，接受过滤后的含铜滤液的萃取装置(42)，接收萃取后的萃取液的中和沉淀装置，所述中和沉淀装置包括中和沉淀槽(43)和设置在中和沉淀槽(43)内的搅拌桨(4)，中和沉淀后的物质经过固液分离机(5)后，分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置；

沉降后的含铅沉降渣经过固液分离机(5)后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，含铅滤渣进入盐浸装置；

所述盐浸装置包括盐浸槽(51)和设置在盐浸槽(51)内的搅拌桨(4)，盐浸后的物质经过固液分离机(5)后，得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣，含铅浸出液进入沉淀铅装置，脱铜脱铅后的浸出渣进入洗涤装置；

所述沉铅装置包括沉铅槽(61)和设置在沉铅槽(61)内的搅拌桨(4)，沉铅后的物质经过固液分离机(5)后，分离得到硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸装置；

所述洗涤装置包括洗涤槽(71)和设置在洗涤槽(71)内的搅拌桨(4)，洗涤后的物质经过固液分离机(5)后，分离得到滤液和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥装置；

所述干燥装置包括干燥机(81)，滤渣干燥后得到树脂和玻璃纤维。

2.如权利要求1所述的废树脂粉的回收系统，其特征在于，所述固液分离机(5)为板框压滤机和离心机中的一种。

3.如权利要求1所述的废树脂粉的回收系统，其特征在于，所述干燥机(81)为滚筒烘干机、带式干燥机和烘箱中的一种。

4.一种废树脂粉的回收方法，包括微生物培养阶段，浸出阶段，沉降阶段，铜回收阶段，盐浸阶段、沉铅阶段、洗涤阶段和干燥阶段，其特征在于：A.所述微生物培养阶段，有以下步骤：在基础培养基中接入活性菌种，在30-45℃下曝气培养，直到溶液中的细胞浓度达到108-109个/mL，加入填料，挂膜培养，逐步启动，连续培养，得到微生物培养液；

工序A中所述活性菌种为嗜酸铁氧化钩端螺旋菌CS13(Leptospirillum ferriphilum)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCCM2015010，嗜酸硫化杆菌CS17(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCC M 2015011，氧化亚铁硫杆菌CS 78(Acidithiobacillus ferrooxidans)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCCM2015016，嗜酸铁硫杆菌CS12(Acidithiobacillus ferrivorans)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCC:M 2015009中的一种或多种；

B.所述浸出阶段，有以下步骤：将微生物培养液与废树脂粉按照体积质量比为1.5-3L：

1kg搅拌混匀，搅拌速度为50-200rpm，浸出温度为20-45℃，浸出时间为2-5h，得到浸出浆液；

C.所述沉降阶段，有以下步骤：浸出浆液进入到沉降槽中沉降，得到含铜上清液和含铅沉降渣；

D.所述铜回收阶段，有以下步骤：含铜上清液过滤后得到含铜滤液，当含铜滤液中铜的浓度为4g/L以上时，用铜萃取剂溶液萃取，萃取剂溶液与含铜滤液的体积比为1-2:1，萃取后的萃取液加碱调节pH进行中和沉淀，然后分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置；

E.所述盐浸阶段，有以下步骤：含铅沉降渣经过固液分离机后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，往含铅滤渣中加入浓度为100-250g/L的氯化钠溶液，在室温下浸出铅，溶液的pH为5.5-7.0，浸出完成后过滤得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣；

F.所述沉铅阶段，有以下步骤：往含铅浸出液中加入硫化钠溶液反应，反应完后过滤得到硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸阶段；

G.洗涤阶段：

脱铜脱铅后的浸出渣经过两次洗涤，每次洗涤后的物质经过固液分离后，分离得到滤液和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥装置；

H.干燥阶段：

滤渣经过干燥后得到无害化的树脂和玻璃纤维。

5.如权利要求4所述的废树脂粉的回收方法，其特征在于，工序A中所述基础培养基的组成及各自含量为：硫酸铵1.5-3g/L，七水硫酸镁0.25-0.5g/L，磷酸氢钾0.5-0.8g/L，氯化钾0.1-0.12g/L，硝酸钙0.01-0.05g/L，七水硫酸亚铁30-50g/L，硫粉0-10g/L，用硫酸调节pH为1.5-2。

