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从废弃电子印刷线路板中提取金的研究 摘要 本研究在用原子吸收分光光度法对实验选取的废弃电子印刷线路板中 二十多种金属元素分析测定的基础上，针对该印刷线路板中铜、铁等基本 金属含量高的特点，提出用氧化酸( 双氧水一硫酸) 预处理法浸出印刷线 路板中铜、铁等金属，再分别采用溶剂萃取法、液膜萃取法及多重乳状液 膜萃取法探索金的回收工艺。溶剂萃取法作为一种传统的贵金属萃取方法， 对金等贵金属具有分离效果好，生产能力大，便于快速连续操作，过程中 较安全，易于实现自动控制等优点，成为电子废弃物处理领域具有发展前 途的技术之一。另外两种具有模拟生物细胞富集功能和连续化、自动化优 点的液膜萃取法和多重乳状液膜萃取法，具有选择性高、传质速度快、萃 取时间短、溶剂用量少、反应条件温和等优点，也逐渐受到关注。 预处理实验以破碎成7 0 一2 0 0 目的废弃电子印刷线路板为处理对象， 试验结果表明：用氧化酸( 双氧水一硫酸) 预处理工艺在一定条件下，能 有效浸出废弃电子e p2 $ j j 线路板中的金属铜、铁等基本金属。浸出反应中无 污染环境的废气产生，较为清洁有效。当取线路板颗粒2 9 ，氧化酸预处理 的最佳反应条件为：双氧水( 浓度3 0 ) 体积1 0 m l ，稀释度( 浓硫酸与 水的体积比) 为1 ：2 ，反应时间2 h ，反应温度2 5 ，液固比( 浓硫酸体积： 样品质量) 为3 ：l ，金属铜的去除率可以达到9 3 。 溶剂萃取法提金实验中，以去除铜、铁等金属后的含金贵液( 含金离 子浓度o ，9 m g l ) 为萃取目标，选用甲基异丁酮( m i b k ， ( c h 3 ) 2 c h c h 2 c o c h 3 ) 为摹取剂，分别研究了相比( 有机相与含金贵液的 体积比) 、p h 值及温度对于金萃取率的影响。实验结果表明，当相比为0 3 ， 恒温下萃取时间为1 0 m i n 时，金萃取率可达9 5 ，而p h 值的变化对于金萃 取率无显著影响。 液膜萃取法提金实验中，同样以去除铜、铁等金属后的含金贵液( 含 金离子浓度o 9 m g l ) 为萃取目标，选用斯潘8 0 ( s p a n 8 0 ) 、m i b k 、液体 石蜡等试剂，利用恒温水浴、数显乳化剪切搅拌机( j r j 3 0 0 s ) 等主要仪器， 研究了内相试剂( n a 2 s 0 3 ) 浓度，载体( m i b k ) 浓度，含金贵液p h 值， 转速和杂质离子铜、银的浓度对于金萃取率的影响。实验结果表明，当载 体体积浓度v m ( v m i b k v e l m ) 为4 ，内相试剂浓度为5 1 0 - 6 m o l d m 3 ，含金 贵液p h 值为2 5 ，搅拌速度为3 0 0 0 r p m 时，金的萃取率达到了9 4 1 。 多重乳状液膜提金实验中，含金贵液同上( 含金离子浓度0 9 m g l ) ， 选用斯潘8 0 ( s p a n 8 0 ) ，吐温8 0 ( t w e e n 8 0 ) ，m i b k 、液体石蜡等试剂， 利用恒温水浴，数显乳化剪切搅拌机( j r j 3 0 0 一s ) 等主要仪器，研究了内相 试剂( n a 2 s 0 3 ) 浓度，载体( m i b k ) 浓度，含金贵液p h 值，转速和杂质 离子铜、银的浓度对于金萃取率的影响。实验结果表明，当载体体积浓度 v m ( v m l b k v e l m ) 为4 ，内相试剂浓度为5 1 0 - 6 m o l d m 3 ，含金贵液p h 值 为2 5 ，转速为3 0 0 0 r p m 时，金的萃取率为9 6 8 。 关键词：电子废弃物，线路板，溶剂萃取，液膜；多重乳状液膜，金 东华人学硕j 二学位论史 s t u d yo fg o l dr e c o v e r y f r o mt h ew a s t ep r i n t e dc i r c u i tb o a r d a b s t r a c t an e wt e c h n o l o g yo fg o l dr e c o v e r yf r o mt h ew a s t ep r i n t e dc i r c u i tb o a r d ( p c b ) i sp u t t i n gf o r w a r d i nt h i sa r t i c l e t h i st e c h n o l o g yi sb a s e do nt h e a n a l y s i so fm o r et h a n2 0k i n d so fm e t a lu l t i m a t ei nac e r t a i nw a s t ep c bw i t h a t o m i ca b s o r p t i o ns p e c t r o m e t r y ( a a s ) i nt h i sp c b ，t h ec o n t e n to fc o p p e ra n d i r o na r ev e r yh i g h