电子废弃物的预处理以及铜的电积制备

东华大学硕士学位论文电子废弃物的预处理以及铜的电积制备姓名：张武学申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：李登新20061101环卫科技网www.cn-hw.net东华大学硕士学位论文电子废弃物的预处理以及铜的电积制备摘要电子废弃物中除了含有卤素阻燃剂、汞、硒、镍、铅、铬等污染物，还含有多种贵金属，如金f、铜和银等，如果将其作为垃圾直接进行处理，不仅造成大量宝贵资源的浪费，而且给环境造成严重的危害。‘如何处理这些电子废弃物，已经成为整个人类共同面临的课题。在本文中，笔者以废弃电脑中的线路板为例，总结了电子废弃物的特点及国内外从电子废弃物中回收铜的技术，在分析线路板经过拆卸分离后的金属混合物中的成分和各种元素含量的基础上，研究了如何从废弃线路板中回收高品质的铜，并对整个工艺进行了初步的工艺设计和效益分析。在这个工艺中，主要分为三个阶段：电子废弃物的预处理：从预处理液中选择性萃取铜；从经过萃取浓缩的硫酸铜溶液中电积制备铜。本文分别用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法和火焰原子吸收(AAS)法测定了线路板经过拆卸分离后的金属混合物中的成分以及各种元素的含量。测量结果表明，线路板中元素的种类多样，含量相差很大·主要含有的金属有：铜、金、银、镁、铅、锌、锰、铝、铁、锡、铂、钯、铬、镍、钛等等。其中铜占金属总重量的90％，将线路板中的铜进行回收，具有很可观的经济效益，同时也避免了其中的重金属给环境带来的危害。环卫科技网www.cn-hw.net东华大学硕士学位论文根据印刷线路板中元素的成分及其含量，决定其预处理和资源化工艺。在预处理工艺中，设计两种实验方案：第一种是采用H2S04-HN03．H20-NaOH回收体系对电子废弃物进行预处理；第二种是采用H2S04-HN03-H20·02-N瓯循环使用体系对电子废弃物进行预处理，这是在第一种体系的基础上，在体系中通入氧气，并加入气体吸收装置，将反应过程中产生的氮氧化物转化为硝酸而加以回用。通过实验，笔者摸索出预处理工艺的最佳运行条件：原料209，硫酸35mL，硝酸18mL，水200mL，氧气流量3L／h，温度60℃，反应时间2小时，金属的浸取率可达到93％以上，铜的溶解率达到99％以上，硝酸在现有设备上的回收率可达94％以上·对经过预处理的溶液进行三级萃取、一级反萃取，就可以得到符合电积要求的硫酸铜溶液。在萃取、反萃取工艺中，摸索出该工艺的一级萃取的最佳运行条件：温度20℃，pH值2．0、相比2：1。、萃取时间3min、搅拌速度910r／rain、萃取剂浓度80％。按照最优化条件(萃取剂的浓度取30％)对原溶液进行三级萃取，萃取率可以达到99．2％。按照O／A的比值为3进行一级反萃取，反萃率也可以达到99％以上。将符合电积要求的硫酸铜溶液进行电积就可以得到高品质的铜。在电积工艺中，重点考察了pn值‘温度、电流密度、槽电压、铜离子浓度、搅拌速度、对电流效率的影响。实验表明：pH值4，温度600，电流密度200A／m2，槽电压2．2V，铜离子浓度在189,／L以上，搅拌速度600r／min，电流效率，电耗、铜的表面质量和纯度都能够取得比较理想的效果。环卫科技网www.cn-hw.net东华大学硕士学位论文在实验的基础上，对整个工艺进行了初步的工艺设计和经济效益分析，结果表明：该工艺具有很好的经济效益和环境效益。关键词：电子废弃物，预处理，电积，工艺设计，效益分析环卫科技网www.cn-hw.net东华大学硕士学位论文PRETRE久卟征!NTOFELECTRONICWrASTESANDPREPIARDJGCOPPERBYELECTRODEPOSITIONTheelectronicwastesstillcontainedvariousmetals，suchasgold,copperandsilverexceptforsomepollutants，such蕊halogenflameretardants，mercury,selenium,nickel，leadandchrome．Iftheelectronicwastesaredirectlydisposed勰garbage，thiswouldnotonlybeawasteofamountofmetals，butresultinseriousdamagetoenvironment．Howtodeal、衍ththeseelectronicwasteshasbecomeauniversalsubjectfacedbyInthispaper,theauthortookthecircuitboardofthediscardedcomputerasexample，summariedthecharacteristicsofelectronicwaste