電子廢棄物的預(yù)處理以及銅的電積制備.pdf

1、電子廢棄物中除了含有鹵素阻燃劑、汞、硒、鎳、鉛、鉻等污染物，還含有多種貴金屬，如金、銅和銀等，如果將其作為垃圾直接進(jìn)行處理，不僅造成大量寶貴資源的浪費(fèi)，而且給環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。如何處理這些電子廢棄物，已經(jīng)成為整個(gè)人類共同面臨的課題。 在本文中，筆者以廢棄電腦中的線路板為例，總結(jié)了電子廢棄物的特點(diǎn)及國內(nèi)外從電子廢棄物中回收銅的技術(shù)，在分析線路板經(jīng)過拆卸分離后的金屬混合物中的成分和各種元素含量的基礎(chǔ)上，研究了如何從廢棄線路板中回收

2、高品質(zhì)的銅，并對整個(gè)工藝進(jìn)行了初步的工藝設(shè)計(jì)和效益分析。在這個(gè)工藝中，主要分為三個(gè)階段：電子廢棄物的預(yù)處理：從預(yù)處理液中選擇性萃取銅；從經(jīng)過萃取濃縮的硫酸銅溶液中電積制備銅。 本文分別用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP—AES)法和火焰原子吸收(AAS)法測定了線路板經(jīng)過拆卸分離后的金屬混合物中的成分以及各種元素的含量。測量結(jié)果表明，線路板中元素的種類多樣，含量相差很大。主要含有的金屬有：銅、金、銀、鎂、鉛、鋅、錳、鋁、鐵、

3、錫、鉑、鈀、鉻、鎳、鈦等等。其中銅占金屬總重量的90％，將線路板中的銅進(jìn)行回收，具有很可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也避免了其中的重金屬給環(huán)境帶來的危害。 根據(jù)印刷線路板中元素的成分及其含量，決定其預(yù)處理和資源化工藝。在預(yù)處理工藝中，設(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案：第一種是采用H2SO4—HNO3-H2O—NaOH回收體系對電子廢棄物進(jìn)行預(yù)處理；第二種是采用H2SO4—HNO3-H2O—O2—NOx循環(huán)使用體系對電子廢棄物進(jìn)行預(yù)處理，這是在第一種體系的

4、基礎(chǔ)上，在體系中通入氧氣，并加入氣體吸收裝置，將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氮氧化物轉(zhuǎn)化為硝酸而加以回用。通過實(shí)驗(yàn)，筆者摸索出預(yù)處理工藝的最佳運(yùn)行條件：原料20g，硫酸35mL，硝酸18mL，水200mL，氧氣流量3L/h，溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)，金屬的浸取率可達(dá)到93％以上，銅的溶解率達(dá)到99％以上，硝酸在現(xiàn)有設(shè)備上的回收率可達(dá)94％以上。 對經(jīng)過預(yù)處理的溶液進(jìn)行三級萃取、一級反萃取，就可以得到符合電積要求的硫酸銅溶液。在萃取、反萃取

5、工藝中，摸索出該工藝的一級萃取的最佳運(yùn)行條件：溫度20℃，pH值2.0、相比2：1、萃取時(shí)間3min、攪拌速度910r/min、萃取劑濃度80％。按照最優(yōu)化條件(萃取劑的濃度取30％)對原溶液進(jìn)行三級萃取，萃取率可以達(dá)到99.2％。按照O/A的比值為3進(jìn)行一級反萃取，反萃率也可以達(dá)到99％以上。 將符合電積要求的硫酸銅溶液進(jìn)行電積就可以得到高品質(zhì)的銅。在電積工藝中，重點(diǎn)考察了pH值、溫度、電流密度、槽電壓、銅離子濃度、攪拌速度、