廢棄印刷電路板(WPCBs)是電子垃圾的重要組成部分,其中蘊含的金屬的含量是天然礦藏品位的幾十倍甚至幾百倍,具有重要的回收價值。目前,WPCBs的資源化利用主要集中在回收銅和貴金屬,鉛、鎘等有毒重金屬則得不到有效處理和處置。在回收銅和貴金屬的同時,鉛、鎘等有毒重金屬釋放到空氣、土壤、水等環(huán)境中,造成重金屬污染,危害人類健康。本論文將廢棄印刷電路板經破碎-分選后得到的混合金屬顆粒作為研究對象,自行研制真空分離設備一臺,根據混合金屬中各組分在同一溫度下蒸氣壓不同,在真空中通過蒸發(fā)與冷凝,實現各組分的相互分離。研究各金屬顆粒蒸發(fā)-冷凝的熱力學和動力學條件,得出混合金屬顆粒中高蒸氣壓、低熔點金屬的蒸發(fā)分離機制,揭示多元混合金屬在真空分離過程中的相互影響作用,使廢棄印刷電路板中的多元混合金屬得到分離和回收,避免了在回收銅冶煉過程中有毒、有害金屬(鉛、鎘等)揮發(fā)到大氣中,并實現了鉛、鎘等金屬的分離與回收。 發(fā)現混合金屬顆粒中鋅、鎘由固態(tài)直接升華,蒸發(fā)過程受到表面氧化膜的阻礙,粒徑越小,阻礙作用越大;鉛、鉍顆粒由固態(tài)熔化為液態(tài)進而蒸發(fā),粒徑越小,形成的液滴蒸氣壓越大,蒸發(fā)速率也越大,蒸發(fā)速率可以用L...

【文章頁數】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 電子廢棄物概述
        1.1.2 相關管理條例
    1.2 廢棄印刷電路板的特性
        1.2.1 廢棄印刷電路板的資源性
        1.2.2 廢棄印刷電路板的危害性
    1.3 廢棄印刷電路板中金屬的回收技術
        1.3.1 火法回收金屬
        1.3.2 熱解回收金屬
        1.3.3 濕法回收金屬
        1.3.4 微生物法回收金屬
        1.3.5 機械物理法回收金屬
    1.4 真空冶金分離技術回收固體廢棄物中金屬的研究進展
        1.4.1 真空冶金分離技術
        1.4.2 真空冶金分離技術應用于廢棄合金
        1.4.3 真空冶金分離技術應用于廢舊電池
        1.4.4 真空冶金分離技術應用于其它固體廢棄物
    1.5 研究內容
    參考文獻
第二章 真空爐研制與技術路線
    2.1 引言
    2.2 實驗材料及儀器
    2.3 真空冶金分離原理
    2.4 真空電阻爐研制
        2.4.1 真空電阻爐的結構設計
        2.4.2 真空電阻爐的溫度場模擬
        2.4.3 真空電阻爐的性能參數
        2.4.4 真空電阻爐的主要工藝
    2.5 技術路線
    參考文獻
第三章 純金屬顆粒的真空蒸發(fā)與冷凝規(guī)律
    3.1 引言
    3.2 鋅顆粒的蒸發(fā)與冷凝
        3.2.1 鋅的蒸發(fā)熱力學
        3.2.2 鋅顆粒的蒸發(fā)動力學
        3.2.3 鋅的冷凝
    3.3 鎘顆粒的蒸發(fā)與冷凝
        3.3.1 鎘的蒸發(fā)熱力學
        3.3.2 鎘顆粒的蒸發(fā)動力學
        3.3.3 鎘的冷凝
    3.4 鉛顆粒的蒸發(fā)與冷凝
        3.4.1 鉛的蒸發(fā)熱力學
        3.4.2 鉛顆粒的蒸發(fā)動力學
        3.4.3 鉛的冷凝
    3.5 鉍顆粒的蒸發(fā)與冷凝
        3.5.1 鉍的蒸發(fā)熱力學
        3.5.2 鉍顆粒的蒸發(fā)動力學
        3.5.3 鉍的冷凝
    3.6 分離判據及分離實驗
    3.7 小結
    參考文獻
第四章 混合金屬顆粒的真空分離規(guī)律
    4.1 引言
    4.2 銅鋅二元混合金屬顆粒的真空分離
        4.2.1 真空分離
        4.2.2 各因素對分離率影響
        4.2.3 實料驗證
    4.3 銅鉛二元混合金屬顆粒的真空分離
        4.3.1 料層厚度及加熱時間對分離率影響
        4.3.2 真空度對分離率影響
    4.4 多元混合金屬顆粒的真空分離
        4.4.1 依次蒸發(fā)分離
        4.4.2 共同蒸發(fā)分離
    4.5 小結
    參考文獻
第五章 混合金屬顆粒真空分離過程中金屬間的相互影響
    5.1 引言
    5.2 銅的影響作用
        5.2.1 銅對分離鋅的作用
        5.2.2 銅對分離鉛的作用
    5.3 鉍的影響作用
    5.4 鉛、鋅之間的相互影響
    5.5 小結
第六章 混合金屬顆粒中焊錫的真空分離與回收
    6.1 引言
    6.2 焊錫的真空分離規(guī)律
    6.3 混合金屬顆粒中焊錫的真空分離規(guī)律
        6.3.1 PbSn 與Cu+PbSn 的Pb 分離率對比
        6.3.2 幾個效應
    6.4 小結
    參考文獻
第七章 混合金屬顆粒中易揮發(fā)金屬真空分離工藝
    7.1 引言
    7.2 工藝可視化
    7.3 應用實例
    7.4 工藝環(huán)境評價
        7.4.1 噪聲
        7.4.2 總懸浮顆粒物(TSP)和可吸入顆粒物(PM₁₀)
        7.4.3 TSP 及PM₁₀中的Pb、Cd
    7.5 工藝經濟分析
    7.6 小結
    參考文獻
結論與展望
    結論
    展望
創(chuàng)新點
致謝
發(fā)表論文及申請專利情況



本文編號：3883151