廢舊電路板中銅的清潔浸提及高效資源化利用

【摘要】：近幾年來隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展,電子產(chǎn)品生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大,電路板的生產(chǎn)量也不斷增長,在印刷電路板產(chǎn)量大幅增加的同時,廢舊電路板的產(chǎn)生量也在大量增加。廢舊電路板不僅產(chǎn)生于電子產(chǎn)品的廢棄過程中,還包括印刷電路板生產(chǎn)制造過程,其廢棄和堆積不僅給生態(tài)環(huán)境帶來了較大的威脅,而且也造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi),是當(dāng)今社會急需解決的資源環(huán)境瓶頸問題,也是我國“十二五”國民經(jīng)和社會發(fā)展規(guī)劃“資源循環(huán)利用”和城市礦產(chǎn)實(shí)施的重要主體。因此,研究清潔、高效的從電路板中回收銅的新技術(shù)以減輕其環(huán)境危害和資源壓力都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在全面查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)分析了國內(nèi)外現(xiàn)有銅的資源化回收技術(shù),掌握了這些技術(shù)在銅資源化利用過程中的優(yōu)勢與不足,以廢舊電路板為代表,對電路板中銅的高選擇性清潔浸出技術(shù)和浸出后銅的回收技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,建立了鹽酸/正丁胺/硫酸銅體系浸出銅、亞硫酸鈉還原法制備氯化亞銅的新技術(shù)方法,有效的實(shí)現(xiàn)廢舊銅的資源化高效回收和利用。主要研究成果如下： (1)利用王水對電腦的廢舊電路板樣品中的金屬元素進(jìn)行了濕法消解,ICP測定電路板樣品中主要金屬元素及含量。結(jié)果表明,電路板中主要金屬元素有銅、鋅、鐵等,其中銅在廢舊電路板樣品中的平均含量為23.37%,具有很高的回收價值。 (2)針對銅元素的高效、清潔浸出問題,利用金屬銅樣品為研究對象,通過研究鹽酸、正丁胺、硫酸銅的濃度及其溫度與時間等操作條件對金屬銅浸出率的影響,建立了鹽酸/正丁胺/硫酸銅體系高效浸析銅的新方法,其最優(yōu)的浸出條件：鹽酸、正丁胺、硫酸銅的濃度分別為1.75mol/L、0.25mol/L、19.20g/L,浸出溫度為50℃,浸出時間為8h；8h銅的平均浸出率為100.69%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為2.64%,方法穩(wěn)定可靠。 (3)在優(yōu)化條件下對廢舊電路板樣品中的銅進(jìn)行浸出應(yīng)用試驗(yàn),銅的浸出率可達(dá)到95.31%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.01%。結(jié)果表明,鹽酸/正丁胺/硫酸銅體系可以浸出廢舊電路板中的銅,方法穩(wěn)定,效率較高。 (4)為了更好的研究銅的浸出機(jī)理,本文探討了PCB中銅的浸出動力學(xué)。結(jié)果表明,銅與二價銅離子之間的化學(xué)反應(yīng)緩慢,是浸析過程的控制步驟,浸出反應(yīng)過程符合化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程模型：X=Kt。浸出反應(yīng)的活化能約為10.34 kJ/mol。 (5)針對浸出后的含銅溶液,通過研究了亞硫酸鈉的濃度、溫度、時間等條件對銅回收率的影響,建立了采用亞硫酸鈉還原法從浸出液中回收氯化亞銅的新方法,其最佳操作條件：亞硫酸鈉的濃度為40.00g/L,浸出溫度為70℃,浸出時間為2h,氯化亞銅的回收率可達(dá)到95.76%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.20%,說明方法穩(wěn)定可靠。 【關(guān)鍵詞】：鹽酸/正丁胺/硫酸銅體系 廢舊電路板 銅 氯化亞銅
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X76
【目錄】：

