废电路板的热预处理及其电解提铜的研究

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1、学校代码:10255学号:2121220东华大学硕士学位论文DONGHUAUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION废电路板的热预处理及其电解提铜的研究WasteCircuitBoardHeatPretreatmentandElectrolyticCopperExtractionResearch学科专业：环境工程作者姓名：吕伟指导教师：李登新教授答辩日期：2015年1月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个

2、人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日东华大学硕士学位论文废电

3、路板的热预处理及其电解提铜的研究废电路板的热预处理及其电解提铜的研究摘要本文以废电脑电路板基板为研究对象，通过ICP-AES等检测手段确定废旧线路板中所含主要金属元素为铜、铅、镍、锌和铁等元素，此外还含有少量的金、银等贵金属元素。为避免其中有价金属类资源的浪费，采用合理的方法将其中有价值金属如铜有效回收，既满足环保要求，又能变废为宝，同时缓解我国铜资源短缺的问题。本研究通过综合各种新型电解法的优缺点以及电子废弃物的预处理方法，采用先机械破碎分离部分塑料等成分，然后通过不同热预处理的方式去除其中非金属元素以及锡、铅等金属元素，提高金属元素尤其是Cu元素含量，利用不锈钢阴极技术进行

4、电解提铜。电解方法分为两种，一种为预处理后的废电路板粉末经高温熔融后做成阳极，阴极为双相不锈钢板通过直流电进行电解；另一种为预处理之后的废电路板粉末直接进行电解研究，其中电路板粉末以双相不锈钢为导体做阳极，双相不锈钢板为阴极进行电解实验。首先，样品经机械破碎与分选后进行热预处理实验。结果表明热预处理后金属含量都有提高，其中Cu由之前的28%提高至最高达75%。通过GC-MS的分析得出电路板中含有很多有毒有害物质，在电路板的回收利用过程中，必须采取防范措施，以避免对环境尤其是操作人员带来伤害。I东华大学硕士学位论文废电路板的热预处理及其电解提铜的研究第二，热预处理后Cu元素最高的

5、样品经高温熔融冷却后制成阳极，结合不锈钢阴极技术用双相不锈钢板做阴极，利用自行设计的电解装备进行电解。确定出最佳的电解条件为：电解温度为50℃、电流密度300A/m2、极间距为5cm、电解液中铜酸配比为150g/L：180g/L。此条件下所得铜Cu纯度为99.5%，电流效率98%，单位能耗0.258W/g。第三，热预处理后Cu元素最高的样品粉末通过自制电解设备直接进行电解实验，首先通过单因素实验考查电解温度、电流密度、极间距、电解液中铜酸配比对阴极铜质量的影响；然后通过正交优化实验得出最佳电解工艺组合为：电解温度为50℃、电流密度400A/m2、极间距为5cm、电解液中铜酸配比

6、为150g/L：180g/L。最后，研究了预处理对电解法从废电路板中提取铜的影响。研究表明废电路板在经过机械破碎分选之后，在N2氛围下终温600℃时进行热预处理后的产物，再进行电解精炼铜效果最好，此时所得铜纯度为99.6%，电流效率为98%。并且对两种电解方法在电解电流效率、单位能耗、阴极铜纯度以及对阴极铜扫描电镜分析等方面进行了比较研究，结果显示两种方法所得铜表面都较平整没有较大团聚物出现，而通过对电流效率、电解能耗以及阴极铜纯度数据的分析比较，表明粉末法在工业化推广中更有前途。关键词：电子废弃物、预处理、电解、铜II东华大学硕士学位论文废电路板的热预处理及其电解提铜的研究W

7、asteCircuitBoardHeatPretreatmentandElectrolyticCopperExtractionResearchABSTRACTInthispaper,takingthewastecomputercircuitboardastheresearchobject,throughtheICP-AESandotherdetectionmethodstodeterminethewasteprintedcircuitboardcontainedinthemainmetale