高效湿法提取废旧手机元器件中金的研究

发布时间：2020-06-08 23:04

【摘要】：由于手机更新换代速度的加快,手机已经成为世界上增长最快的固体废弃物之一。废旧手机中含有丰富的金属资源,科学地对废旧手机中金属进行回收,既可减少对矿山的过度开采,又可减少对环境的污染。本论文采用湿法浸出体系对废旧手机元器件中的金进行回收,通过HCl-NaClO湿法浸出体系对废旧手机元器件中的普通金属进行浸出;采用HCl-CuCl_2-NaClO湿法浸出体系对废旧手机元器件中的贵金属金、钯进行浸出实验;最后采用DBC萃取浸出液中的金,使用草酸还原有机相中的金。主要结果如下:(1)在2 mol/L HCl,2%(V/V)NaClO,25℃,搅拌速度为300 rpm,固液比为1/10(g/mL)条件下,手机元器件粉末使用HCl-NaClO浸出液先浸取4 h,过滤后再次使用HCl-NaClO浸出液浸取4 h,两步浸出后,超过93%的普通金属被浸出到溶液中,金属浸出率大小为:CuSnFeNi,而将近99%的金、钯都被保留在固体残渣中。(2)使用HCl-CuCl_2-NaClO湿法浸出体系将去除普通金属的手机元器件粉末中的金、钯氧化浸出至溶液中,HCl、CuCl_2、NaClO在适当浓度范围内,浓度增加均可促进金属的浸出,温度的升高会促进金属的溶出,增大反应的固液比时,金属的浸出率会快速降低,实验条件为:反应温度60℃、HCl浓度2 mol/L、CuCl_2浓度0.05 mol/L、NaClO浓度2.5%(V/V),300 rpm、1%S/L时,钯的浸出率可达93%,金浸出率可达86%。(3)采用多元二次回归方程拟合各因素和响应值之间的函数关系,最终得到金属浸出率与各变量之间的关系式,结果为:Y_1 = 92.65 + 18.00 X1 + 11.2 X2 + 23.7 X_3-0.50 X1X2-14.21 X1X_3-21.48 X2X_3-7.80 X12-10.98 X_2~2-13.14 X_3~2Y_2 = 86.25 + 10.34 X1 + 1.94 X2 + 42.39 X_3 + 0.40 X1X2-1.25 X1X_3-2.61 X2X_3-8.75 X12-8.37 X_2~2-30.2 X_3~2式中Y_1为钯浸出率,Y_2为金浸出率(%),X1为HCl浓度(mol/L),X2为CuCl_2浓度(mol/L),X_3为NaClO浓度(%(V/V))。(4)本论文采用有机萃取剂DBC(二乙二醇二丁醚)对金萃取富集,采用磺化煤油作为DBC的稀释剂,结果表明金的萃取率随A/O的增大而减小,金的萃取平衡时间为3 min,当A/O值为2时,金萃取率可达98%以上。萃金有机相三次重复萃取含金水相,第三次萃取时萃取率仍可达95%以上。(5)采用草酸还原有机相中的金,当增加反应温度时,金还原率增加,草酸浓度的增加也可加快金的还原速率。当温度为343 K时,使用2%的草酸,在2 h后可完全还原。
【图文】：

第二章 材料与方法第二章 材料与方法2.1 实验材料2.1.1 实验原料实验所用的废旧手机原料均来自国家定点电子废弃物拆解企业（佛山某资源利用有限公司）。将不同品牌的废旧手机充分混合后，，手工拆解去除手机外壳，得到未进行处理的废旧手机线路板如图 2-1 所示。使用热风枪将废旧线路板上焊锡融化，再利用刮板将线路板上的电子元器件刮下，得到手机电子元器件和手机线路板光板（如图 2-2）。

图 2-2 实验过程所用原材料Fig. 2-2 Raw material in experimentation2.1.2 实验试剂实验过程中使用了大量的化学试剂，实验过程中所用化学试剂及其生产厂家如表2-1 所示。表 2-1 化学试剂Tab. 2-1 Chemical reagent试剂名称 分子式 纯度 厂家盐酸 HCl 分析纯 衡阳市凯信化工试剂有限公司硝酸 HNO3分析纯 成都市科龙化工试剂厂浓硫酸 H2SO4分析纯 衡阳市凯信化工试剂有限公司
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TF831;X705

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本文编号：2703780