碘化法從廢棄印刷線路板中提取金的研究.pdf

1、隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度不斷加快，從而導(dǎo)致了電子廢棄物的迅速增長(zhǎng)，而作為電子產(chǎn)品重要組成部分的印刷線路板也隨著電子產(chǎn)品被大量廢棄。印刷線路板中除了含有塑料和難熔氧化物外，還含有金、銀、銅、鉑等金屬。金屬回收尤其是貴金屬如金的回收是廢棄印刷線路板資源化的主要經(jīng)濟(jì)推動(dòng)力。
　　 本研究總結(jié)了廢棄印刷線路板的特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外廢棄印刷線路板資源化的技術(shù)，并重點(diǎn)介紹了濕法提金工藝，說明了開發(fā)一種藥劑無毒、提金效率高、對(duì)環(huán)

2、境無污染的非氰提金方法的迫切性。在總結(jié)前人的提金研究成果的基礎(chǔ)上，本學(xué)位論文研究選擇了“碘化法浸金+電解法提金”的組合工藝，嘗試從廢棄印刷線路板中提取金，希望通過該研究探索出一種更加經(jīng)濟(jì)、更加環(huán)保的從廢棄印刷線路板中資源化回收金的方法。
　　 本論文研究工作主要涉及三個(gè)部分：(1)分析廢棄印刷線路板顆粒中的金屬元素；(2)碘化法浸取預(yù)處理后的廢棄印刷線路板顆粒中的金；(3)電解法從廢棄印刷線路板的碘化浸出液中沉積金。
　　

3、 第一部分：采用火焰原子吸收分光光度法(FAAS法)測(cè)定出廢棄印刷線路板顆粒中主要金屬元素的含量，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(cè)定結(jié)果，其中金的含量為0.324mg/g廢棄印刷線路板金屬。
　　 第二部分：采用碘化法浸取經(jīng)過去銅預(yù)處理后的廢棄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。然后對(duì)碘化物浸金體系選擇氧化

4、劑的熱力學(xué)判據(jù)進(jìn)行了推導(dǎo)，得出該體系所需氧化劑的電位必須大于+0.561V，浸金過程才能自發(fā)進(jìn)行。而對(duì)于碘-碘化物浸金體系，可以通過改變I-和I3-濃度，使浸金反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正，反應(yīng)自由能為負(fù)，碘-碘化物浸金過程將自發(fā)進(jìn)行。
　　 在浸金理論的指導(dǎo)下，采用碘-碘化鉀體系，雙氧水作為輔助氧化劑，從經(jīng)過預(yù)處理的廢棄印刷線路板顆粒中浸取金。通過單因素條件實(shí)驗(yàn)和正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，確定了最佳浸金工藝條件：碘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.1％，n(Ⅰ2):n(

5、Ⅰ-)=1∶10，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％，浸出時(shí)間4h，固液比為1∶10，浸出溫度為常溫(25℃)，無需調(diào)節(jié)溶液pH值即為中性，此時(shí)金浸出率達(dá)97.5％。對(duì)預(yù)處理后的線路板金屬顆粒進(jìn)行灼燒處理，并在最佳工藝條件下浸金，分析其浸金率，雖然灼燒幾乎除去了顆粒中的所有塑料，但并無助于金浸出率的提高，所以可省去該處理工藝。
　　 第三部分：采用電解法從廢棄印刷線路板的碘化浸出液中沉積金。首先對(duì)電解法沉積金的過程進(jìn)行了理論分析，得出金

6、的電解沉積過程實(shí)質(zhì)是金的還原、碘離子的氧化和水的電解反應(yīng)的疊加。
　　 然后在電解沉積金理論的指導(dǎo)下，采用隔膜式電解槽，從廢棄印刷線路板的碘化浸出液中沉積金。通過實(shí)驗(yàn)確定了最佳工藝條件：碳棒作陰極，鈦板作陽極，陰離子交換膜隔開電解槽，陽極碘液的碘質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～0.8％，n(12):n(I-)=1:10，槽電壓為10～14V，陰極碘化浸金液的金濃度為15mg/L～50mg/L，電解時(shí)間為1～4h，金的電解沉積率大于95％。在

7、保證金的高效沉積的前提下，還考察了陽極碘濃度和陰極金濃度對(duì)陽極碘的電解沉積率的影響，得出陽極碘濃度對(duì)碘的電解沉積率有一定影響，但碘的電解沉積率都比較小，故嘗試直接回用電解后的陽極碘液于廢棄印刷線路板浸金，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明可行，且得到較好的浸金率。
　　 本研究采用的“碘化法浸金+電解法提金”組合工藝，既發(fā)揮了碘化法的浸金效率高、藥劑無毒可回收等優(yōu)點(diǎn)，又利用了電解法的無需添加試劑、沉積物純度高等優(yōu)點(diǎn)，是一種既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的從廢棄印刷線路