廢棄印刷線路板中銅的資源化研究.pdf

1、電子廢棄物又稱電子垃圾，包括各種日常生活中使用的廢舊電腦、通信設(shè)備、電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等家用電器以及企事業(yè)單位在生產(chǎn)、辦公過(guò)程中淘汰的電子儀器、儀表等。其中的印刷線路板(PCBs)是這些電子電器產(chǎn)品的主要部件，約占其重量的8％，里面含有大量的重金屬，特別是銅和持久性有機(jī)污染物。如果隨意丟棄會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，填埋則造成大量資源的浪費(fèi)。如何對(duì)廢棄印刷線路板(WPCBs)進(jìn)行有效地回收利用成為電子廢棄物處理處置研究的重點(diǎn)。
　　

2、 本文采用濕法冶金技術(shù)對(duì)WPCBs中銅的資源化進(jìn)行了研究，首先對(duì)所獲得的WPCBs含銅金屬粉料進(jìn)行風(fēng)力分選，去除非金屬雜質(zhì)。考察了金屬粒徑分布并測(cè)定了各粒徑中金屬的成分和含量。結(jié)果表明WPCBs粉料中金屬粉料的粒度分布為＜200目占0.44％;200～100目占3.33％;100～40目占76.45％:＞30目占2.86％。金屬含量為70.92％，而銅又在金屬中占到了97.55％的含量。
　　 其次，對(duì)分選去除雜質(zhì)后的金屬粉料

3、進(jìn)行了在電場(chǎng)作用下的浸出實(shí)驗(yàn)研究，獲得了最佳工藝參數(shù)：固液比為1:15，電流密度0.1A·cm-2、氯化鈉40g·L-1、五水硫酸銅109·L-1、濃硫酸60mL·L-1，增氧泵2個(gè)。在此條件下，20g金屬粉料完全浸取時(shí)間為3.5小時(shí)，比無(wú)電場(chǎng)浸出同等質(zhì)量的金屬粉料快2小時(shí)。所得含銅浸出液的酸度為0.2mol·L-1。在此基礎(chǔ)上做了銅的浸出動(dòng)力學(xué)，表明在電場(chǎng)作用下浸取WPCBs中銅是化學(xué)反應(yīng)控制，其反應(yīng)的表觀活化能為14.7kJ·mol

4、-1，并初步討論了銅浸出反應(yīng)的機(jī)理。
　　 之后，采用銅特效萃取劑對(duì)含銅浸出液進(jìn)行銅的萃取提純，在不調(diào)節(jié)酸度的情況下可將銅有效萃取，采用3mol.L-1硫酸對(duì)含銅有機(jī)相進(jìn)行五級(jí)錯(cuò)流反萃，可獲得濃度為42.67g·L-1的用于制備電解銅箔的銅溶液。
　　 最后，將提純后的硫酸銅溶液進(jìn)行制備電解銅箔的實(shí)驗(yàn)研究，當(dāng)溶液中銅離子濃度為40g·L-1時(shí)，制備電解銅箔的工藝參數(shù)為添加劑明膠15mg·L-1、硫脲16mg·L-1，硫酸

5、濃度3mol·L-1，轉(zhuǎn)速400rpm，電流密度取0.1A·cm-2，溫度取40℃，時(shí)間為30min，電解銅箔的剝離率超過(guò)95％，其力學(xué)參數(shù)為單位面積質(zhì)量為445.97g·m-2，抗拉強(qiáng)度為276MPa，伸長(zhǎng)率為10.66％，其性能達(dá)到了國(guó)標(biāo)GB_T5230-1995電解銅箔抗拉強(qiáng)度275MPa、伸長(zhǎng)率3％的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 本課題通過(guò)在浸出過(guò)程中引入電場(chǎng)加速WPCBs中銅的溶解，在陰極上制得高附加值的電解銅箔產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了WPCBs