6.如权利要求4或5所述的废树脂粉的回收方法，其特征在于，工序A中所述挂膜填料为格栅或丝网封装的废树脂模块。

7.如权利要求4所述的废树脂粉的回收方法，其特征在于，工序D中所述萃取剂为萃取剂N902、M5640、CP150、LIX984中的一种。

8.如权利要求4或5所述的废树脂粉的回收方法，其特征在于，工序D中所述萃取采用两级萃取、一级洗涤、一级反萃工艺进行萃取，当反萃液中铜的浓度为45g/L以上时，采用金属电积或者浓缩结晶的方式回收金属铜，萃取后的溶液加氢氧化钠调节pH值为2.5-3.5后，过滤除渣后返回微生物培养。

说明书

一种废树脂粉的回收系统和回收方法

技术领域

[0001] 本发明属于生物法综合利用固体废弃物技术领域，具体涉及一种废树脂粉的回收系统和回收方法。

背景技术

[0002] 随着电子技术的进一步发展，电子产品更新换代的周期不断缩短，废旧电子产品的数量与日俱增，这对环境造成了严重的危害，尤其是印刷电路板、覆铜板边角料等。覆铜板是电子工业的原料，其结构包括了基板、铜箔、覆铜板粘合剂等，由木浆纸或玻纤布等作增强材料，浸以树脂，单面或双面覆以铜箔，经热压而成。覆铜板除了制作成电路板，还可以用于电视机、收音机、电脑、计算机、移动通讯等电子产品。目前机械分选废覆铜板边角料主要处理方法，是利用物质间的物理性质差异(如密度、电性、磁性、形状及表面性质等)来实现不同物质的分离，回收其中金属铜后，但仍然产生大量的废树脂粉，多数作为废弃物处理处置，未曾有效利用其中金属和非金属成分。此类废覆铜板、印刷线路板、电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉通常含有0.5-2.0％的铜及0.1-1.0％的铅，造成后续再制造产品质量差，严重影响其应用，且根据浸出毒性特性被列为鉴定为国家危险固废，不适宜做填埋处理。考虑到其中铜含量也高于平均可开发水平，如果能将其中的金属进行分离回收，既能获得金属，又能提高非金属成分作为填充材料的价值。目前废树脂粉只能采用湿法浸出的方法进行处理，但采用传统酸浸和氨浸虽然能达到提铜的目的，但成本高，试剂消耗量较大，且容易形成二次污染。

[0003] 在湿法浸出技术中，微生物冶金工艺以成本低、工艺简单、反应温和和环境友好等特点而备受关注。中国专利文献CN201880729U公开了一种废弃印刷线路板回收处理装置，该装置采用滚筒设计，解决了颗粒间叠加易沉降的问题，采用Acidithiobacillus ferroxidans和Acidithiobacillus thiooxidans生物浸提时间为3-10天，浸出液中铜含量达3.5g/L，但该文献没有具体物料组分分析，未提及浸出率，且浸出周期过长。

[0004] 中国专利文献CN102218437A公布了一种废弃线路板的回收方法，破碎的线路板经破碎和重选后获得铜粒和尾渣，尾渣再经粉碎重选得到铜粉和非金属粉，非金属粉加入硫酸，调节pH值至1.5-3.5，以氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans为种液进行生物浸出，浸出液再经过萃取电积获得阴极铜，剩余残渣可作为一种复合材料。该法对含铜量0.2-0.4％的非金属粉末进行生物浸出，固液比为1:6-1:3，浸出时间24-48小时，获得了含铜量为0.05-0.07％的玻纤树脂复合材料。但该工艺仍为分批进行的生物浸出，且菌种单一，且浸出周期较长。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种废树脂粉的回收系统和回收方法。

[0006] 本发明提供一种废树脂粉的回收系统，包括微生物培养装置、浸出装置、沉降装置、铜回收装置、盐浸装置、沉铅装置、洗涤装置、干燥装置和固液分离机；

[0007] 所述微生物培养装置包括培养槽，所述培养槽内设置有曝气组件、pH控制组件、温控组件和挂膜填料组件，得到的微生物培养液进入浸出装置；

[0008] 所述浸出装置包括浸出槽，所述浸出槽内设置有曝气组件、pH控制组件、温控组件和搅拌桨，浸出后的物质进入沉降装置；

[0009] 所述沉降装置包括沉降槽，沉降后的含铜上清液进入铜回收装置，沉降后含铅沉降渣进入固液分离机；

[0010] 所述铜回收装置包括接收沉降后的含铜上清液的过滤装置，接受过滤后的含铜滤液的萃取装置，接收萃取后的萃取液的中和沉淀装置，所述中和沉淀装置包括中和沉淀槽和设置在中和沉淀槽内的搅拌桨，中和沉淀后的物质经过固液分离机后，分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置；