s ot h eo x i d i z i n g a c i ds o a k i n gp r e t r e a t m e n tt e c h n i q u ei su s e d t ol i x i v i a t et h e s em e t a l s ，a n dt h eg o l dl e f ti nt h ed r e g si sb ye x t r a c t e do u tw i t h t h r e ed i f f e r e n tm e t h o d s ：s o l v e n te x t r a c t i o nm e t h o d 、e m u l s i o nl i q u i dm e m b r a n e t e c h n o l o g ya n dt h e m u l t i e m u l s i o n l i q u i d m e m b r a n et e c h n o l o g ya so n e t r a d i t i o n a lp r e c i o u sm e t a le x t r a c t i o nm e t h o d ，t h es o l v e n te x t r a c t i o nm e t h o dh a s a na d v a n t a g ef o rh i g he x t r a c t i o ne f f i c i e n c yo fg o l d ，s u c ha sg o o ds e p a r a t i o n e f f o r t ，b i gi n d u s t r yp r o d u c t i v i t y ，f a s t a n dc o n t i n u o u s o p e r a t i o n ，s a f e r p r o c e s s i n g ，e a s yf o ra u t o m a t i cc o n t r o la n d s oo n a n di th a sb e c o m eo n eo f t h e p r o m i s i n gp r o c e s s i n gm e t h o d sf o re l e c t r i cw a s t ei nf u t u r e t h eo t h e rt w ok i n d s o fe x t r a c t i o nm e t h o dk n o w na st h el i q u i de m u l s i o nm e m b r a n em e t h o da n d m u l t i 1 i q u i de m u l s i o nm e m b r a n em e t h o d ，h a v eas i m u l a t i o no fb i o l o g yc e l l s c o n c e n t r a t e df u n c t i o na n dh a sa na d v a n t a g eo fc o n t i n u o u sa n da u t o m a t e d f u n c t i o n i th a sc a u s e dt h ea t t e n t i o ni nt h ee l e c t r i cw a s t ep r o c e s s i n gf i e l df o r 堡! 兰兰竺! 兰竺笙兰 t h e i rh i g hs e l e c t i v i t y ，f a s tm a s st r a n s f e rs p e e d ，s h o r te x t r a c t i o nt i m e ，f e ws o l v e n t e x t r a c ta m o u n t ，a n dm o d e r a t er e a c t i o nc o n d i t i o n t h ep r e t r e a t m e n te x p e r i m e n tt a k e s7 0 2 0 0 m ue l e c t r o n i cp r i n t e dc i r c u i t b o a r da st h e p r o c e s s i n go b j e c t ，t h e t e s tr e s u l ti n d i c a t e s ：i nt h e l e a c h i n g p r e t r e a t m e n to f c o p p e r ，i r o n ，w i t ht h eh y d r o g e np e r o x i d es o l u t i o n s u l f u r i ca c i d a n du n d e rt h ec e r t a i nc o n d i t i o n ，t h e yc a nb ee f f e c t i v e l yl e a c h e do