廢棄線路板中銅的提取與資源化工藝研究.pdf

1、印刷線路板是電子工業(yè)的基礎(chǔ)，是各類電子產(chǎn)品中不可缺少的重要部件。隨著世界電子工業(yè)的迅猛發(fā)展和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，廢棄線路板不斷增長(zhǎng)。大量的廢棄線路板中含有多種有毒有害物質(zhì)或元素，會(huì)給人類健康及環(huán)境造成嚴(yán)重的潛在危害，但其本身含有多種金屬及非金屬材料又具有很高的資源化價(jià)值。
　　 對(duì)廢棄線路板資源化的工藝而言，物理法結(jié)合濕法冶金工藝可以達(dá)到環(huán)境友好的提取金屬、處理廢物的目的?；诰€路板中的金屬和非金屬的物性差異，利用機(jī)械碎粉-分選

2、，得到金屬富集體，再充分借鑒Cu（Ⅱ）-NH3-NH4Cl和Cu（Ⅱ）-NH2（CH2）2NH2體系的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的提出氨-氯化銨-乙二胺體系浸出-電沉積回收銅。
　　 本論文以Cu（Ⅱ）-NH3-NH4Cl-NH2（CH2）2NH2體系作為電解液體系，對(duì)金屬富集體經(jīng)過(guò)浸出和凈化后直接電解回收的研究。首先，通過(guò)電化學(xué)測(cè)試方法，研究探討了Cu（Ⅱ）-NH3-NH4Cl-NH2（CH2）2NH2體系作為該電解液體系的可行性。其

3、次，通過(guò)小試實(shí)驗(yàn)研究了電解液組成、溫度、固液比等因素對(duì)金屬富集體的浸出情況的影響；研究了電解液中凈化除鉛的磷酸銨的使用量；研究了電流密度、電解溫度等因素對(duì)電流效率和電能消耗的影響，并分析了陰極銅的純度。最后，在確定的最佳工藝和條件下，總結(jié)和討論該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)。研究結(jié)果表明：Cu（Ⅱ）-NH3-NH4Cl-NH2（CH2）2NH2體系中，釕鈦陽(yáng)極發(fā)生析氮反應(yīng)，表觀活化能為30.28 KJ/mol，交換電流密度為1.64×10-4A

4、/c㎡，電解液中氯化銨濃度的增加可以減小陽(yáng)極極化，氨與乙二胺濃度的增大則影響甚微；不銹鋼陰極銅的還原過(guò)程中，體系中形成銅（Ⅱ）-氨-乙二胺混合配合物，銅還原第一階段脫去兩分子氨，形成一價(jià)銅配合物，第二階段則脫去一個(gè)乙二胺分子，還原成金屬銅，不銹鋼陰極的表觀活化能為15.39 KJ/mol，交換電流密度為1.2×10-6A/c㎡，通過(guò)SEM圖，低濃度時(shí)在Cu（Ⅱ）-NH3-NH4Cl-NH2（CH2）2NH2體系下得到的銅表面形貌好。研究

5、浸出過(guò)程中，固液比為1:10，浸出5小時(shí)，雙氧水10 mL，氨-氯化銨：乙二胺=4 M：4 M：1 M，加入0.01 M的磷酸銨，可以浸出96.47％金屬富集體中的銅和除去90％以上的鉛雜質(zhì)；當(dāng)電流密度為500 A/㎡，溫度為298K，電積12小時(shí)，陰極電流效率達(dá)到98.8％，平均電能消耗為2090 KWh/tCu，通過(guò)成分分析，陰極銅的純度達(dá)到99.98％，雜質(zhì)鉛含量?jī)H0.02％。
　　 總之，本文以Cu（Ⅱ）-NH3-NH4