[0011] 沉降后的含铅沉降渣经过固液分离机后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，含铅滤渣进入盐浸装置；

[0012] 所述盐浸装置包括盐浸槽和设置在盐浸槽内的搅拌桨，盐浸后的物质经过固液分离机后，得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣，含铅浸出液进入沉淀铅装置，脱铜脱铅后的浸出渣进入洗涤装置；

[0013] 所述沉铅装置包括沉铅槽和设置在沉铅槽内的搅拌桨，沉铅后的物质经过固液分离机后，分离得到硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸装置；

[0014] 所述洗涤装置包括洗涤槽和设置在洗涤槽内的搅拌桨，洗涤后的物质经过固液分离机后，分离得到滤液和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥装置；

[0015] 所述干燥装置包括干燥机，滤渣干燥后得到树脂和玻璃纤维。

[0016] 优选的，所述固液分离机为板框压滤机和离心机中的一种。

[0017] 优选的，所述干燥机为滚筒烘干机、带式干燥机和烘箱中的一种。

[0018] 本发明还提供一种废树脂粉的回收方法，包括微生物培养阶段，浸出阶段，沉降阶段，铜回收阶段，盐浸阶段、沉铅阶段、洗涤阶段和干燥阶段，

[0019] A.所述微生物培养阶段，有以下步骤：在基础培养基中接入活性菌种，在30-45℃下曝气培养，直到溶液中的细胞浓度达到108-109个/mL，加入填料，挂膜培养，逐步启动，连续培养，得到微生物培养液；

[0020] B.所述浸出阶段，有以下步骤：将微生物培养液与废树脂粉按照体积质量比为1.5-3L：1kg搅拌混匀，搅拌速度为50-200rpm，浸出温度为20-45℃，浸出时间为2-5h，得到浸出浆液；

[0021] C.所述沉降阶段，有以下步骤：浸出浆液进入到沉降槽中沉降，得到含铜上清液和含铅沉降渣；

[0022] D.所述铜回收阶段，有以下步骤：含铜滤液过滤后得到含铜滤液，当含铜滤液中铜的浓度为4g/L以上时，用铜萃取剂溶液萃取，萃取剂溶液与含铜滤液的体积比为1-2:1，萃取后的萃取液加碱调节pH进行中和沉淀，然后分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置；

[0023] E.所述盐浸阶段，有以下步骤：含铅沉降渣经过固液分离机后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，往含铅滤渣中加入浓度为100-250g/L的氯化钠溶液，在室温下浸出铅，溶液的pH为5.5-7.0，浸出完成后过滤得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣；

[0024] F.所述沉铅阶段，有以下步骤：往含铅浸出液中加入硫化钠溶液反应，反应完后过滤得到硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸阶段；

[0025] G.洗涤阶段：

[0026] 脱铜脱铅后的浸出渣经过两次洗涤，每次洗涤后的物质经过固液分离后，分离得到滤液和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥装置。

[0027] H.干燥阶段：

[0028] 滤渣经过干燥后得到无害化的树脂和玻璃纤维。

[0029] 优选的，工序A中所述基础培养基的组成及各自含量为：硫酸铵1.5-3g/L，七水硫酸镁0.25-0.5g/L，磷酸氢钾0.5-0.8g/L，氯化钾0.1-0.12g/L，硝酸钙0.01-0.05g/L，硫粉0-10g/L，七水硫酸亚铁30-50g/L，用硫酸调节pH为1.5-2。

[0030] 优选的，工序A中所述活性菌种为包括嗜铁钩端螺旋杆菌属(Leptospirillum sp.)、嗜酸硫化杆菌属(Sulfobacillus sp.)和嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus sp.)在内的具有嗜酸性铁氧化特性的微生物中的一种或多种。

[0031] 优选的，工序A中所述活性菌种为嗜酸铁氧化钩端螺旋菌CS13(Leptospirillum ferriphilum)、嗜酸硫化杆菌CS17(Sulfobacillus thermossulfidooxidans)、氧化亚铁硫杆菌CS 78(Acidithiobacillus ferrooxidans)和嗜酸铁硫杆菌CS12(Acidithiobacillus ferrivorans)中的一种或多种。

