线路板污泥酸浸液中铜的置换回收

第6卷第11期环境工程学报Vol.6,No.112012年11月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringNov.2012线路板污泥酸浸液中铜的置换回收许玉东1张雅琼1黄启成2(1．福州大学环境与资源学院,福州350108;2．福建省环境科学研究院,福州350003)摘要采用废铁片作为置换剂,从线路板污泥酸浸液中置换回收铜。结果表明,废铁片置换铜的最佳工艺条件为:铁片用量为30mg/mL浸出液,反应时间为6h,温度为35℃,无需进行pH值调节,直接用原浸出液进行置换反应,此时铜的回收率可达到91．82%,铜的纯度可达到98．96%。对置换出的海绵铜粉进行扫描电镜分析,发现该铜粉的形貌主要是类球形。铁片置换沉淀海绵铜过程符合一级反应动力学方程,活化能为18．30kJ/mol,该反应属于扩散过程控制。关键词线路板污泥酸浸液铜置换中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2012)11-4083-06RecoveryofcopperfromcircuitboardsludgeacidleachingsolutionbyreplacementanditskineticsXuYudong1ZhangYaqiong1HuangQicheng2(1．CollegeofEnvironmentandResources,FuzhouUniversity,Fuzhou350108,China;2．InstituteofEnvironmentalScience,Fujian,Fuzhou350003,China)AbstractTherecoveryofcopperfromcircuitboardsludgeacidleachingsolutionusingtheironpieceasareplacementagentwasinvestigated.Theresultsdemonstratethattheoptimumprocessconditionsareasfollows:theironpieceamountof30mgpermilliliterleachingsolution,thereactiontimeof6h,thetemperatureof35℃,andwithoutneedforpHvalueadjustmentoftheoriginalleachingsolution.Undertheoptimalreactioncondi-tions,therecoveryrateofcoppercanreach91．82%andthepurityofcopperis98．96%.Scanningelec-tronmicroscopywasusedtocharacterizethespongecopperpowder,showingthatakindofnear-sphericalshapedominatesitsmorphology.Therecoveryprocessofcopperbyironreplacementcorrespondswithfirst-orderkineticsequation,theactivationenergyis18．30kJ/mol,andthereplacementreactionismostlycon-trolledbythediffusionprocess.Keywordscircuitboardsludge;acidleachingsolution;copper;replacement基金项目:福建省基本科研专项项目(2009R10023_4)收稿日期:2011-11-07;修订日期:2012-01-14作者简介:许玉东(1968~),男,博士,副教授,主要从事固体废物污染控制与资源化研究工作。E-mail:xuyd2008@yahoo.cn在印刷电路板加工过程中,常采用酸性氯化铜或碱性铜氨蚀刻液来溶蚀电子线路。当蚀刻液中铜离子达到一定浓度后就作为废液排放[1],这些废液经过化学处理后其中的铜离子大部分都进入到污泥中,如得不到有效的处理,既污染环境,又造成资源浪费。对于重金属的回收,常用的方法有化学沉淀法[2]、溶剂萃取法[3,4]、氢还原法[5]、金属置换[6-8]、离子交换[9]和电解法[10,11]。化学沉淀法应用较多的是氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法[12];徐美燕等[13]研究了萃取法回收水厂污泥中的铝,铝的萃取率可达到96．3%;程洁红等[5]研究了加压氢还原法回收电镀污泥氨浸液中的铜和镍,铜和镍的回收率分别达到71%和64%;Deepatana等[14]利用离子交换法回收红土镍矿生物浸出液中的镍和钴,对镍的吸附率可达到90%,对钴的吸附率