u t a n di t s e n v i r o n m e n tf r i e n d l ya n da l s oac l e a na n de f f e c t i v ep r e t r e a t m e n tm e t h o d w h e n t a k i n gt h ew a s t ec i r c u i tb o a r d2 9 ，t h eb e s tp r e t r e a t m e n tr e a c tc o n d i t i o n i s ： h y d r o g e np e r o x i d es o l u t i o n 1 0 m l ，s u l f u r i ca c i d ：w a t e r ( v o l u m e ) i s1 ：2 ， r e a c t i o nt i m e2 h ，t e m p e r a t u r e2 5 c ，f l u i ds o l i dr a t i o ( s u l f u r i ca c i dv o l u m e ：t h e s a m p l eq u a l i t y 、i s3 ：1 t h el e a c h i n gr a t eo fc o p p e rm a ya c h i e v e9 3 i nt h es o l v e n te x t r a c t i o ne x p e r i m e n t ，t h eg o l dd e n s i t yi s0 9 m g l m i b ki s u s e da st h ee x t r a c t a n dm a g n e t i cf o r c em i x e r ，t h et a pf u n n e l ，p h s 2a c i da r e u s e dt or e s e a r c ht h ec o m p a r er a t e ，p hv a l u ea n dt h et e m p e r a t u r ei n f l u e n c et ot h e g o l de x t r a c t i o nr a t e t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l ti n d i c a t e s ，w h e nc o m p a r er a t ei s 0 3 ，a n dt h ee x t r a c tt i m ei s10 r a i nu n d e rt h ec o n s t a n tt e m p e r a t u r e ，t h eg o l d e x t r a c tr a t em a yr e a c h9 5 ，b u tt h ep hv a l u ec h a n g ed o e s n ti n f l u e n tt h eg o l d e x t r a c tr a t eo b v i o u s l y i nt h ee m u l s i o nl i q u i dm e m b r a n ee x p e r i m e n t ，t h eg o l dd e n s i t yi s0 9 m g l s p a n 8 0 、m i b k 、l i q u i dp a r a f f i nw a x a r eu s e d t h ea n a l y t i c a lb a l a n c e ，c o n s t a n t t e m p e r a t u r ew a t e rb a t h ，e m u l s i f i c a t i o nm i x e r ( j r j 3 0 0 - s ) a r eu s e dt os t u a yt h e i n t e r n a lp h a s er e a g e n t ( n a 2 s 0 3 ) d e n s i t y ，t h ec a r r i e r ( m i b k ) d e n s i t y ，p hv a l u e ， r o t a t i o n a ls p e e da n dt h ei m p u r i t yi o nc o n c e n t r a t i o nt h a te f f e c tt h eg o l de x t r a c t r a t et h ee x p e r i m e n t a lr e s u l ti n d i c a t e sw h e nt h ec a r r i e rd e n s i t yi s4 ，t h e i n t e m a lp h a s er e a g e n td e n s i t yi s5 x 1 0 “m o l m m 3 ，p hv a l u ei s2 5 ，m i x i n gs p e e d i s4 0 0 0 r p m t h eg o l de x t r a c tr a t ea c h i e v e d9 4 1 查! 