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1、1 线路板含铜污泥的资源化处置技术 21 1 线路板含铜污泥资源化处置技术线路板含铜污泥资源化处置技术2 2概述概述1 1 1 1总结总结3 33 Chapter 14l 近年来随着电子工业的发展，印制线路板制造产业发展极为迅速，产生大量的含铜、铁等重金属线路板废弃污泥，这对环境安全提出了越来越大的挑战。实现线路板厂废弃污泥的资源化处理的产业化关键技术问题是有效的分离大量污泥中的各种金属成分。5含水率约含水率约65%80%pH值在值在6.89.8之间之间 重金属铜含量在重金属铜含量在1%5%之间之间此类含铜污泥此类含铜污泥属于危险废物属于危险废物线路板行业含铜污泥的成分线路板行业含铜污泥的成分
2、6 Chapter 27热处理法热处理法 资源化处置技术资源化处置技术酸酸浸浸法法超声波加速酸溶氨浸法酸浸氨浸法 化学处理化学处理8 热处理法是在高温条件下对含金属污泥进行分解，包括焚烧、熔炼、焙烧、微波等。热处理法一般作为从污泥中浸取、电解、萃取回收重金属的预处理方法，应用较广的是焚烧法。有研究发现焚烧温度在700以下时，焚烧渣中锌、铅和铜浸出率随焚烧温度的升高而升高，但焚烧温度达到800时，铜浸出率则明显下降，这可能是污泥中铜的结构已发生变化，部分已转变成不溶于硫酸的物质。热处理法热处理法9 叶海明等人介绍了国内某企业采用的烘干制形粗炼 精炼等从含铜污泥中回收铜的高温熔炼工艺，见图1，该工
3、艺制得的阳极铜板产品中含铜98.5以上，铜的回收率达95。热处理法热处理法10图1高温熔炼回收工艺流程图热处理法热处理法11热处理法的优缺点热处理法的优缺点优点优点缺点缺点（1）大大减少含）大大减少含重金属污泥的重金属污泥的体积，降低运体积，降低运输费用输费用（2）热处理残渣）热处理残渣具有利用价值，具有利用价值，如制砖、铺路如制砖、铺路等等（1）能耗较高能耗较高（2）焚烧对设备）焚烧对设备和条件有一定和条件有一定要求要求（3）处理过程中）处理过程中容易产生废气容易产生废气等二次污染物等二次污染物+12 酸浸法是指利用无机酸或有机酸将污泥中的重金属进行溶解并转移到溶液中。研究表明，重金属浸取率
4、随着酸浓度和反应温度的升高和增加，但当酸液浓度增加到一定浓度后，因为超过化学反应计量数，铜的浸出率基本保持不变。黎彬等过实验表明，在室温下，线路板含铜污泥在浓度为2.0mol/L的硫酸中连续浸出2h，污泥中的铜已基本浸出，浸出率达 91.89。酸浸法酸浸法13酸浸法酸浸法14 酸酸浸浸法法的的优优缺缺点点酸浸法的优缺点酸浸法的优缺点15 氨浸法是以氨或氨加铵盐作浸提剂提取重金属的过程。经化学沉淀产生的含铜污泥中的铜主要以氢氧化铜形式存在，氢氧化铜能与氨形成稳定的可溶性络合物，而其它金属如 Fe、Al、Mg和Ca等均不发生配位作用，仍残留在固相中。因此氨浸法对铜的氢氧化物及氧化物选择性高，尤其适
5、合从含铜浓度高的线路板生产废水处理污泥中回收重金属。杨振宁对氨水从污泥中浸取重金属的效果进行了研究，指出铜、镍的浸出率随着氨水浓度增加而增加，但当氨水浓度增至20以后，铜、镍浸出率稳定在80左右。氨浸法氨浸法16 氨浸法优缺点氨浸法优缺点浸出选择性好浸出选择性好浸取率低浸取率低氨浸后的废渣难以氨浸后的废渣难以处理处理易产生二次污染易产生二次污染17 李海英等运用酸浸和氨浸相结合的方法，通过两次浸取过程，很好地实现了污泥中的铜和其他金属组分的分离，并已得到工业化应用。在该工艺中，首先通过控制酸浸时铜和铁的氢氧化物溶解所需的pH，使污泥中铜的氢氧化物或碱式盐溶解于液相中，而保证氢氧化铁基本不溶；然
6、后通过氨浸使铜完全浸取到液相中，未溶解的Fe、Sn 金属分别通过盐酸和烧碱溶解后提取三氯化铁和锡酸钠产品。酸浸氨浸工艺处理线路板污泥流程见图3。酸浸氨浸法酸浸氨浸法18酸浸氨浸法酸浸氨浸法19酸浸氨浸法酸浸氨浸法 酸浸酸浸氨氨浸法浸法优点优点20 功率超声波能通过空化气泡的崩溃来切碎溶液中的固体粒子，从而增大固体离子的比表面积；同时崩溃气泡中的蒸气分子能形成反应的自由激发区，这些激发区能加快反应速率。Xie等提出了采用超声波辅助酸浸回收线路板污泥中的重金属的工艺并得到了工业化应用，该方法能大大提高酸浸过程对金属的选择性，其中在 pH 为 3 的条件下，超声波可以使铜的溶解率达到 98.83，同
7、时也保证了铁的沉淀率（达 98.77），有效分离了线路板污泥中的Cu（回收率为 95.297.5）和Fe（回收率为 97.198.5）。超声波加速酸溶超声波加速酸溶21超声波加速酸溶超声波加速酸溶22工艺比较表工艺比较表23 Chapter 324线路板生产废水处理污泥含大量重金属铜，在我国已被列为危险废物（在国家危险废物名录中编号为HW22），如何对铜等重金属进行资源化处理一直是近年来的研究重点。线路板含铜污泥的处理技术正在不断发展和完善，与传统的固化填埋、单一浸出法相比，资源回用的多技术联合工艺具有较大优势，是未来线路板含铜污泥资源化处理技术的发展方向，如酸浸氨浸法结合，超声波等辅助技术的应用。另外，利用含铜污泥开发出高价值产品，也具有广阔的前景。25
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