[0032] 优选的，工序A中所述挂膜填料为格栅或丝网封装的废废树脂模块。

[0033] 优选的，工序D中所述萃取剂为羟基醛(酮)肟类萃取剂N902、M5640、CP150、LIX984中的一种。

[0034] 优选的，工序D中所述萃取采用两级萃取、一级洗涤、一级反萃工艺进行萃取，当反萃液中铜的浓度为45g/L以上时，采用金属电积或者浓缩结晶的方式回收金属铜，萃取后的溶液加氢氧化钠调节pH值为2.5-3.5后，过滤除渣后返回微生物培养。

[0035] 本发明所述的废树脂粉指的是废覆铜板、印刷线路板、电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉。

[0036] 本发明的有益效果是：

[0037] 1、高效微生物在独立的连续反应器内培养，让微生物在适宜条件下达到较高的细菌浓度和活性，再进入废树脂粉粉末浸出反应器，解决了在废树脂粉生物浸出过程中微生物浓度低的问题，不仅缩短了废树脂粉生物浸铜的周期，提高了生产效率，而且回流液也能提高浸出体系中的细菌浓度，提高了系统的稳定性，可在高固液比条件下实现废树脂粉的连续浸出，符合工业化要求。采用氯化钠盐浸，能有效去除废树脂粉中的铅，并将铅单独回收，浸出残渣无害化程度高，符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)浸出液限值要求和《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)第I类一般工业固体废物要求。

[0038] 2、铜回收阶段产生的中和沉淀后液返回微生物培养装置，盐浸阶段产生的清液返回微生物培养装置，沉铅阶段产生的沉铅后液返回盐浸阶段，洗涤阶段的洗涤液可以循环使用，节约了资源也提高资源的利用率，降低了生产成本。

[0039] 2、采用废树脂粉替代了传统的悬浮生物填料、聚氨酯海绵、立体弹性填料等传统的挂膜填料，不仅节省了成本，而且培养过程中浸出用的微生物也得到了驯化并适应废树脂粉环境，利于缩短培养周期，提高铜的浸出效率，增加培养过程中的微生物浓度，且培养过程中不易造成微生物的流失，失效的填料则可继续作为处理对象加入浸出段，减少了膜污染填料的排放问题。

[0040] 嗜酸铁氧化钩端螺旋菌CS13(Leptospirillum ferriphilum)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCCM2015010；嗜酸硫化杆菌CS17(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCC M 2015011；氧化亚铁硫杆菌CS 78(Acidithiobacillus ferrooxidans)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCCM2015016；嗜酸铁硫杆菌CS12(Acidithiobacillus ferrivorans)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号：CCTCC:M 2015009。

[0041] 上述铁铝渣和硫化铅精矿进行后处理，属于现有技术。

[0042] 上述脱铜脱铅后的浸出渣经过洗涤干燥得到的树脂和玻璃纤维，可以进一步加工成材料，属于现有技术。

附图说明

[0043] 图1为本发明的装置结构图。

[0044] 1曝气组件，2pH控制组件，3温控组件，4搅拌桨，5固液分离机，11培养槽，12挂膜填料组件，21浸出槽，31沉降槽，41过滤装置，42萃取装置，43中和沉淀槽，51盐浸槽，61沉铅槽，71洗涤槽，81干燥机。

具体实施方式

[0045] 本发明提出的一种废树脂粉的回收系统和回收方法结合附图及实施例进一步说明如下：

[0046] 本发明的废树脂粉的回收系统，其基本结构如图1所示，括微生物培养装置、浸出装置、沉降装置、铜回收装置、盐浸装置、沉铅装置、洗涤装置、干燥装置和固液分离装置。