兰叁兰堡! 兰丝丝兰 i nt h em u l t i e m u l s i o nl i q u i dm e m b r a n ee x p e r i m e n t ，t h eg o l dd e n s i t yi s 0 9 m g l s p a n 8 0 、t w e e n 8 0 、m i b k 、l i q u i dp a r a f f i nw a x a r eu s e d t h ea n a l y t i c a l b a l a n c e ，c o n s t a n tt e m p e r a t u r ew a t e rb a t h ，e m u l s i f i c a t i o nm i x e r ( j r j 3 0 0 一s ) a r e u s e dt os t u d yt h ei n t e r n a lp h a s er e a g e n t ( n a 2 s 0 3 ) d e n s i t y ，t h ec a r r i e r ( m i b k ) d e n s i t y ，p hv a l u e ，r o t a t i o n a ls p e e da n dt h ei m p u r i t yi o nc o n c e n t r a t i o nt h a te f f e c t t h eg o l de x t r a c tr a t e t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l ti n d i c a t e sw h e nt h ec a r r i e rd e n s i t y i s4 ，t h ei n t e r n a lp h a s er e a g e n td e n s i t yi s8 x 1 0 6 m o l d m 3 ，p hv a l u ei s 2 5 ， m i x i n gs p e e di s3 0 0 0 r p m t h eg o l de x t r a c tr a t ea c h i e v e d9 6 ，8 k e yw o r d s ：e l e c t r i cw a s t e ，p r i n t e dc i r c u i tb o a r d ，s o l v e n te x t r a c t i o n e m u l s i o nl i q u i dm e m b r a n e ，m u l t i e m u l s i o nl i q u i dm e m b r a n e ， g o l d 系t f 人学使i 学位论文 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，所呈交的学位沦文，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l b 本人承担。 学位论文作者签名：静定列乃卜 只 期：柙占年f 月i i 同 东产人学坝i 。学位论史 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，允许沦文被查阅或借阅。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，司以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口 学位论文作者签名： 日期： 朗水 加0 6 年1 月f f 只 指导教师签名：弛，乏 同 期：，n ；年f 月1 只 n车旆 1 1 电子废弃物的定义 第一章前言 兰1 今i 廿界电子、电器t ! 渺快速发展，层出不钌的技术创新与持续膨】f l ：的市场需求加 速厂f b r 7 电器没备( e l e c t r i ca n de l e c t r o n i ce q u i l ) n l e n t ，简称e e e ) 的更新换代，结果 产，七了大量废弃的电子b 电器设备( w a s t ee e e ，简称w e e e ) 随着w e e e 对生念坏 境影m j i t , j h 懿i f 1 观，w e e e 已成为1 h 界关汁的热j i 题。， 欧洲w e e e 指令fd i r e c t i v eo ft h ee u r o p e a np a r l i a m e n ta n do l t h c ( 1 0 u n c i l0 1 1w a s t e e l e c t r i c a la n de l e c t r o n i ce q u i p m e n t ) 界定w e e e 就是废弃的定义内的电了、电器产品， t i 包括所有的附件、零部件和消耗品。