废印刷电路板中金属铜湿法回收的实验研究

论文摘要

废印刷电路板由于含有对环境有害的物质及丰富的有色金属而受到公众的关注。如果废印刷电路板得不到妥善处理,其中的危险废物会引起严重的环境问题,同时也会浪费含量丰富的有色金属。因此本论文提出了一条从废印刷电路板中回收铜的绿色工艺。废印刷线路板主要含有金属铜,杂质金属含量很少。因此选择硫酸-双氧水浸出体系从废印刷线路板中回收金属铜,以期望一步获得可供后续铜精炼的纯净硫酸铜溶液。以破碎后的废印刷线路板样品为原料,开展实验以确定硫酸-双氧水浸出体系最佳的工艺参数。实验结果表明,在室温下对10 g废印刷线路板样品一个优化的浸出工艺参数为:100 ml的浸出液,硫酸浓度为15%,双氧水加入量为10 ml。20-50℃的温度范围内、浸出液中铜离子的初始浓度小于13 g/L不会对铜的浸出产生明显的影响。由于废印刷线路板的破碎过程是一个高能耗的过程,因此在保证铜浸出率的情况下,增大破碎粒径可以降低破碎过程的能量消耗。采用优化的浸出工艺参数,开展实验研究废印刷破碎线路板样品的破碎粒径对铜浸出率的影响。实验结果表明,将废印刷线路板破碎到<1 mm即可满足浸出要求。在这个结果的基础上,本论文提出了一条合理的破碎流程,该流程可以将废印刷线路板总质量的84.67%一次破碎到<1 mm。浸出液经蒸发结晶后即可得到纯净的五水硫酸铜晶体。由于结晶母液主要含有一定量的硫酸铜和硫酸,母液的循环利用可以避免硫酸及含铜废液的排放,实现工艺的零排放。结晶母液用于浸出过程的5个循环实验中,铜的浸出率均保持在96%以上,结果表明浸出母液用于铜浸出过程是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题的目的及意义
• 1.3 国内外废印刷电路板中铜回收的研究现状
• 1.4 现有研究存在的问题及新工艺的提出
• 2 元器件拆解与废印刷线路板金属含量测定
• 2.1 废印刷线路板制备
• 2.2 废印刷线路板基本性质表征
• 3 废印刷线路板浸出工艺研究
• 3.1 浸取工艺的选择
• 3.2 浸取体系工艺参数选择实验
• 3.3 本章小结
• 4 废印刷线路板最佳破碎粒径的确定
• 4.1 破碎粒径对铜浸出率的影响
• 4.2 合理的破碎粒径的提出
• 4.3 本章小结
• 5 结晶母液循环用于铜浸出过程的可行性研究
• 5.1 结晶母液回用于浸出过程的实验研究
• 5.2 结晶母液循环利用过程中杂质金属的迁移转化规律
• 5.3 结晶母液循环利用过程中产品质量分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录：攻读硕士期间取得的学术成果