[0047] 本发明采用上述系统回收废树脂粉的工作过程为：

[0048] 将基础培养基和活性菌种加入到培养槽11中，开启曝气组件1，通过温控组件3和pH控制组件2分别控制温度和pH，直到溶液中的细胞浓度达到108-109个/mL，加入填料，挂膜培养，逐步启动，连续培养，得到的微生物培养液进入浸出槽21中，开启搅拌桨4与废树脂粉混匀，开启曝气组件1，通过温控组件3和pH控制组件2分别控制温度和pH，浸出反应完成后的混合物进入沉降槽31，沉降后的含铅沉降渣进入到固液分离机5中，含铜上清液进入过滤装置41，过滤后的含铜滤液进入萃取装置42，萃取后的萃取液进入中和沉淀槽43，中和沉淀后的物质经过固液分离机5后，分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置，沉降后的含铅沉降渣经过固液分离机,5后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，含铅滤渣进入盐浸槽51，盐浸后的物质经过固液分离机5后，得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣，含铅浸出液进入沉淀槽61，脱铜脱铅后的浸出渣进入洗涤装置，沉铅后的物质经过固液分离机5后，分离得到硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸装置，脱铜脱铅后的浸出渣经过洗涤槽71洗涤后经过固液分离机5后，分离得到滤液和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥机81，干燥后得到树脂和玻璃纤维。

[0049] 实施例1

[0050] A.微生物培养阶段：

[0051] 配置基础培养基，其成分含量：硫酸铵3g/L，七水硫酸镁0.5g/L，磷酸氢钾0.8g/L，氯化钾0.12g/L，硝酸钙0.05g/L，七水硫酸亚铁50g/L，硫粉10g/L，用硫酸调节pH到2，将基础培养基加入到培养槽中，并按接种量10％将氧化亚铁硫杆菌CS 78(Acidithiobacillus ferrooxidans)接种到培养槽中，在温度30℃下培养，直到溶液中的细胞浓度达到108个/mL，加入格栅填料，挂膜培养，逐步启动连续配培养，获得细菌浓度1.31×108个/mL的微生物培养液，培养液的氧化还原电位为709mV，具体参数如表1所示。

[0052] B.浸出阶段：

[0053] 将微生物培养液导入100L的浸出槽中，按照体积质量比为2L：1kg加入含铜量为0.99％，含铅量0.5％，含水率为16％，粒径150目的废树脂粉粉末搅拌均匀进行浸出预启动，搅拌速度为120rpm，浸出预启动温度为30℃，时间为7h，在这个过程中监控浸出液的pH值，铜离子浓度并计算浸出率，亚铁离子浓度，铁离子浓度，细菌浓度，具体数值如表2所示。
将浸出槽中的温度控制在25～30℃范围内进行连续浸出，搅拌转速为200rpm，浸出停留时间4h，得到浸出浆液。

[0054] C.沉降阶段：

[0055] 浸出浆液进入到沉降槽中，经过固液分离得到含铜上清液和含铅沉降渣。含铜上清液经过过滤后得到的含铜滤液进入萃取装置，沉降渣经泥浆泵导入固液分离系统。

[0056] D.铜回收阶段：

[0057] 当含铜滤液中铜的浓度为4g/L以上时，用体积分数为10％的N902铜萃取剂溶液萃取，两者的体积比为1:1，采用两级萃取、一级洗涤、一级反萃工艺进行萃取，直到反萃液中铜的浓度为45g/L以上时，采用金属电积或者浓缩结晶的方式回收金属铜，而萃余液溶液加氢氧化钠调节pH值为2.5-3.5后，分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置。

[0058] E.盐浸阶段：

[0059] 含铅沉降渣经过固液分离机后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，含铅滤渣加入到盐浸槽中与250g/L的氯化钠溶液在室温下反应，溶液的pH为5.5，反应0.5h后，过滤得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣，含铅浸出液中Pb2+浓度可达到1.3g/L。

[0060] F.沉铅阶段

[0061] 往含铅浸出液中加入硫化钠溶液反应，加入的量为理论用量的1.5倍，反应1h后，过滤

[0062] 得到含铅量66％的硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸阶段。

[0063] G.洗涤阶段：

[0064] 脱铜脱铅后的浸出渣经过两次洗涤，每次洗涤后的物质经过固液分离后，分离得到滤液

[0065] 和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥装置。

[0066] H.干燥阶段：

[0067] 滤渣经过干燥后得到低铜和铅含量的树脂和玻璃纤维混合物。

[0068] 表1微生物培养液分析结果

[0069]

[0070] 表2浸出预启动过程中浸出液分析结果

[0071]

[0072] 在浸出预启动过程，微生物对废树脂粉中铜的浸出率可达94.99％，连续浸出过程微生物浸出废树脂粉中的铜的浸出率达93％以上，清洗后获得的玻纤和环氧树脂复合材料中铜含量降低至0.04％以下，铅含量低于0.05％，各项重金属都符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)浸出液限值要求和《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)第I类一般工业固体废物要求。