i 亥法令把电予废物划分乃1 0 大类并分类列 出了1 0 0 多种产品，具体类别如f ： 大型家用电器： 小型家用电器； f 矗息技术与通讯发备： 家庭娱乐发备： 照明没备： 电动工具： ( 蚤 电山d l h ： 除植入犁和感染型产j 6 之外的医疗设备； 监视与控制仪器： 自动售货机。 1 2 电子废弃物的产生背景与现状 45 学1 1 l f 包过左儿十， 1 口，f b 子f 二息 支术突b 猛j 上的j 址步，给人类社会的，l 产、g ，洒方弋带 束了深女q 变革。快速的技术变蕾和价格_ 卜降使电子产礼的使用寿命大大低f 产品材十： 实 际能够使用的年限【i l ，疲物的产生带柬了严重的环境和礼会问题。2 0 0 2 年2 月2 5 同， 巴寡尔行动网络和磕芥毒物朕船联合发表了针列以美西i 为首的发达同家向竹洲发展中 地l 毫出r i j 电了垃圾的嗣查报钙搦露了佶息技术革命尤川7 盯不为人j i i 的屯厂废肯物蹄 境转移的黑幕，我压i 的一些沿海乡十j 作为这一调汽天门的重点，受到世人瞩c 1 2 1 。事突 上找l i i 0 西ip , j 产生的废电子产品处理现状更加令人堪忧，环境管理水平和处理技 术l 远远不能满足。实朋! 废弃物i f 7 f 利川和j 不境无：1 化处j q , n j 6 , i b 化运竹。_ ；硬h 。 1 3 电子废弃物的危害 芙匹【环保局已提出警告：报废的电子产品会产生严委后粜，如粜处理不当就会导致 潜仃的邱境污染i l i 。事实上也是如此，某些产品，特别是那些带自阴极劓线管( c r t 一 显示器、矬像管) 、电路板、电池、水银丌关的产品，往 含有包括铅、汞、镉和铬等 有危j 5 0 或自毒的利料，如果自由应| l l 父而不由专门的机构去进行收集，谢采用先进的竹合 环保要求的技术和瞪备对其进行处珊和处霄的i 将列我们色存的j 1 、境和入 奉健康构成 ，9 币的危：， 电子废物t l ，龠有大量的重会属耳其它有害、自毒成分，如多氯联苯、钮、永等。若 随意丢弃或进行不合砰的回收利用，其中的有害成分将对我们的生存j ，= 境和人体腱康构 成严重的危害。直接焚烧时会产生有害气体造成大气污染：作为城市垃圾填埋时，因为 其r p 的有害成分生物降解很慢，常在土壤或地下水和植物中累积【“，通过水体和食物链 进入人体，危害人体健康，另外其中的铅、镉、汞，聚氯乙烯等有毒物质也易随滤液渗 出而污染1 壤及地下水。 出此看来，电子废弃物作为危害坏境和人类健康的潜在的危险品，急高进行科学的 回收处理。 第一帚前艽 1 4 电子废弃物的潜在利用商机 虽然电子废方物对环境造成了危害，但是另一疗萌，电子废弃物中禽有大肇可直 垃利川或i rr t r7 l ，利i ij f f l 饶滁，h fj i t j i 矗j n i t l 2 价舭， 1 1 ：j 。j 复j 支术人j j e , j l o l 究战般”小1 5 t， “i ：li 【“感性q i uj 7 扳l 、l 岔r ij 、约6 0 0 f i = ；j 吖j i 、! r 6 锚、j 豌照务、9 0 蚍叉、6 5 磅锵、4 4 磅镍、2 2 膀锑。这些命榭枷粜能回收利川，仪返1 磅煞命讹价值6 0 0 0l i t , 。 可见，废旧电子印刷线路板中黄会的品位比矿石还高1 7 i 。因此，屯予废弃物的回收利用 具有明显的社会效益和经济效益。 |一， 由于电子废弃物的贵命属e il 1 5 q 9 f 4 7 c u 2 p 2 0 4 ( 05o 1l m s 一2 ( 2 煤汕 n “o i - l 9 99 f 4 7 】 h g _t n a ( 4 、 s p a n s 0 ( 2 ) 煤油碱液 9 8 【4 7 】 ， c o 二1p 2 0 4 s p a n 8 0 ( 45 ) 煤油 h 2 s 0 4 8 8 【4 8 1 z n l 4 p 2 0 4 ( 3 1 s h a 1 ( 5 )煤油 h2 s o j9 9 4 9 】 c i j t o a 2 c 。“c e q a p 煤_ = l j ih 二s o i 9 q 5 0 v 7 i - n o a ( 2 ，1i 歧2 0 5 ( 4o ”i胜汕 n a _ , c 0 1 9 93 【5 1 1 吼串缇 ujl i 4 l 路扳一l 一? 托儿 舒材 第三章废弃电子印刷线路板中金属元素分析 3 i 废弃电子印刷线路板中金属元素含量分析实验 电了印刷线路板一l l u 路山厚膜l 岂制作，厚膜令牡浆 ，的令、银、钯、铂等是以 微柠的形式悬浮f 有机载体中，浆$ ： 中还含有无机粘结剂，通常足硼姓酸特玻璃及 a 1 2 0 3 、c u o 、c d o 、z n o 、t i 0 2 、n i 2 0 等氧化物。气敏7 l 件链体上除了烧结相令电4 殷和 铂引线( 或令钯铂合龠) 外，还涂有s n 0 2 等气敏材制，气敏利利中合肯少量钯、铂作催化 荆。木会羁冗襄分1 玎实黔中采用火焰原了吸收法测定印刷线路板c ”各会榭y i 紊的含量。 3 1 i 废弃电子印刷线路板的拆卸和粉碎 印刷线路板基板上焊接了各种构件，成分复杂，通常含有3 0 的塑料，3 0 的惰性 氧化物及4 0 的会属。 