废旧印刷线路板中金的提取工艺研究

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随着经济发展及科技进步,电子信息高科技产业迅猛发展,电子废弃物大量出现,已成为数量增长最快的城市固体废物种类之一。印刷线路板(PCB)是电子工业的基础,也是各种电子产品的核心部件,其中含有大量稀贵金属如:金、银、钯等,其品位是天然矿石的几十倍甚至是几百倍。回收利用废旧印刷线路板中的贵金属可有效缓解资源压力,同时降低生产成本和避免环境污染。  本论文针对含金0.0096%wt的废旧印刷线路板,采用“贱金属浸出-金浸出-金萃取/反萃”工艺回收金,并利用SEM/EDS表征产物形貌及成分。  废旧印刷线路板浸出贱金属实验表明,采用氧化硫酸法,10g废旧印刷线路板,双氧水作氧化剂,加入20mL双氧水,固液比1:5,硫酸浓度5mol/L,60℃,90min,贱金属浸出率90.0%,获得含金浸出渣。  浸金实验表明,采用硫脲、硫代硫酸钠、王水三种浸金试剂进行浸金实验,硫脲浸金最佳条件:硫脲10g/L、硫酸10%、FeCl30.35%、40℃、60min,金的浸出率达到91.7%;硫代硫酸钠浸金最佳条件:S2O32-浓度0.3mol/L、Cu2+浓度0.04mol/L、NH3浓度0.5mol/L、60℃、120min,金的浸出率达到92.2%;王水浸金最佳条件:反应温度40℃、30min,金的浸出率达到97.5%。  溶剂萃取/反萃提金实验表明,采用甲基异丁酮(MIBK)萃取王水浸金液中的金,再用草酸反萃。MIBK萃金最佳条件:相比0.3,30℃,10min;结果表明:H+浓度对萃取反应及分配比影响较小,金萃取率达到95.7%,反萃能够得到海绵金。此外采用磷酸三丁酯(TBP)萃取硫代硫酸钠浸金液中的金,萃金最佳条件:NH3浓度0.15mol/L、30℃、30%TBP+70%磺化煤油,金的萃取率达到94.1%;TBP萃金后的有机相,使用高水相比(水相/有机相)5:1,70℃,进行反萃,回收得金。  利用响应面法结合Minitab15软件对甲基异丁酮萃金的过程进行实验设计和统计分析,发现显著影响金萃取率的主效应因素分别为相比、反应时间、反应温度;采用Box-Bebnken中心组合试验及响应面分析,拟合多元二次回归方程得到MIBK萃金模型,通过方程分析确定MIBK萃金最优条件:相比0.34、12.4min、28.0℃,对最优条件进行实验验证,金萃取率达到96.1%,与方程预测值基本一致。
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