• 目錄4-7
• CONTENTS7-10
• 中文摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 符號說明14-15
• 第1章 研究背景15-20
• 1.1 廢舊電路板產(chǎn)生量大15-16
• 1.1.1 電子垃圾產(chǎn)生的廢舊電路板15-16
• 1.1.2 電路板制造過程產(chǎn)生的廢舊電路板16
• 1.2 廢舊電路板危害嚴(yán)重16-17
• 1.3 廢舊電路板資源化價值高17-18
• 1.4 國家城市礦產(chǎn)的戰(zhàn)略需求18-19
• 1.5 十二五規(guī)劃的迫切要求19
• 1.6 山東省環(huán)保專項(xiàng)的要求19
• 1.7 小結(jié)19-20
• 第2章 文獻(xiàn)綜述20-41
• 2.1 廢舊電路板的組成和分布20
• 2.2 廢舊電路板的資源化利用方法、現(xiàn)狀和進(jìn)展20-32
• 2.2.1 機(jī)械處理法21-26
• 2.2.2 熱解法26-27
• 2.2.3 火法冶金技術(shù)27-29
• 2.2.4 濕法冶金技術(shù)29-30
• 2.2.5 生物處理技術(shù)30-31
• 2.2.6 其他處理技術(shù)31-32
• 2.2.7 小結(jié)32
• 2.3 銅的浸出技術(shù)32-35
• 2.3.1 酸浸33-34
• 2.3.2 氨浸34
• 2.3.3 生物浸出34-35
• 2.3.4 小結(jié)35
• 2.4 浸出反應(yīng)的動力學(xué)研究進(jìn)展35-36
• 2.5 國內(nèi)外溶液中銅的回收技術(shù)36-38
• 2.5.1 回收金屬銅36-37
• 2.5.2 回收硫酸銅37-38
• 2.5.3 回收氯化亞銅38
• 2.6 課題研究目的和意義38-39
• 2.7 課題研究內(nèi)容39-41
• 第3章 鹽酸/正丁胺/硫酸銅體系浸出金屬銅的技術(shù)方法41-52
• 3.1 引言41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法41-44
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料41
• 3.2.2 儀器試劑41-42
• 3.2.3 溶液制備42-43
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)方法43-44
• 3.3 結(jié)果與討論44-51
• 3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線44-45
• 3.3.2 PCB中主要金屬及含量的測定45
• 3.3.3 浸出條件的優(yōu)化45-50
• 3.3.4 精密度50
• 3.3.5 浸出應(yīng)用試驗(yàn)50-51
• 3.4 小結(jié)51-52
• 第4章 鹽酸/正丁胺/硫酸銅體系浸出銅的動力學(xué)研究52-58
• 4.1 引言52
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法52
• 4.2.1 儀器試劑52
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法52
• 4.3 反應(yīng)過程中PH的變化52-53
• 4.4 反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理53-54
• 4.5 浸出動力學(xué)模型54-56
• 4.6 反應(yīng)活化能計(jì)算56-57
• 4.7 小結(jié)57-58
• 第5章 亞硫酸鈉還原法制備氯化亞銅的技術(shù)研究58-66
• 5.1 引言58
• 5.2 原理58
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法58-60
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)材料58-59
• 5.3.2 儀器試劑59
• 53.3 實(shí)驗(yàn)方法59-60
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論60-63
• 5.4.1 母液分析60
• 5.4.2 制備條件優(yōu)化60-62
• 5.4.3 精密度62-63
• 5.4.4 氯化亞銅沉淀的洗滌63
• 5.4.5 CuCl產(chǎn)品質(zhì)量分析63
• 5.5 效益分析63-65
• 5.5.1 經(jīng)濟(jì)效益63-64
• 5.5.2 環(huán)境和社會效益64-65
• 5.6 小結(jié)65-66
• 第6章 結(jié)論和展望66-68
• 6.1 結(jié)論66
• 6.2 下一步工作方向66-68
• 參考文獻(xiàn)68-78
• 致謝78-79
• 研究生期間的研究成果79-80
• 論文評閱及答辯情況表80

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

直接法制備三乙氧基硅烷的正交實(shí)驗(yàn)研究    李季;張磊;馬天龍;楊春暉;

專利資訊    王元蓀;

添加物對廢棄環(huán)氧電路板真空熱解產(chǎn)物的影響    湛志華;丘克強(qiáng);

Protel 99 SE設(shè)計(jì)PCB的原則及實(shí)驗(yàn)室制板的方法    周明理;藍(lán)春楓;

