廢棄線路板中銅的浸出研究.pdf

1、銅是一種重要的有色金屬,被廣泛的應(yīng)用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等各種領(lǐng)域。我國銅儲備量不足,供需缺口較大,因此進行廢銅資源的回收非常必要,廢棄線路板中含有較多的銅,是一種重要的廢銅資源。本文對廢棄線路板中金屬回收技術(shù)進行了詳細綜述,與機械方法、熱處理方法、生物技術(shù)三種技術(shù)相比,濕法冶金具有處理成本低且金屬回收率高的明顯優(yōu)勢,成為一種研究和應(yīng)用最為廣泛的處理方法。尋求一種方法,從廢棄線路板中快速、高效、溫和地回收金屬銅等其

2、他金屬,成為國內(nèi)外學(xué)者共同的目標。
　　 本研究用濕法冶金的方法首先研究銅粉分別在酸化氯化鐵溶液中和過硫酸銨-氯化鈉體系中的溶解行為,然后以廢棄電腦線路板作為實驗對象,在用原子吸收法對其中金屬含量分析測定的基礎(chǔ)上,分別選擇雙氧水和過硫酸鈉作為氧化劑進行廢棄線路板中金屬銅的浸出的實驗研究。
　　 采用酸化氯化鐵溶液溶解銅粉的實驗中,基于熱力學(xué)分析,文章研究了銅粉在酸性氯化鐵溶液中的溶解行為,氯化鐵中的鐵離子和氯離子分別起氧

3、化劑和絡(luò)合劑的作用,促使金屬銅粉的溶解,分別考察了pH、氯化鐵濃度、外加C1-濃度、攪拌速度、固液比和溫度對銅溶解率的影響,在最佳實驗條件下,0.5g銅粉的溶解率達到100％;探討了反應(yīng)的機理,通過測定反應(yīng)過程中溶液氧化還原電位ORP的變化,進一步驗證反應(yīng)機理。在酸性氯化鐵溶液中,銅粉的溶解率符合方程:1-2/3R-(1-R)2/3=kt,其中R代表銅粉的溶解率,k為速率常數(shù),t為反應(yīng)時間;反應(yīng)的活化能為24.9kJ/mol,該溶解過程

4、是內(nèi)擴散控制。
　　 在過硫酸銨-氯化鈉體系中進行銅粉的溶解研究,實驗考查了各個影響因素對銅粉溶解的影響,包括過硫酸銨濃度、氯化鈉濃度、溫度、攪拌速度、溶液的pH及固液比。最后,提出了該溶解反應(yīng)的機理,即過硫酸銨中的過硫酸根離子起氧化劑的作用,銨根離子水解產(chǎn)生的氨氣與氧化生成的銅離子絡(luò)合,實現(xiàn)銅粉的溶解。
　　 雙氧水浸出線路板中銅的實驗中,H2O2作為浸銅過程的氧化劑,促使了反應(yīng)的發(fā)生,銅的浸出反應(yīng)是在酸性條件下發(fā)生的

5、,鹽酸是反應(yīng)的重要試劑,在不加鹽酸的條件下,銅的浸出率基本為0,銅粉的浸出率隨著鹽酸濃度的增大而顯著增加,H+和C1-均可促進銅的浸出,此外,隨著攪拌速度、溫度、固液比的增大,銅的浸出率增大。最后,探討了反應(yīng)機理。在最佳實驗條件下,銅的浸出率可達到98％以上。
　　 利用過硫酸鈉做氧化劑回收線路板中的銅,在實驗的范圍內(nèi),銅的浸出率與過硫酸鈉濃度、硫酸加入量、攪拌速度、溫度成正比,固液比對銅浸出率的影響不大。此浸出反應(yīng)的表觀活化能