隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,電子產(chǎn)品的更新速度不斷加快,給環(huán)境保護(hù)和資源回收帶來了極大的壓力。作為電子產(chǎn)品主要組成部分的線路板具有危害性和資源性的雙重特點(diǎn),開展有關(guān)廢棄印刷電路板回收處理技術(shù)的研究是熱點(diǎn)問題,特別是環(huán)境污染成為亟待解決的問題。 本論文以廢棄線路板為研究對象,將廢棄線路板破碎后,采用多種檢測手段分析廢棄線路板組成,確定其資源特性。繪制了銅、鐵、鋅、鎳、錫的水系Eh-pH圖和銅、鋅、鎳的氨系Eh-pH圖,并對金屬浸出過程進(jìn)行了熱力學(xué)分析。結(jié)果表明在合適的pH值和電位范圍內(nèi),銅、鐵、鋅、鎳、錫可用酸浸出,酸濃度的增大會促進(jìn)金屬浸出;銅、鋅、鎳可與氨在氧氣加壓的條件下形成絡(luò)合離子而選擇性地浸出,氨濃度的增大和氧壓的增大會促進(jìn)金屬浸出。 提出并研究了廢棄電子線路板的鹽酸-氯化銅三段浸出工藝過程,確定了較為適宜的工藝條件。第一段采用1.0mol/L鹽酸作為浸出劑,鋅、鐵、鎳的浸出率分別為99.99%、92.14%和82.5%;第二段采用1.8mol/L鹽酸作為浸出劑,錫的浸出率為99.94%,錫的浸出過程由表面化學(xué)反應(yīng)控制,遵循“未反應(yīng)核減縮型”的表面化學(xué)反應(yīng)控制的動力學(xué)規(guī)律,其反應(yīng)活化能為42.7kJ/mol;第三段采用氯化銅為浸出劑,鉛的浸出率為99.92%,鉛浸出過程由表面化學(xué)反應(yīng)控制,符合一級反應(yīng)速率,其反應(yīng)活化能為44.8kJ/mol。 研究了電子線路板的氨水-碳酸銨-氧氣選擇性浸出過程,確定了較佳的工藝條件。在此工藝條件下,鋅、銅、鎳的浸出率分別為100%、99.39%和65.74%。銅浸出過程由擴(kuò)散控制,其反應(yīng)活化能為14.68kJ/mol。 采用國產(chǎn)萃取劑LK-C2對浸出液中的金屬進(jìn)行萃取分離過程的研究,銅、鐵、鎳的萃取率分別為99.98%、96.14%和99.35%;以H_2SO_4為反萃劑研究了反萃過程,銅、鐵、鎳的反萃率分別為97.51%、99.18%和98.31%,取得了很好的分離效果。 基于廢線路板的復(fù)雜性和多樣性,提出了不同的工藝流程,處理回收廢線路板中的金屬,本文的復(fù)合工藝具有較強(qiáng)的實用性。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：X705
【部分圖文】：

印制線路的成品板。線路板（Printed Circuit Boards, or PCBs）是由（樹脂）、玻璃纖維或牛皮紙及高純度銅箔以及多種金屬組成。由不同，不同廠商、不同地區(qū)、不同年代的線路板中的金屬含量有很的含量跨度為 4.19%~63.68%，因此造成了回收的不便，對于不同采取不同的處理方法。但不可否認(rèn)，廢棄線路板的潛在回收價值是章將研究實驗中使用廢線路板的主要原料的來源及成分，重點(diǎn)研究的金屬元素和非金屬元素組成。驗部分 廢線路板來源驗所用廢棄線路板由河北華玉電路板制作有限公司提供，主要材料氧樹脂，玻璃纖維增強(qiáng)材料，如果2-1所示。

第三章 浸出原理及熱力學(xué)分析 水的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)液中存在的 H+、OH-以及 H2O，能被氧化和還原，伴隨著析。其反應(yīng)如下：+2 2H O-2e 1/2O +2H+22H +2e H298K 以及2Op 、2Hp 為 101325Pa 時，反應(yīng)的電極電勢分別為：2 2O /H OE 1.229 - 0.0591pH+2H /HE 0 .0591pH，如果在水介質(zhì)中有氧化劑或還原劑存在，在一定條件下可氧化成氣態(tài) O2，或者使 H+或 H2O 還原為氣態(tài)的 H2。圖 3-1 為定區(qū)域圖。

圖 3-3 Fe-H2O 系 Eh-pH 圖（2+Fea =1、3+Fea =1、T=25℃）Fig.3-3 Eh-pH diagram for Fe-H2Oi-H2O 系 Eh-pH 圖2O 系中考慮的物質(zhì)有：Ni、Ni2+、NiO、Ni3O4、Ni2O3、NiO2以及有關(guān)的反應(yīng)及其平衡方程式列于表 3-6。2+Nia 取為 1，據(jù)此作出-4 所示。

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本文編號：2813211