近年来,发光二极管（Light Emitting Diode,简称LED）在我国得到快速普及与广泛应用,随着其使用寿命的结束未来必将产生大量的LED进入废物流。废LED含极具资源化价值的稀贵金属同时还含有多种有毒有害重金属,若处理处置不当易造成资源浪费,同时还会对生态环境与人类健康产生威胁。本文围绕废LED所含有价金属的资源潜力及其资源化回收技术开展研究,通过建立模型并结合实验数据对我国废LED器件的产生量、资源潜力进行预测评估;采用“热处理-研磨-筛分”技术对LED器件中的有价金属进行分离与富集预处理,并对经预处理所得稀贵金属富集体采用“氧化焙烧-混合酸浸出”法进行稀贵金属回收,通过单因素实验优化反应条件实现贵金属Au、Ag的高效浸出。我国废LED器件中有价金属的资源潜力分析结果显示,在未来消费呈保守、一般、乐观三种不同情景模式下,至2025年我国LED的年报废量将达到41846亿只-60285亿只,废LED的年产生量将达107万t-154万t,2003-2025年间的LED报废总量将达355万t-474万t。在一般情景下,2003年-2025年我国报废LED中的总金属资源潜量将达88万t,其中Cu的蕴含量最多,达61万t,占潜在资源总量的69%,稀贵金属Ga、Au、Ag的蕴含量依次为1011 t、275 t、163 t;总金属资源价值可达1083亿元,其中Au的经济价值最高,达804亿元,占总价值的74%,其次为Cu其经济价值为230亿元,稀贵金属Ga、Ag的经济价值分别为14亿元、6亿元。经“热处理-研磨-筛分”预处理可以实现废LED器件中有价金属的高效分离与富集,焙烧条件下,以10℃/min的升温速率加热至450℃后停止加热并自然冷却至室温,经研磨筛分后LED中所含Ga、Au、Ag、Ca、Al等金属主要富集于d<600μm的小粒级物料中,其浓度含量依次为2299 mg/kg、13655 mg/kg、2188 mg/kg、44744 mg/kg、44632 mg/kg,较初始原料富集了约11.1倍、12倍、15.9倍、10.4倍、4.8倍;金属Cu、Fe、Ni、Zn、Pb等主要富集于d>600μm的大粒级物料中,其浓度含量依次为1056926 mg/kg、26300mg/kg、3123 mg/kg、1309 mg/kg、1635 mg/kg,较初始原料富集约1.9倍、2.1倍、1.7倍、1.4倍,Pb未得到富集。稀贵金属资源化回收研究结果显示,“氧化焙烧-混合酸浸出”可以实现贵金属Au、Ag的高效浸出,Ga的回收效率较低。通过单因素实验探索得到最佳回收条件为:氧化焙烧温度为700℃,HCl+CH₃COOH浓度为3.75 mol/L+1.25 mol/L,浸出温度80℃,固液比10 g/L,浸出时间4 h,Fe Cl₃的添加量为50%时,金属Au、Ag的浸出率分别为99.3%和91.5%,Ga为20.8%;通过浸出动力学分析可知,本研究体系中Au的浸出过程主要为化学反应控制,可通过提高反应温度、酸浓度和添加氧化剂等条件促进Au的浸出。