【摘要】：從PCB(Printed Circuit Board)廢料中回收金屬銅不僅能實現(xiàn)資源的充分利用,而且可以有效的解決含銅廢水的污染問題。本文利用離子膜電解槽進行回收試驗研究,在陰極沉積得到金屬銅,同時在陽極再生刻蝕液循環(huán)處理PCB。電解陰極極化曲線及不同Cu~(2+)/Cl~-比值電解液電流效率的測定顯示氯化銅溶液作電解液時,陰極沉積銅以Cu~(2+)還原成Cu+為主要反應(yīng),當(dāng)Cu~(2+)/Cl~-超過1:2.3時,電流效率可達到95%以上。陽極循環(huán)處理PCB廢料的單因素實驗表明,前處理最優(yōu)工藝條件為:溫度45oC,攪拌速度300-400 r/min,反應(yīng)時間5 h左右,基于本試驗對原料粉碎程度選擇固液比為10 g/50 ml。陽極氧化再生的單因素實驗表明,最優(yōu)工藝條件為:溫度40oC,電流密度100-200 A/m2,面積比選擇2:1,攪拌速度100 r/min,電解時間2 h的條件下氧化再生效果最好。在最優(yōu)條件下循環(huán)造液,利用再生刻蝕液繼續(xù)腐蝕溶解金屬銅,最后得到富集的溶液。結(jié)果發(fā)現(xiàn)循環(huán)3次后溶液中Cu~(2+)/Cl~-比可達到1:2.22,且循環(huán)3次后的刻蝕液腐蝕性大大降低,失去溶銅能力。機理探究表明銅溶解受表面反應(yīng)控制,由公式推導(dǎo)可知增加Cl~-濃度可以提升溶液中銅的濃度,增大處理量。陰極沉積銅的單因素試驗及正交試驗得出實驗各因素最佳工藝條件:溫度35oC,電流密度250 A/m2,Cu~(2+)濃度75 g/L,攪拌速度100 r/min,在最優(yōu)條件下電沉積2 h,電流效率達到97.73%,能耗為2.4157 k Wh/kg,槽電壓為2.80 V,膜電位為0.423 V。分析各因素影響直觀表可知電流密度對槽壓和電流效率的影響最大。從SEM圖可知,電流密度、溫度、攪拌對電積銅的微觀形貌影響明顯,升高溫度、增大電流密度及不加攪拌均不利于得到結(jié)晶細(xì)致的沉積層。由XRD分析可知,陰極銅片X衍射峰主要為(111)面的晶型,測試結(jié)果除了銅的特征峰還有Cu~(2+)1O的特征峰,這是由于測試及制樣過程被氧化所致。對電解試驗進行了放大試驗及重復(fù)性試驗,結(jié)果顯示:槽壓為3.76 V,陽極電位1.06 V,陰極電位0.52 V,電流效率87%,能耗3.64 k Wh/kg。重復(fù)性試驗電流效率的平均偏差為1.00%,相對偏差為1.15%;能耗的平均偏差為0.125kWh/kg,相對偏差3.48%。最后對電解銅回收PCB廢料的市場前景和經(jīng)濟成本進行了分析,與傳統(tǒng)的回收方法相比,利用廢刻蝕液和PCB電解回收銅的工藝具有環(huán)境污染少,兼顧廢水處理與資源回收雙重優(yōu)勢。
【圖文】：

、灰分及裂解氣，還有大量的金屬（主要是金屬銅）。WE Du料可以在 300-700 oC 下與氯氣發(fā)生反應(yīng)形成含金、氯化銀和其的混合物，再利用鹽酸清洗混合物溶解氯化銀以外的氯化物雜質(zhì)-氯化銀混合物，最后分別用氨水和硝酸清洗混合物來除去氯化留的銀，得到 99.9%的金。全翠等[23]人在固定床反應(yīng)器中將廢 P熱解油，再與甲醛溶液在 95 oC 下合成熱解油-酚醛樹脂。在 90-酚醛樹脂與二茂鐵反應(yīng)得到無定性碳納米管。溫度是火法冶金的參數(shù)，直接影響著金屬銅的回收率[24]。彭科等[25]人采用熱重B 的熱解原理，結(jié)果表明原料質(zhì)量在低于 300 oC 時幾乎沒有變0 oC 時急劇減少，當(dāng)超過 360 oC 時質(zhì)量減少速率變化緩慢。R. C研究了高溫對 PCB 裂解回收銅的影響，發(fā)現(xiàn)銅箔在 800 oC 熱解收效果最好，只在邊緣附近檢測到微量的 Pb 和 Sn。優(yōu)化后裂解了能源消耗，極大的提升了電子垃圾的處理量�；鸱ㄒ苯鸺夹g(shù)操作要求低、生產(chǎn)投資小，，但火法冶金得到的金屬產(chǎn)品不純，需要結(jié)藝才能得到高純度金屬。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文刻液和廢污泥混合物中的鐵沉淀。利用超聲能量強化結(jié)別達到 93.76%和 2.07%。該方法為廢刻蝕液和污泥回方法。與傳統(tǒng)的銅再生過程相比較氯化冶金回收銅具有金屬回收率高、加工成本低、環(huán)境友好等許多優(yōu)點。U廢 PCB 中金屬的浸出作用，結(jié)果表明在室溫條件下利0 r/min 轉(zhuǎn)速下反應(yīng) 22 h 可以完全回收 16 cm2的 PCB
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TF811


本文編號：2614529