硫脲浸出废旧电路板中金及其发电过程回收研究

摘要

本文介绍了电子废弃物的现状、利用价值、金属含量、金的分布和回收利用的意义，对现有的废旧电路板中金的回收方法做了综述。本文采用硫脲浸出废旧电路板中的金，再采用发电过程将其回收，使得贵金属资源得到再生和重复利用。
　　 在本研究中，采用手工拆解方法先对电路板进行预处理，然后将预处理过的电路板粉碎，再用硝酸将贱金属浸出，至不再反应为止，进行多次过滤与洗涤，得到下一步所需的原料。用硫脲进行浸泡，将废旧电路板中的金浸出到浸出液中。然后用活化石墨电极做阴极材料，锌做阳极材料，构成发电系统，在阴极获得单质形态的金。对硫脲金络合物溶液进行电化学研究。
　　 研究结果表明：
　　 1)硫脲浸出的最佳条件为：固液比为1∶5，浸出温度为35℃，硫脲浓度为12g/L，pH值为1.5，铁离子质量分数为0.3％，浸出时间为1h，此工艺条件下金的浸出率在93％左右。
　　 2)发电法回收金的最佳条件为：在35℃下，采用锌电极做阳极，0.1mol·1-1的KCl溶液为阳极区溶液，阴极为石墨电极，硫脲浸出溶液为阴极溶液，搅拌情况下进行发电2000min，可得到金的回收率为95％以上。对最大输出功率的影响因素进行研究，发现温度、阳极区溶液、阳极区溶液浓度这三个因素不影响最大输出功率对应负载电阻值。但对最大输出功率值有影响。采用最佳工艺条件，发电最大功率可达到1620 mW左右。
　　 3)对硫脲金溶液进行循环伏安研究，在扫描速度为0.05 mV/s时，在0.0336 mV处出现氧化峰，说明在0.0336 mV时，发生反应：2[Au(SC(NH2)2)2]+2e=2Au+4SC(NH2)2，增大扫速，峰电流明显增加，表明反应阳极过程的不可逆性，扫描速度增加，峰向正向移动。
　　 由实验后石墨棒的电镜扫描图可知碳棒上沉积了较平整致密的金层。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1 前言

1.1.1 电子废弃物及其现状

1.1.2 电子废弃物潜在的利用价值

1.1.3 废旧电路板中金属的含量和组成

1.1.4 废旧电脑主板中金的分布

1.2电子废弃物回收国内外研究状况

1.2.1 国外电子废弃物回收技术研究状况

1.2.2 国内电子废弃物回收技术研究状况

1.2.3 废旧电路板主要回收技术

1.2.4 从浸金溶液中回收金主要技术

1.3本项目研究思路与内容

第二章 硫脲浸金及发电回收的机理研究

2.1 前言

2.1.1 硫脲的分子结构与离解过程

2.1.2 硫脲浸金的热力学分析

2.2发电过程原理

2.2.1 发电过程实质

2.2.2 发电过程提取金原理分析

第三章 硫脲浸金

3.1前言

3.2浸出实验

3.2.1 实验仪器与试剂

3.2.2 实验原料

3.2.3 实验步骤

3.3结果与讨论

3.3.1 温度对硫脲浸出的影响

3.3.2 硫脲浓度对浸出的影响

3.3.3 酸度对浸出的影响

3.3.4 时间对浸出的影响

3.4 小结

第四章 发电过程回收金

4.1 前言

4.2发电实验

4.2.1 实验装置

4.2.2 电极以及阴阳极区溶液组成

4.2.3 发电法回收金实验步骤

4.3发电装置可输出电流-电动势-电功分析

4.3.1 输出功率-电压-电流关系分析

4.3.2 空白实验输出电流-电功分析

4.3.3 实验结果分析方法

4.4结果与讨论

4.4.1 温度对金回收量和最大输出功率的影响

4.4.2 搅拌对金回收量和最大输出功率的影响

4.4.3 不同阳极对金的回收量和最大输出功率的影响

4.4.4 阳极区溶液对金的回收量和最大输出功率的影响

4.4.5 时间对金浸出量的影响

4.4.6 产物表征

4.5小结

第五章 电化学研究

5.1 前言

5.2循环伏安法研究硫脲金络合物溶液

5.2.1 实验装置图

5.2.2 试剂与电极

5.3结果与讨论

5.4本章小结

结论

参考文献

致谢

附录 攻读硕士研究生期间发表论文情况