廢印刷線路板硫氰酸鹽法浸金.pdf

1、隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，廢印刷線路板的數(shù)量急劇增加。除了含有鹵素阻燃劑、汞、硒、鎳、鉛、鉻等污染物，廢印刷線路板還含有多種貴金屬，如金、銀、鉑等，回收這些金屬尤其是貴金屬如金是廢印刷線路板資源化的主要推動(dòng)力。 本文以某種廢棄印刷線路板為例，總結(jié)了廢印刷線路板的特點(diǎn)及國內(nèi)外廢印刷線路板資源化的技術(shù)如機(jī)械處理、火法、熱解、濕法處理、超臨界水氧化等，重點(diǎn)介紹了回收金的濕法工藝，并詳細(xì)闡述了開發(fā)一種無毒或低毒、浸金效率高、生產(chǎn)成本低的

2、非氰浸金方法的合理性和迫切性。在研究和比較了多種非氰試劑之后，選擇了硫氰酸鹽作為浸取廢印刷線路板中金的試劑。為硫氰酸鹽法從廢印刷線路板中浸金的工業(yè)化打下基礎(chǔ)，促進(jìn)廢印刷線路板資源化的研究。 本論文工作主要涉及三個(gè)部分：(1)分析廢印刷線路板顆粒中的金屬元素；(2)去除廢印刷線路板顆粒中的銅；(3)硫氰酸鹽法浸取去銅后的廢印刷線路板顆粒中的金。 第一部分：采用火焰原子吸收分光光度法(AAS法)測定出PCB中主要金屬元素

3、的含量，同時(shí)配以電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP—AES法)驗(yàn)證測定結(jié)果。其中銅的含量為883.5mg/g，金為0.324mg/g。 第二部分：采用H2SO4-H2O2體系溶解廢印刷線路板顆粒中的銅，對(duì)廢印刷線路板進(jìn)行預(yù)處理。該工藝的最佳運(yùn)行條件為：30℃，每2克廢印刷線路板顆粒與40mL2.4mol/L的硫酸和10mL雙氧水混合，機(jī)械攪拌反應(yīng)2.5h小時(shí)。銅的浸出率可高達(dá)98％以上。 第三部分：采用硫氰酸鹽法浸取

4、預(yù)處理過的廢印刷線路板顆粒中的金。首先從浸金體系，浸金體系氧化劑選擇判據(jù)的推導(dǎo)，浸金體系絡(luò)合劑和氧化劑的關(guān)系等三個(gè)方面對(duì)浸金過程進(jìn)行理論分析。浸金體系均由氧化劑和絡(luò)合劑構(gòu)成。金氧化電勢的降低，取決于金絡(luò)合物的穩(wěn)定性和特定的浸出條件。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，浸金體系選擇氧化劑的依據(jù)是：氧化電勢E1＞(1.68-0.05921gK1)V或E1＞(1.50-0.0592/3×lgk2)V。浸金體系氧化劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)和金(Ⅰ/Ⅲ)絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)相關(guān)，穩(wěn)定

5、常數(shù)越大，所需氧化劑的最小氧化電勢越小。浸金體系選擇絡(luò)合劑的原則是其與金能生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，絡(luò)合物越穩(wěn)定，越有利于金的浸出。 然后在浸金理論的指導(dǎo)下，采用硫氰酸鹽作為絡(luò)合劑，二氧化錳和鐵(Ⅲ)作為氧化劑分別組成硫氰酸鹽-二氧化錳和硫氰酸鹽——鐵(Ⅲ)兩個(gè)浸金體系。本實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、pH值、固液比、氧化劑濃度和用量等因素對(duì)浸金率的影響，分別確定了兩個(gè)浸金體系的最佳運(yùn)行條件： ①硫氰酸鹽-二氧化錳體系：Mn

6、O2與待浸金顆粒質(zhì)量比為1：0.7，0.4mol/LNaSCN溶液，固液比(g/ml)為1/22，pH=1～2，恒溫(～20℃)振蕩3h，浸金率超過96％； ②硫氰酸鹽—鐵(Ⅲ)體系：0.1mol/LFe3+，0.4mol/LSCN-，pH=2，固液比為1/22，恒溫(～20℃)振蕩3h，浸金率達(dá)到96％。 最后，分別對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立動(dòng)力學(xué)模型，分析得出：兩種浸金體系都符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，硫氰酸鹽——二氧化錳體系的活化