硫代硫酸盐湿法冶金回收废印刷电路板的工艺开发与技术经济可行性研究

为解决电子废弃物中金属资源回收的环境污染问题，韩国研究人员开发了基于硫代硫酸盐(Na2S2O3)的两段式湿法冶金工艺，通过硫酸-H2O2浸出铜(Cu)和硫代硫酸盐-连二亚硫酸钠(Na2S2O4)回收金(Au)，实现Cu、Au回收率分别达96.5%和92.5%，技术经济分析显示该绿色工艺具备工业化潜力。

　　

随着全球电子设备数量激增，预计2024年电子废弃物将达640亿公斤，其中蕴含价值280亿美元的金属资源。然而，传统氰化物提金法存在剧毒风险，而印刷电路板(WPCBs)中金属被塑料基质包裹导致回收困难。针对这一挑战，韩国环境产业技术研究院的研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表研究，开发出环境友好的硫代硫酸盐湿法冶金新工艺。

研究采用两阶段浸出策略：首先利用硫酸(H₂SO₄)和过氧化氢(H₂O₂)浸出铜，随后通过硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)配合铜离子(Cu²⁺)催化浸出金。关键创新在于控制残余铜离子浓度，既稳定金-硫代硫酸根(Au(S₂O₃)₂^3-)配合物，又实现水资源循环利用。实验采用来自Woosung钢铁公司的废电路板样本，通过温和热解预处理提高金属解离度。

【Cu浸出与回收】
6小时内实现96.5%的铜浸出率，结晶获得高纯度五水硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)。

【Au浸出优化】
残余Cu²⁺浓度控制在0.5-1.0 g/L时，金浸出效率达92.5%，连二亚硫酸钠还原法避免传统氰化物的环境风险。

【技术经济分析】
建立年处理1200吨的工厂模型，净现值(NPV)594万美元，投资回报率18.04%，敏感性分析显示金回收率和原料价格是关键影响因素。

该研究首次将采矿领域的硫代硫酸盐提金技术成功应用于电子废弃物处理，通过铜-金协同回收机制，既解决氰化物污染问题，又实现水资源闭环利用。技术经济评估证实该工艺在3.9年即可收回投资，为城市矿山开发提供了兼具环境效益与商业可行性的解决方案，对推动循环经济发展具有重要意义。研究还指出未来需关注硫代硫酸盐降解控制和大规模连续化生产优化，这些发现为电子废弃物绿色冶金树立了新标杆。