【摘要】：復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和組成嚴(yán)重制約著廢舊線路板的綜合利用，而其中金屬材料的處理是主要的瓶頸問題。廢舊線路板金屬的研究目前主要集中在銅和貴金屬的回收，較少涉及其他金屬的處理，而現(xiàn)有的研究在試驗(yàn)策略上存在較大缺陷，機(jī)理方面的討論也較為缺乏。本文綜合考慮資源性與危害性，利用真空蒸餾技術(shù)處理廢舊線路板金屬混合物，進(jìn)行了試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上研究了金屬真空蒸餾的效應(yīng)機(jī)理。 運(yùn)用全因子設(shè)計(jì)，評(píng)估了壓強(qiáng)、溫度、時(shí)間、粒度和質(zhì)量對(duì)純金屬真空蒸餾的效應(yīng)，響應(yīng)量為氣化率。并將金屬蒸餾分為蒸發(fā)、傳質(zhì)和冷凝三個(gè)過(guò)程，對(duì)這三個(gè)過(guò)程分別進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，建立和求解了純金屬蒸餾模型。結(jié)果表明，低水平壓強(qiáng)的效應(yīng)不顯著，在后續(xù)的試驗(yàn)中，操作壓強(qiáng)選取0.1Pa。溫度和時(shí)間的效應(yīng)是統(tǒng)計(jì)顯著的，而且溫度和時(shí)間的變大都能引起氣化率的增大，另外，時(shí)間處于高水平時(shí)，溫度變化引起的氣化率變化值大于低水平時(shí)間下的變化值。數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果與因子效應(yīng)一致，即純金屬蒸餾模型解釋了過(guò)程的機(jī)理。 在純金屬試驗(yàn)和模型研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了全因子設(shè)計(jì)，優(yōu)化真空蒸餾分離焊錫的工藝參數(shù)，并在純金屬模型中，引入活度系數(shù)與粒度、質(zhì)量?jī)蓚�(gè)因子，并認(rèn)為這兩個(gè)因子存在函數(shù)關(guān)系，提出了全熔金屬分離模型的思路。試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度、時(shí)間、粒度和質(zhì)量的主效應(yīng)顯著，而質(zhì)量在效應(yīng)上與粒度相反。 利用響應(yīng)面設(shè)計(jì)分析了真空蒸餾除鋅的因子效應(yīng)，結(jié)果表明，粒度為70mesh時(shí)，鋅氣化率達(dá)到極值。質(zhì)量對(duì)氣化率、氣化量這兩個(gè)響應(yīng)量的效應(yīng)是相反的。以試驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，對(duì)純金屬蒸餾模型進(jìn)行了改進(jìn)。在傳質(zhì)方程中引入Blake-Kozeny-Burke-Plummer方程，然后將新的傳質(zhì)方程轉(zhuǎn)化為關(guān)于蒸餾速率的隱函數(shù)，提出了整數(shù)層和小數(shù)層的概念，建立并求解了非全熔金屬分離模型，對(duì)真空蒸餾除鋅的機(jī)理進(jìn)行了闡述。 根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和機(jī)理模型的優(yōu)化結(jié)果，利用真空蒸餾處理廢舊線路板金屬混合物，重點(diǎn)考察了其中鋅的去除，研究表明鋅實(shí)現(xiàn)了高效去除，氣化率能夠達(dá)到99.79%。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X76
【圖文】：

圖 1-1 強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化劑溶解法工藝流程Fig. 1-1 Flow chart of acid-leaching methodPark 等[40]利用王水處理廢舊線路板，并結(jié)合液液萃取法回收貴金屬，銀、鈀和金的回收率分別達(dá)到了 98%，93%和 97%。Kim 等[41]運(yùn)用鹽酸溶液中的電

金屬飽和蒸汽壓Fig.1-3Saturatedvaporpressureofmetals

圖 1-4 蒸餾爐示意圖Fig. 1-4 Schematic diagram of distillation furnaceosa 等[100,101]利用真空蒸餾技術(shù)處理鎳鎘電池，并對(duì)回收技實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)為 0.1 mbar，溫度范圍為 700 °C 到 1100 °C。實(shí)驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2760562