3-氯-2,4-二氟苯甲酸的合成    趙昊昱;

淺談化工生產(chǎn)廠區(qū)電子產(chǎn)品的防腐處理    張國華;李術(shù)標(biāo);

408FDU的工作原理與故障分析    解渭紅;于圣慧;欒虹;

對電氣設(shè)備維修與改造的經(jīng)驗(yàn)探討    蒙麗華;

電子工藝實(shí)習(xí)室表面貼裝技術(shù)無鉛釬焊工藝的探索    劉友舉;謝再晉;李麗秀;

2-甲基-3-丁炔-2-胺的合成工藝研究    謝萌;唐向陽;齊欣;趙溫濤;

由維修彩超引發(fā)的思考    馬忠;依米提;

基于圖論的電路故障診斷最優(yōu)測試集設(shè)計(jì)    張春仙;周永紅;張巍;

廢棄電路板回收銅過程中的水力旋流分離技術(shù)    彭紹洪;陳烈強(qiáng);蔡明招;

基于微處理器件電路板的TPS開發(fā)研究    張琪;李勝勇;管強(qiáng);

淺談“話音插空”設(shè)備及其應(yīng)用    陳世林;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電路板無損檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用    王格芳;龐郁;沙曉光;王學(xué)明;

電子裝備路內(nèi)測試診斷技術(shù)研究    楊宣訪;夏立;

XHA600醫(yī)用電子直線加速器啟動與高壓開關(guān)故障檢修    龐緒;王煒;

PRB-21型燈器電路板國產(chǎn)化的設(shè)計(jì)與制作    鐘建軍;孫文遠(yuǎn);

PRB-21型燈器電路板國產(chǎn)化的設(shè)計(jì)與制作    鐘建軍;孫文遠(yuǎn);

檢測電路板短路的幾種方法    吉林 金克華

兩岸電路板業(yè)有望承接部分轉(zhuǎn)單    本報記者 回旭

楊柳：中國電路板行業(yè)的翹楚    本報記者 謝崴　通訊員 王悅

滬電股份 33億投資電路板項(xiàng)目    建業(yè)

介紹一種簡單實(shí)用的“萬能”電路板    

電路板的雕刻方法及裝置    

開發(fā)出世界首款超薄多層電路板    馮琴

“千燈電路板現(xiàn)象”    趙紅騎 宋德強(qiáng) 曹建永

從學(xué)徒到電路板生產(chǎn)大王    記者　 譚華健　趙偉

裝配不到位導(dǎo)致假性故障    廣東 姚菲子

廢棄電路板環(huán)氧樹脂真空熱裂解實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究    湛志華

破碎廢舊電路板高壓靜電分選的理論模型與優(yōu)化設(shè)計(jì)    吳江

雷達(dá)系統(tǒng)智能故障診斷技術(shù)研究    羅志勇

β-胡蘿卜素及角黃素合成研究    楊澤慧

特殊受限空間火災(zāi)早期探測及高壓細(xì)水霧滅火有效性模擬實(shí)驗(yàn)研究    王信群

船用電子設(shè)備電磁兼容技術(shù)研究    金華標(biāo)

破碎—分選廢棄電路板中非金屬粉的資源化利用研究    郭杰

廢舊電路板中銅的清潔浸提及高效資源化利用    王紅燕

破碎廢舊電路板高壓靜電分選系統(tǒng)的在線監(jiān)測與控制    周全

廢電路板中金屬鐵、銅、金的回收試驗(yàn)研究    韓增玉

電路板熱處置過程中溴代二惡英生成和抑制的研究    馮濤

廢棄電路板中多溴聯(lián)苯醚與金屬的含量及溶出規(guī)律研究    李晶

廢棄電路板破碎分級系統(tǒng)優(yōu)化與控制    楊德明

無溴型環(huán)氧樹脂電路板熱解特性及動力學(xué)研究    劉玉卿

光學(xué)電路板檢測方法的研究和基礎(chǔ)軟件實(shí)現(xiàn)    邱潔

電路板電磁兼容分析軟件研發(fā)    羅朋

未知電路板檢測機(jī)理和方法研究    鄒宇