[0073] 实施例2

[0074] A.微生物培养阶段：

[0075] 配置基础培养基，其成分含量：硫酸铵1.5g/L，七水硫酸镁0.25g/L，磷酸氢钾0.5g/L，氯化钾0.1g/L，硝酸钙0.01g/L，七水硫酸亚铁30g/L，用硫酸调节pH到1.5，将基础培养基加入到培养槽中，并按接种量10％将氧化亚铁硫杆菌CS 78(Acidithiobacillus ferrooxidans)，嗜酸铁氧化钩端螺旋菌CS13(Leptospirillum ferriphilum)和嗜酸硫化杆菌CS17(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)的混合菌种接种到培养槽中，在温度45℃下培养，直到溶液中的细胞浓度达到108个/mL，加入格栅挂膜填料，挂膜培养，逐步启动连续配培养，获得细菌浓度1×109个/mL的微生物培养液，培养液的氧化还原电位为703mV。

[0076] B.浸出阶段：

[0077] 将微生物培养液导入100L的浸出槽中，按照体积质量比为3L：1Kg加入含铜量为1.2％，含铅量1.0％，含水率为11.62％，粒径200目的废树脂粉粉末搅拌均匀进行浸出预启动，搅拌速度为150rpm，浸出预启动温度为45℃，时间7h。当浸出率和细胞浓度稳定状态，将浸出槽中的温度控制在40～45℃范围内进行连续浸出，搅拌转速为50rpm，连续浸出停留时间5h，得到浸出浆液。

[0078] C.沉降阶段：

[0079] 浸出浆液进入到沉降槽中，经过固液分离得到含铜上清液和含铅沉降渣。含铜上清液经过过滤后得到的含铜滤液进入萃取装置，含铅沉降渣则通过泥浆泵导入固液分离系统。

[0080] D.铜回收阶段：

[0081] 当含铜滤液中铜的浓度为4g/L以上时，用体积分数为10％的M5640铜萃取剂溶液萃取，含铜滤液和萃取剂的体积比为1:2，采用两级萃取、一级洗涤、一级反萃工艺进行萃取，直到反萃液中铜的浓度为45g/L以上时，采用金属电积或者浓缩结晶的方式回收金属铜，否则连同萃余液返回至浸出槽，萃取后的溶液加氢氧化钠调节pH值为2.5-3.5后，然后分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置。

[0082] E.盐浸阶段：

[0083] 含铅沉降渣经过固液分离机后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，含铅滤渣加入到浸出槽中与100g/L的氯化钠溶液在室温下反应，溶液的pH为7，反应1h后，过滤得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣，含铅浸出液中Pb2+浓度可达到1.8g/L。

[0084] F.沉淀铅阶段

[0085] 往含铅浸出液中加入硫化钠溶液反应，加入的量为理论用量的1.1倍，反应2h后，过滤得到含铅量70％的硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸阶段。

[0086] G.洗涤阶段：

[0087] 脱铜脱铅后的浸出渣经过两次洗涤，每次洗涤后的物质经过固液分离后，分离得到滤液和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥装置。

[0088] H.干燥阶段：

[0089] 滤渣经过干燥后得到低铜和铅含量的树脂和玻璃纤维混合物。

[0090] 在浸出预启动中，微生物对废树脂粉中铜的浸出率可达95％，连续浸出情况下微生物浸出废树脂粉中的铜的浸出率达92％以上，经清洗后获得的玻纤和环氧树脂复合材料中铜含量降低至0.06％以下，铅含量低于0.05％。

[0091] 实施例3

[0092] A.微生物培养阶段：

[0093] 配置基础培养基，其成分含量：硫酸铵2g/L，七水硫酸镁0.3g/L，磷酸氢钾0.6g/L，氯化钾0.1g/L，硝酸钙0.03g/L，七水硫酸亚铁40g/L，硫粉0.2g/L，用硫酸调节pH到2.0，将基础培养基加入到培养槽中，并按接种量10％将嗜酸铁硫杆菌CS12(Acidithiobacillus ferrivorans)和嗜酸铁氧化硫杆菌CS 78(Acidithiobacillus ferrooxidans)接种到培养槽中，在温度30℃下培养，直到溶液中的细胞浓度达到108个/mL，加入丝网封装的废树脂模块挂膜填料，挂膜培养，逐步启动连续配培养，获得细菌浓度1.5×108个/mL的微生物培养液，培养液的氧化还原电位为706mV。

