【摘 要】
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伴随着信息技术的快速发展,导致天然矿产资源的迅速消耗,资源紧缺。由于电子产品的更新换代加快,导致电子废弃物产量增加。电子废弃物具有种类多,产量大、污染性强、资源性强等特点,因此对于电子废弃物进行正确的处置以及高效的资源化利用具有重要意义。常见的湿法冶金技术一般具有一些有毒有害物质,其对环境和人体健康有一定的危害作用。本文提出采用类离子液体-氯化物体系进行贵金属浸出回收。通过傅里叶红外光谱仪、核磁H
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伴随着信息技术的快速发展,导致天然矿产资源的迅速消耗,资源紧缺。由于电子产品的更新换代加快,导致电子废弃物产量增加。电子废弃物具有种类多,产量大、污染性强、资源性强等特点,因此对于电子废弃物进行正确的处置以及高效的资源化利用具有重要意义。常见的湿法冶金技术一般具有一些有毒有害物质,其对环境和人体健康有一定的危害作用。本文提出采用类离子液体-氯化物体系进行贵金属浸出回收。通过傅里叶红外光谱仪、核磁H谱、X-射线电子谱仪(XPS)和动力学分析对其反应机理进行分析,结果显示类离子液体浸出回收贵金属是受表面反应控制。我们推测类离子液体存在非溶剂化效应且溶液中Cu2+具有一定的氧化性能,浸出液中的“Cl-”呈现裸露状态,容易攻击贵金属,与尿素、乙二醇以及Cl-形成络合物,从而使金属的氧化还原电位降低,使平衡向金属浸出侧移动,有利于浸出。当向浸出液中添加去离子水时,浸出液由有机相向无机相转化,导致溶液中离子化合物不稳定,溶液中Cu2+向Cu+转化且Cu+具备还原性,从而还原金属。通过Cu Cl2-氯化胆碱-尿素反应体系以及二水Cu Cl2-氯化胆碱-乙二醇反应体系对贵金属单质进行浸出-沉淀实验。单因素实验结果表明:银的最佳浸出条件为无水氯化铜浓度为0.75mol/L、固液比为50m L/g、浸出时间为60min、反应温度为80℃,最佳浸出条件下,银的浸出率可达100%。钯的最佳浸出条件为:二水氯化铜浓度为1.5mol/L、温度为80℃、时间为60min,液固比为800m L/g,最佳浸出条件下,钯的浸出率达100%。金的最佳浸出条件为:浸出温度为90℃、二水氯化铜浓度为1.5mol/L,浸出时间为120min,液固比为1000m L/g,最佳浸出条件下,金的浸出率达100%。向含钯浸出液中添加60%浸出液体积的0.1mol/L的丁二酮肟乙醇溶液进行钯的选择性沉淀,钯的沉淀率达97.1%,铜的沉淀率不超过3%。此外通过向含银和含金浸出液中添加去离子水可实现金和银的选择性还原,当添加比例为浸出液的2倍时,金的还原率可达:96.7%,银的沉淀率可达97%,另外,我们通过对含银浸出液中去离子水的p H值调节,当酸度为1.2%时,可抑制铜的还原,得到纯的含银化合物Ag Cl。金、银、钯浸出液经过5次旋蒸后的浸出率可达97%、98%、80.5%。本文以废弃光伏板、废弃柔性线路板以及废弃镀钯件三种不同电子废弃物为研究对象,对其中的银、金、钯进行回收技术研究。废弃光伏板经过拆解后,分为铝框、玻璃、硅片,其中硅片中银的含量为:31.27g/kwp;废弃柔性线路板中贵金属金的含量为:2.8mg/g;废弃镀钯件中钯的含量为:3.1mg/g。通过Cu Cl2-氯化胆碱-尿素反应体系对废弃光伏板中银和镀银件中银进行选择性回收,并在最佳浸出条件下考虑浸出时间对其进行浸出效率的影响。废弃光伏板中结果表明:在温度为80℃、Cu Cl2浓度为0.75mol/L,反应时间为15min情况下,银、铜、硅、铝的浸出率分别为100%,51.1%,0%,1.2%。最优还原实验中,通过添加2倍的浸出液体积的弱酸性去离子水(酸性值为0.8%),银的沉淀率和铜的还原率分别为92.3%和0%,其余金属铝、硅均不还原。废弃镀银件的实验数据表明,在温度为80℃、Cu Cl2浓度为0.75mol/L,反应时间为25min情况下,银的浸出率可达100%,铜的浸出率达20.5%。最佳沉淀条件下,银的沉淀率为91.5%,铜的还原率为0%。结果表明,该反应体系对银的回收具有良好的选择性,适用于银的回收处理。通过2H2O·Cu Cl2-氯化胆碱-乙二醇体系对废弃柔性线路板以及废弃镀钯件中的金、钯进行选择性回收,并在最佳的浸出条件下,考虑浸出时间对其浸出效率的影响。结果表明废弃镀钯件在温度为80℃,2H2O·Cu Cl2浓度为1.5mol/L;反应时间10min,钯、铜、镍的浸出率都达到了100%。还原实验中,向浸出液中添加60%浸出液体积的0.1mol/L的丁二酮肟溶液,钯的沉淀率和铜、镍的还原率为95%、6.7%、26%,废弃柔性线路板在温度为90℃,2H2O·Cu Cl2浓度为1.5mol/L;反应时间10min,金、铜、镍的浸出率分别为:100%、48.8%、12.9%,最佳还原条件下,金、镍的还原效率为95.3%,14.6%。
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