廢舊手機(jī)數(shù)量的急劇增長(zhǎng),使人類環(huán)境、資源都再次面臨挑戰(zhàn),若得不到合理處置就會(huì)造成環(huán)境污染及資源浪費(fèi)的問題。廢舊手機(jī)元器件中除含有銅、鐵、鎳等金屬,金、銀、鈀含量也較高,對(duì)廢舊手機(jī)元器件中的金屬進(jìn)行回收是資源化處理廢舊手機(jī)的重要過程。廢舊手機(jī)中錫、鉛、鋅含量也較高,目前,針對(duì)其中錫、鉛、鋅回收的工藝并不多。本研究主要利用錫、鉛、鋅兩性金屬的特質(zhì),采用硝酸鈉作為氧化劑,在堿性介質(zhì)中對(duì)其進(jìn)行浸出回收。采用傳統(tǒng)加熱方式來輔助堿性浸出手機(jī)元器件中的錫、鉛、鋅不僅耗時(shí)長(zhǎng)且浸出率低,為解決這一問題,提高浸出效果,本研究利用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱方式輔助浸出。另外,本文還研究了利用機(jī)械活化的方式活化處理樣品以提高樣品活性。在浸出實(shí)驗(yàn)之前,本文對(duì)手機(jī)元器件中金屬種類及各金屬含量進(jìn)行測(cè)試分析,結(jié)果表明:手機(jī)元器件中錫、鉛、鋅的含量分別為6.761%、0.251%、1.371%,由此分析可知手機(jī)元器件中富含錫資源及鋅資源,以及含有一定量的重金屬鉛,因此,對(duì)手機(jī)元器件進(jìn)行資源化及無害化處理及其重要。利用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱方式能夠有效提高錫、鉛、鋅的浸出率,在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上得出最佳浸出工藝為:在氫氧化鈉為20%、硝酸鈉濃度為6%、溫度為90℃、時(shí)間為90min、液固比為60、微波功率為500W,在此條件下,錫、鉛、鋅的浸出率分別為83.19%、69.69%、88.21%。此時(shí),手機(jī)元器件中銅、鐵、鎳的浸出率分別為0.48%,4.13%和0�？梢姴捎脡A性浸出方法可有效實(shí)現(xiàn)手機(jī)元器件中錫、鉛、鋅與其他金屬的分離。浸出過程中動(dòng)力學(xué)研究表明,以微波作為加熱條件時(shí)金屬錫、鉛、鋅的表觀活化能和表觀反應(yīng)級(jí)數(shù)均低于傳統(tǒng)方式加熱時(shí)的表觀活化能。以錫為例,采用微波加熱時(shí),其表觀活化能和表觀反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為30.14kJ/mol和0.59,而傳統(tǒng)加熱方式下,其表觀活化能和表觀反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為50.47kJ/mol和1。因此,采用微波作為加熱條件有利于浸出反應(yīng)的進(jìn)行。對(duì)樣品進(jìn)行機(jī)械活化處理可有效提高錫、鉛、鋅的浸出率,在活化時(shí)間為60min,活化速度為450rpm,球料比為20g/g時(shí),Sn、Pb、Zn的浸出率分別為92.02%、72.94%、81.82%。但隨著球磨轉(zhuǎn)速的提高或球料比的加大,作用于樣品的機(jī)械力隨之增大,樣品中更多的錫被氧化為SnO_2從而造成Sn溶解困難,錫的浸出率出現(xiàn)下降現(xiàn)象。本研究采用堿性浸出工藝,選擇性高,有利于金屬的分步提取,處理過程中不會(huì)產(chǎn)生廢氣,堿性浸出液回收金屬后可循環(huán)用于浸出反應(yīng),不會(huì)造成二次污染。
【學(xué)位單位】：上海第二工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TF81;X705
【部分圖文】：

圖 1.1 主要技術(shù)路線研究意義主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：元器件進(jìn)行拆解，并對(duì)所得元器件中的金屬含量進(jìn)行測(cè)定，為數(shù)據(jù)支持。采用微波輻射作為加熱條件，以硝酸鈉作為氧化劑，在堿性條的錫、鉛、鋅。并通過實(shí)驗(yàn)選擇最佳的液固比、氫氧化鈉濃度度、微波功率浸出條件,并對(duì)微波加熱條件下堿性浸出動(dòng)力學(xué)

（e）含金觸點(diǎn) （f）剩余部分圖 2.1 手機(jī)元器件拆解后光板和元器件手機(jī)元器件理化性質(zhì)分析 實(shí)驗(yàn)試劑及所用設(shè)備驗(yàn)試劑：濃鹽酸、濃硝酸、高氯酸、氫氟酸，所用試劑均采用分析純。驗(yàn)設(shè)備：微波消解儀、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）、衍射儀（XRD）、TGA4000 熱重分析儀 分析方法1）熱重分析

圖 2.2 廢舊手機(jī)元器件熱重分析分析結(jié)果RD 分析結(jié)果件粉碎后的粉末顆粒進(jìn)行 XRD 分析，分析結(jié)果如圖 2.2 所手機(jī)元器件中的 Au、Cu、Zn、Sn 等都是以金屬單質(zhì)的形式
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2893753