废弃线路板中铜的浸出研究

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1、摘要铜是一种重要的有色金属，被广泛的应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等各种领域。我国铜储备量不足，供需缺口较大，因此进行废铜资源的回收非常必要，废弃线路板中含有较多的铜，是一种重要的废铜资源。本文对废弃线路板中金属回收技术进行了详细综述，与机械方法、热处理方法、生物技术三种技术相比，湿法冶金具有处理成本低且金属回收率高的明显优势，成为一种研究和应用最为广泛的处理方法。寻求一种方法，从废弃线路板中快速、高效、温和地回收金属铜等其他金属，成为国内外学者共同的目标。本研究用湿法冶金的方法首先研究铜粉分别在酸化氯化铁溶液中和过硫酸铵一氯化钠体系中的溶解行为，然后以废弃电脑线路板作为实验

2、对象，在用原子吸收法对其中金属含量分析测定的基础上，分别选择双氧水和过硫酸钠作为氧化剂进行废弃线路板中金属铜的浸出的实验研究。采用酸化氯化铁溶液溶解铜粉的实验中，基于热力学分析，文章研究了铜粉在酸性氯化铁溶液中的溶解行为，氯化铁中的铁离子和氯离子分别起氧化剂和络合剂的作用，促使金属铜粉的溶解，分别考察了pH、氯化铁浓度、外加CI-浓度、搅拌速度、固液比和温度对铜溶解率的影响，在最佳实验条件下，0．59铜粉的溶解率达到100％；探讨了反应的机理，通过测定反应过程中溶液氧化还原电位ORP的变化，进一步验证反应机理。在酸性氯化铁溶液中，铜粉的溶解率符合方程：l一三足一(卜R)；：kt，其中R代表3

3、铜粉的溶解率，k为速率常数，t为反应时间；反应的活化能为24．9kJ／mol，该溶解过程是内扩散控制。在过硫酸铵一氯化钠体系中进行铜粉的溶解研究，实验考查了各个影响因素对铜粉溶解的影响，包括过硫酸铵浓度、氯化钠浓度、温度、搅拌速度、溶液的pH及固液比。最后，提出了该溶解反应的机理，即过硫酸铵中的过硫酸根离子起氧化剂的作用，铵根离子水解产生的氨气与氧化生成的铜离子络合，实现铜粉的溶解。双氧水浸出线路板中铜的实验中，H202作为浸铜过程的氧化剂，促使了反应的发生，铜的浸出反应是在酸性条件下发生的，盐酸是反应的重要试剂，在不加盐酸的条件下，铜的浸出率基本为0，铜粉的浸出率随着盐酸浓度的增大而显著增

4、加，H+和Cl一均可促进铜的浸出，此外，随着搅拌速度、温度、固液比的增大，铜的浸出率增大。最后，探讨了反应机理。在最佳实验条件下，铜的浸出率可达到98％以上。利用过硫酸钠做氧化剂回收线路板中的铜，在实验的范围内，铜的浸出率与过硫酸钠浓度、硫酸加入量、搅拌速度、温度成正比，固液比对铜浸出率的影响不大。此浸出反应的表观活化能为18．23KJ／mol，反应级数为0．7，速率常数为0．095。关键词：废弃线路板，铜回收，浸出，湿法IIABSTRACTCopperisakindofimportantnon·ferrousmetals，whichiswidelyusedinelectrical，ligh

5、tindustry,machinerymanufacturing，constructionindustry，nationaldefenseindustryandSOon．Copperreservesarenotadequateinourcountry,soitWaSnecessarytorecovercopperfromwastecopper-containingmaterials．WaStePrintedCircuitBoards(、卯CB)，thatcontainmuchcopper’areakindofwaStecopper-containingmaterials．Technologi

6、esforrecoveringmetalsfi'omWastePrintedCircuitBoards(WPCB)werereviewedindetailsinthispaper．Comparedwiththethreeothertechnologies，hydrometallurgicaltechnologyhaSbeenthemostwidelyusedmethodforrecoveringmetalsbecauseofitsapparentadvantagessuch鹊thelowerhandlingcostandthehighrecoverypercentofmetals．IthaS

7、beenthecommongoalforscholarsathomeandabroadtodevelopaquick,effectiveandenvironmentalfriendlytechnologyforleachingCufromWPCB．Firstly,thedissolutionbehaviorofmetalliccopperpowderinacidicferricchloridesolution