[0094] B.浸出阶段：

[0095] 将微生物培养液导入100L的浸出槽中，按照体积质量比为2L：1kg加入含铜量为1.4％，含铅量0.6％，含水率为12.78％，粒径-180目的废树脂粉粉末搅拌均匀进行浸出预启动，搅拌速度为140rpm，浸出预启动温度为30℃，时间7h。将浸出槽中的温度控制在20～
30℃范围内进行连续浸出，搅拌转速为100rpm，浸出停留时间3h，得到浸出浆液。

[0096] C.沉降阶段：

[0097] 浸出浆液进入到沉降槽中，经过固液分离得到含铜上清液和含铅沉降渣。含铜上清液经过过滤后得到的含铜滤液进入萃取装置，沉降渣则通过泥浆泵导入固液分离系统。

[0098] D.铜回收阶段：

[0099] 当含铜滤液中铜的浓度为4g/L以上时，用体积分数为10％的CP150铜萃取剂溶液萃取，含铜滤液和萃取剂的体积比为1:1，采用两级萃取、一级洗涤、一级反萃工艺进行萃取，直到反萃液中铜的浓度为45g/L以上时，采用金属电积或者浓缩结晶的方式回收金属铜，否则连同萃余液返回至浸出槽，萃取后的溶液加氢氧化钠调节pH值为2.5-3.5后，然后分离得到铁铝渣和中和沉淀后液，中和沉淀后液返回微生物培养装置。

[0100] E.盐浸阶段：

[0101] 含铅沉降渣经过固液分离机后，得到清液和含铅滤渣，清液返回微生物培养装置，含铅滤渣加入到浸出槽中与150g/L的氯化钠溶液在室温下反应，溶液的pH为6，反应1h后，过滤得到含铅浸出液和脱铜脱铅后的浸出渣，含铅浸出液中Pb2+浓度可达到1.2g/L。

[0102] F.沉铅阶段

[0103] 往含铅浸出液中加入硫化钠溶液反应，加入的量为理论用量的1.3倍，反应1h后，过滤得到含铅量68％的硫化铅精矿和沉铅后液，沉铅后液返回盐浸阶段。

[0104] G.洗涤阶段：

[0105] 脱铜脱铅后的浸出渣经过两次洗涤，每次洗涤后的物质经过固液分离后，分离得到滤液和滤渣，滤液返回洗涤装置，滤渣进入干燥装置。

[0106] H.干燥阶段：

[0107] 滤渣经过干燥后得到低铜和铅含量的树脂和玻璃纤维混合物。

[0108] 在浸出预启动中，微生物对废树脂粉中铜的浸出率可达93％，连续浸出情况下微生物浸出废树脂粉中的铜的浸出率达93％以上，清洗后获得的玻纤和环氧树脂复合材料中铜含量降低至0.05％以下，铅含量低于0.05％。

[0109] 对比例1

[0110] 加入含铜量为1.4％，含铅量0.6％的废树脂粉粉末，采用含氧化亚铁嗜酸硫杆菌的pH值为2.5的酸性水溶液，浸出液固比为5/1的条件下浸出废树脂粉粉末36h，得到富铜溶液和玻纤树脂复合材料。采用LIX860N:LIX84:煤油体积比＝5:5:90萃取剂，相比为1，进行4级逆流串级萃取，各级萃取时间为10min，萃取富铜溶液得到负载铜有机相和萃余液；在相比为1的条件下，采用质量分数为20％的硫酸溶液进行2级逆流串级反萃取，各级反萃取时间为15min，反萃取负载铜有机相得到反萃取液，电积反萃取液得到阴极铜。

[0111] 微生物浸出废树脂粉中浸出液含铜量3.5g/L，经清洗后获得含铜量为0.06％，含铅量1.55％的玻纤和环氧树脂复合材料。

[0112] 实施例1-3和对比例1比较，本发明废树脂粉生物浸铜的周期大大缩短，提高了生产效率，具有高而稳定的铜浸出率，并且对玻纤和环氧树脂复合材料中的铅进行分离，既回收利用了金属铅，也使得脱铜脱铅后的玻璃纤维和环氧树脂复合材料的无害化程度高，提高了进一步加工材料的质量。