含金废旧电路板中金和铜的氯化法提取

摘要

电子废弃物有“城市矿山”之称，废旧电路板中金、铜等金属的品位是天然矿藏中的几十甚至几百倍。而废旧电路板中也含有很多有毒有害的成分，不适当的处理会对环境和人体健康造成严重的危害。如何实现废旧电路板中金属资源的高效分离和回收，是当前急需解决的问题。为此，本文采用非氰化的氯化冶金方式对废旧电路板中的金和铜等金属进行了控电位选择性浸出研究，并比较了不同浸金方法金属的浸出率，研究了不同预处理方式对金属浸取效率的影响，在此基础上，对氯化法浸金过程的工艺参数进行了进一步的优化，为工业化应用提供依据。
　　将溶液体系氧化还原电位控制在400-600 mV之间时，在金的损失率很小（约1％）的情况下，铜的选择性浸出率约在80%左右，可以实现金和铜等金属的初步分离。
　　在主要的非氰湿法浸金工艺中，氯化法的浸金率较高，但是对金的选择性较差；硫脲法和硫代硫酸盐法的浸金率相对较低，对实验条件要求较高，但对金有着较好的选择性。
　　高压静电分选预处理对废旧电路板中的金属有着很好的富集作用，但对提高金属的浸取率的作用有限；合适时间的球磨预处理可以增大废旧电路板中金属组分与非金属组分的解离程度，增大物料颗粒的比表面积，提高金属的浸出率；超临界水氧化预处理可以将废旧电路板中的有机物分解为小分子，极大的提高了金属的浸出率，大部分金属的浸出率超过了99%，但能耗和设备成本较高。
　　通过热力学的分析，对氯化浸金过程的工艺参数进行优化后，建立了废旧电路板的两步氯化法金属浸取工艺流程。首先对废旧电路板进行两级破碎，经过10 min的球磨处理后，通过控电位氯化的方法进行分铜浸出，反应时间8 h，温度80℃，硫酸浓度150 g/L，铜的浸出率为83.25%，最后对分铜渣进行氯化法浸金，反应时间90 min，温度40℃，硫酸浓度100 g/L，氯酸钠浓度25 g/L，氯化钠浓度75 g/L，金的浸出率可达99%以上。
　　相对于氰化法、王水处理法等传统的湿法冶金工艺，氯化法两步处理过程不产生剧毒污染物，同时可以实现金和铜等金属的选择性浸出，金的浸出率也较高，为废旧电路板中金属资源的回收，提供了一种高效，低污染的新工艺。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2废旧电路板的危害性与资源性

1.3废旧电路板的预处理工艺

1.4金的湿法冶金工艺

1.5金属的其他回收技术

1.6研究内容

第二章 研究方法与技术路线

2.1研究方法

2.2技术路线

2.3本章小结

第三章 金属浸取方法研究

3.1引言

3.2废旧电路板破碎及组成分析

3.3控电位分铜实验

3.4浸金实验与浸金方法比较

3.5重复浸金效果及分析

3.6本章小结

第四章 预处理方式对金属浸取效果的影响研究

4.1引言

4.2高压静电分选预处理实验

4.3球磨预处理实验

4.4超临界水预处理实验

4.5预处理方式的比较与选择

4.6本章小结

第五章 氯化浸金过程工艺参数优化

5.1引言

5.2浸金工艺参数优化实验及结果

5.3优化实验热力学分析

5.4含金废旧电路板中金属的湿法回收工艺

5.5本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

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