廢舊電路板中銅的清潔浸提及高效資源化利用.pdf

1、近幾年來隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，電子產(chǎn)品生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大，電路板的生產(chǎn)量也不斷增長，在印刷電路板產(chǎn)量大幅增加的同時(shí)，廢舊電路板的產(chǎn)生量也在大量增加。廢舊電路板不僅產(chǎn)生于電子產(chǎn)品的廢棄過程中，還包括印刷電路板生產(chǎn)制造過程，其廢棄和堆積不僅給生態(tài)環(huán)境帶來了較大的威脅，而且也造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，是當(dāng)今社會(huì)急需解決的資源環(huán)境瓶頸問題，也是我國“十二五”國民經(jīng)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃“資源循環(huán)利用”和城市礦產(chǎn)實(shí)施的重要主體。因此，研究清潔、高效的從電路板中

2、回收銅的新技術(shù)以減輕其環(huán)境危害和資源壓力都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文在全面查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了國內(nèi)外現(xiàn)有銅的資源化回收技術(shù)，掌握了這些技術(shù)在銅資源化利用過程中的優(yōu)勢(shì)與不足，以廢舊電路板為代表，對(duì)電路板中銅的高選擇性清潔浸出技術(shù)和浸出后銅的回收技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，建立了鹽酸／正丁胺／硫酸銅體系浸出銅、亞硫酸鈉還原法制備氯化亞銅的新技術(shù)方法，有效的實(shí)現(xiàn)廢舊銅的資源化高效回收和利用。主要研究成果如下：
　

3、　 (1)利用王水對(duì)電腦的廢舊電路板樣品中的金屬元素進(jìn)行了濕法消解，ICP測(cè)定電路板樣品中主要金屬元素及含量。結(jié)果表明，電路板中主要金屬元素有銅、鋅、鐵等，其中銅在廢舊電路板樣品中的平均含量為23.37％，具有很高的回收價(jià)值。
　　 (2)針對(duì)銅元素的高效、清潔浸出問題，利用金屬銅樣品為研究對(duì)象，通過研究鹽酸、正丁胺、硫酸銅的濃度及其溫度與時(shí)間等操作條件對(duì)金屬銅浸出率的影響，建立了鹽酸／正丁胺／硫酸銅體系高效浸析銅的新方法，其

4、最優(yōu)的浸出條件：鹽酸、正丁胺、硫酸銅的濃度分別為1.75mol/L、0.25mol/L、19.20g/L，浸出溫度為50℃，浸出時(shí)間為8h;8h銅的平均浸出率為100.69％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為2.64％，方法穩(wěn)定可靠。
　　 (3)在優(yōu)化條件下對(duì)廢舊電路板樣品中的銅進(jìn)行浸出應(yīng)用試驗(yàn)，銅的浸出率可達(dá)到95.31％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.01％。結(jié)果表明，鹽酸／正丁胺／硫酸銅體系可以浸出廢舊電路板中的銅，方法穩(wěn)定，效率較高。<

5、br>　　 (4)為了更好的研究銅的浸出機(jī)理，本文探討了PCB中銅的浸出動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明，銅與二價(jià)銅離子之間的化學(xué)反應(yīng)緩慢，是浸析過程的控制步驟，浸出反應(yīng)過程符合化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程模型：X=Kt。浸出反應(yīng)的活化能約為10.34kJ/mol。
　　 (5)針對(duì)浸出后的含銅溶液，通過研究了亞硫酸鈉的濃度、溫度、時(shí)間等條件對(duì)銅回收率的影響，建立了采用亞硫酸鈉還原法從浸出液中回收氯化亞銅的新方法，其最佳操作條件：亞硫酸鈉的濃度為40.