论文部分内容阅读
蚀刻废液是印制电路板行业产生的重要污染物。蚀刻废液中含有大量的铜,若处理不当,不仅对环境产生污染,同时也造成资源的严重浪费。虽然蚀刻废液的传统处理方法有很多,但是存在很多的不足,例如会产生二次污染、处理方法的成本很高,程序相对复杂,资源浪费严重等,因此本文采用新型的液膜分离技术——反萃预分散式中空纤维支撑液膜(Hollow fiber supported liquid membrane-stripping distributed)简称HFSLM-SD,对PCB碱性蚀刻液进行了资源循环利用的处理,以达到碱性蚀刻液再生利用和萃取回收的目的,这对PCB行业的发展具有重要的意义。首先,本文对作为液膜分离技术关键组成部分的有机相载体进行了筛选研究,考察了市面上常用的N910、Lix84-Ⅰ、N902、RE609四种不同类型的铜萃取剂在萃取剂浓度、萃取时间和反萃时间等条件下的铜萃取率。筛选结果表明N910效果最好,在此基础上进行了N910萃取铜的性能研究,并对萃取机理进行探讨。实验结果证明:N910具有动力学上萃取速率快、饱和容量高、分离效果好、反萃完全的特点。并且用80%N910—煤油溶液体系,在pH=9.5,温度25℃,相比(O/A)1:1条件下,进行真实料液萃取实验,振荡2min,萃取基本达到平衡,萃取剂中铜离子浓度达到69.66g/L。其次,本文在进行萃取实验的基础上,采用HFSLM-SD技术处理PCB碱性蚀刻废液,通过循环操作方式详细考察了载体浓度、反萃相H+浓度、料液相流速和反萃相流速等因素对其传质过程的影响,同时,分析了HFSLM-SD技术连续操作的稳定性。结果表明:在循环实验中,当有机相为含有70%(v/v)N910的煤油,反萃相H2SO4溶液的H+浓度为4mol/L,反萃相与预分散萃取溶液比为10:1,管程流量为3L/h,壳程流量为3L/h,料液容积为200m1,反萃取溶液容积为600m1时,处理效果较好。同时通过产品分析与经济分析,表明了实验达到了PCB碱性蚀刻废液的再生利用与铜离子的资源回收的目的。最后,在HFSLM-SD处理PCB碱性蚀刻废液过程操作条件优化的基础上,推导出HFSLM-SD提取Cu2+的总传质模型,分析了HFSLM-SD处理碱性蚀刻废液传质的过程。