高效湿法提取废旧手机元器件中金的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sesame_1975
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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-CuCl2-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:Cu>Sn>Fe>Ni,而将近99%的金、钯都被保留在固体残渣中。(2)使用HCl-CuCl2-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、CuCl2、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、CuCl2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:Y1 = 92.65 + 18.00 X1 + 11.2 X2 + 23.7 X3-0.50 X1X2-14.21 X1X3-21.48 X2X3-7.80 X12-10.98 X22-13.14 X32Y2 = 86.25 + 10.34 X1 + 1.94 X2 + 42.39 X3 + 0.40 X1X2-1.25 X1X3-2.61 X2X3-8.75 X12-8.37 X22-30.2 X32式中Y1为钯浸出率,Y2为金浸出率(%),X1为HCl浓度(mol/L),X2为CuCl2浓度(mol/L),X3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。
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