废ABS电镀件退镀及退镀液回收再生工艺研究

摘要

ABS电镀件广泛使用于汽车和电子产品。大量的废弃电镀件给环境带来越来越大的压力。ABS镀件中的重要成分：金属与ABS塑料，都具有巨大的回收价值。针对现有ABS电镀件的回收技术，本研究力图在处理过程不产生二次污染的同时，实现退镀废液再生、铜镍完全分离回收。　　退镀废液分成盐酸型退镀废液和硫酸型退镀废液。　　一、针对盐酸型退镀废液分别采用膜电解铜和Mextral984H萃取铜这两种方法进行铜镍金属离子的分离回收。　　（1）膜电解铜工艺:盐酸型膜电解铜回收率可以达到97％以上，且纯度为97%-99%。阳极取得良好的退镀效果。余液废酸回用退镀率可以达到99%以上。　　（2）利用Mextral984H萃取工艺：结果表明实验条件下萃取剂对铜、镍具有较大的选择性；铜的萃取率可达到约88%。特定条件下，95%以上的铜被反萃。　　二、针对硫酸型退镀废液，一方面直接利用电解进行铜镍分离回收；另一方面进行多次退镀富集，经过蒸发-离心分离的方式回收浓酸，余液通过稀释调节pH采用Mextral984H萃取。　　（1）选取硫酸和氧化剂双氧水作为退镀液的主要成分。在最佳的条件下，退镀率能够达到99%以上。　　（2）硫酸体系废液电解回收工艺：在电流密度为500A/m2时，电解240min之后，铜浓度由21g/L降低至0.7g/L。硫酸型电解余液得到的黑酸一定条件下退镀50min退镀率达到96.10%。　　（3）硫酸体系退镀废液萃取工艺：Mextral984H萃取经过预处理的硫酸体系高浓度退镀废液，结果表明一级萃取铜离子的萃取率达到80%，三级萃取铜离子萃取率为98%以上；而镍离子几乎不被萃取。有机相中铜离子浓度为10.40g/L，在硫酸浓度为2mol/L时，O/A分别为1:1.5、1:1下，反萃液中铜离子浓度分别为6.12 g/L、8.71 g/L时，反萃率分别达到达到88.00%、83.69%。　　本研究中不论是盐酸体系还是硫酸体系对ABS电镀件都具有很好的退镀效果。但由于退镀废液的高酸性、高浓度金属离子的特征，使得其回收的工艺变得复杂。回收工艺必须包括回收酸，分离铜镍以及处理分离后铜镍盐的。　　在电解回收氯化体系中采用的是膜电解法，一方面回收了阴极铜，另一方面利用阳极的氧化性退镀避免氯气的产生。萃取法在两个体系中的应用关键在于退镀废液的预处理除去酸。过程中取得萃取和反萃取较好的效果。分离后的铜全变为硫酸盐形式，有利于电沉积纯度更高的阴极铜。

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第1章 绪论

1.1 前言

1.2 塑料与金属的分离方法

1.3 ABS塑料的回收利用

1.4 金属的回收利用

1.5 废旧ABS电镀件的回收利用技术小结

1.6 本研究选题背景及研究意义

1.7 研究内容

第2章 膜电解再生回收盐酸型退镀废液

2.1 实验用ABS主要性质

2.2 盐酸型退镀废液回收原理及工艺

2.3 实验药品和仪器

2.4 实验步骤

2.5 电解回收分离铜镍

2.6 电解液阳极退镀ABS

2.7 盐酸体系电解余液的处理

第3章 Mextral984H萃取分离盐酸型退镀废液中铜镍

3.1 实验主要仪器与试剂

3.2 工艺及实验方法的确定

3.3 预处理实验

3.4 萃取实验结果与分析

3.5 反萃实验结果与分析

3.6 本章小结

第4章 硫酸型退镀工艺的研究

4.1 实验主要仪器与试剂

4.2 实验步骤

4.3 单因素结果与分析

4.4 正交实验设计及结果分析

4.5 退镀后ABS的检测

4.6 小结

第5章 硫酸型退镀废液的回收工艺研究

5.1 退镀废液的成分分析

5.2 退镀废液的预处理

5.3 硫酸型退镀废液电解原理

5.4 硫酸型废液回收工艺流程

5.5 实验原料及仪器

5.6 实验步骤

5.7 脱铜结果与分析

5.8 硫酸型电解余液的处理

第6章 Mextral984H萃取分离硫酸型退镀废液中铜镍

6.1 实验主要仪器与试剂

6.2 萃取前处理

6.3 萃取实验结果及分析

6.4 反萃取的实验结果

6.5 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果