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随着电子工业及信息产业的迅速发展,电子产品更新换代速度加快,产生了大量废电子线路板,废电子线路板中含有大量的有毒有害物质,如铅、锡、汞、镍等重金属和如聚氯乙烯(PVC)、多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)、多氯联苯等有毒的有机化合物,需要对废电子线路板进行适当的处理以减少其对环境的危害;同时,电子线路板中的很多材料如塑料、金属等均可回收再利用,尤其是很多电子电器产品的电子线路板中都含有金、银、铂等贵金属,所以废电子线路板具有很大的资源化价值。
本课题采用机械法与湿法处理相结合的方法浸取废电子线路板中的铜和金。通过对电子线路板进行拆卸、破碎、筛分,以粒度分布和单体解离度为指标考察了破碎的效果;通过对-20+40目粒级物料进行电选,考察滚筒转速、电极电压、电晕电极距对分选效果的影响;通过对金属富集体进行硝酸-硫酸体系浸铜实验,考察了加热与反应时间、硝酸加入量、硫酸加入量、混酸稀释程度对浸铜效果的影响;通过对金属富集体进行硫酸-双氧水体系浸铜实验,考察了反应时间、双氧水加入量、硫酸浓度对浸铜效果的影响;通过对浸铜后的残渣进行硫代硫酸钠浸金实验,研究了硫酸铜浓度、硫代硫酸钠浓度、固液比、pH值、硫酸铵浓度、反应时间对浸金效果的影响。得出以下主要结论:
(1)将废电子线路板进行低温粗碎和细碎两级破碎,实现了金属和非金属成份的高效解离,-20+40目级别的物料金属的单体解离度达到89.8%,该粒级物料产量最高,占总物料的64.7%,其中的金属含量达到了46.7%,金、铜在此粒级含量最高,分别达到了123.7μg/g和26.6%;
(2)对-20+40目粒级的物料进行电选实验,在滚筒转速69.4r/min、电极电压24KV、电晕电极距6.6cm条件下,得到的金属富集体中金属含量达到91.2%,其中贵金属金从123.7μg/g富集到了166.6μg/g,金属铜从26.6%富集到了57.3%,金属和非金属实现了高效分离,非金属可以单独回收利用。
(3)对金属富集体采用采用硝酸-硫酸混酸体系和硫酸.双氧水体系进行了浸铜实验。硝酸-硫酸混酸体系浸铜最佳工艺条件为:1g金属富集体,浓硝酸1.2ml,浓硫酸2ml,蒸馏水15ml,加热反应2h,铜的浸出率可达98.5%。H2SO4-H2O2体系浸铜的最佳工艺条件为:1g金属富集体,1.2mol/L稀硫酸20ml,双氧水6ml,常温反应0.5h,铜浸出率达到77.2%。综合考虑浸铜效果和对后续浸金实验的影响,确定硝酸-硫酸混酸体系作为浸铜实验的最佳方案。
(4)改进的硫代硫酸钠法浸取金的浸出效果很好,最佳反应条件为:固液比1:5,pH=10,硫代硫酸钠0.84mol/L,硫酸铜0.04 mol/L,硫酸铵0.66 mol/L,常温反应2.5h,最佳条件下金的浸出率达到89.0%,。