本试验所用的废旧电子印制线路板是随意收集的淘汰电脑上的i n t e l 主板，线路主 板平均重量为5 0 1 5 克，拆卸电池、电容、电阻和电感等元器件及会属构件再苇帚2 5 5 5 克。将主板- i 的电池、电容、电阻等主要元器件拆卸去除后，卣先彻做胛成l 、j 大小的 舯j - i ，然后将碎片放到力能粉蹄机中粉醉，粉矸后的印刷线路板粉木用国家扫、准分析筛 进行筛分，取粒度存7 0 一2 0 0 目之问的粉木放至烘箱中1 0 0 高温下烘1 个小时，然后 取i h 放在干燥器中冷却待用。 3 1 2 实验试剂及设备 旃一，节胜，r 1 u 丁r 删钝路板中t 拭儿袅竹忻 3 i 2 i 实验试剂 f f ) 南纯乙炔气( 9 9 ( ) 9 ) t 西爪r | ，镦、仑、t 必、 柏、编、l t ，、t 久、 t ，f 盂、 、 ；1 、钯、1 f | 、 乖、1 、 f 、 ；、州、 凡，水、f i f l i 、似分机+ ，j i t i 物质，u i l2 2 - t t 儿系( ij 白i ji i 掣一州i l t 术训7 i l h 十，j 、 1 帛雌 霄) 优级纯：硝酸( 悄0 0 ，p = l ，4 2 j m l | 、蒸馏水f n - 2 - 离子水 3 i 2 2 主要仪器设备 坎了吸i i 复分光) l l l z i l 香。弓a a 3 2 0 危油空气j 珊缩机 犁弓f d 一9 7 字心阴极灯型号k y 系列 倾斜式高速| 丁能粉碲机型号f w 一4 0 0 a 困家标准检验筛型号g b t 6 0 0 3 电子天平型号y p 6 0 0 3 1 2 3 仪器工作条件 j 淘分 j i 仪器总厂 复 尺。 ： 数仪； ：；厂 河北衡水r 矗宁强光源公列制造 郑州三星设备有限公司生产 浙江上虞市沪江仪器纱筛厂 上海第一天平仪器厂 胤f l 吸i 敬分光丸腹i f 的| = f 1 条什l t 弛缸3 1 。 3 1 3 实验装置 进行废弃电子印刷线路板会属元素分杌实验的主要实验装詈为原予吸收分光光度 计型号为a a 3 2 0 。 第二章止而i i x 丁e ij i f , i j k 路投中拿旌儿索分析 表3 1 仪器工作条件( 说明空气一乙炔气火焰j 垃 破k ：好jjj l u 赢从 矾i 州i 。i f 7 l乙肌 儿岽 商：i t 沛；声 q( 1 1 1 1 1 )炎p( 1 l - i a ) ( 1 1 1 1 1 )( v ) ( 1 l m i n 。)( i i m l n “) 1 银a g 3 2 8l a - a c1 0071 4 97o09 2 金a i i 2 4 28a a c 1 0072 2 57 o1 o 3 铋b i 2 2 3la a c6o24 3 7 70 0 9 4 铺c d 2 2 88a 。a c8o72 0 27009 5 c o2 4 07a a c1 0 o2 3 6 2 70 09 6 恪c r 3 5 79a a c1 0072 0 8702 7饷c u3 2 47a a cl o07l6 3 70io 8设f e2 4 83 a a cl n013 4 470l0 9 镬m g 2 8 52a a c4o71 9 4 7o 09 1 0 ，m n 2 7 95a ，a c1 0o12 5 470lo 1 1 镍n i 2 3 2oa a c1 0 o2 3 2 5 700 9 1 2 铅p b 2 8 33a a c1 0o7 1 9 87o09 1 3钯p d2 4 7 6 a a c1 0o24 2 970io 1 4 钎lp c 2 6 59a a cf o 072 4 270f 0 15锑s b 2 1 76a a c1 0024 1 67009 1 6似s n2 2 46a a cl oo 7 2 8 57ol2 1 7钵z n2 139 a a c 8 0 72 7 0700 9 1 8钳：a l 3 0 q3n a cl o072 i57008 1 9hls i2 5 16n a ci o o2 3 4 7 7008 2 0铣t i 3 6 43n 。a c1 0o23 1 67oo8 2 砷a s1 9 37a a c1 0074 1 27 o1 0 2 2 汞h g 2 5 3 7a a c1 0 0 7 3 7 8 7 00 9 2 3硒s e 1 9 60a a c1 02 04 0 37 01 o 3 1 4 实验过程 4 第二章j ：l l 卉i urf 训组始奴中争履儿豢分析 3 1 4 1 废弃电子线路板样品的消解 1 统的 i 品f 日处删方江确稀释法、泓法消化、十狄化洼、燃融分孵哗，n ：微譬年痕 量分机i 一膀用最广泛的是酸澎法消孵和 一彦( 化法。山十电路板q - 儿豢成分复尔，各冗素 化学性质 | 芦大样品完全用二r 狄化法处明| f 氏沸，量元素损失较人。州，【j 、1 为线路扳中 儿鬃岔：j f j 嘎很人符仑崩儿系疗小川的i 备刺，tr 浴婀一r i 能小 f ，如 b 舷， 能 i 鲥命槿 汛动f i | 6 1j r 太f 氧以衲的余槭，支合仑1 必、n 、q q ? f 命瞒兀糸【j ! | j 九i 上破制? 酸消们；矾酸l 丌 以溶埘会腻j 一动顺序发 从铯至银的会腾，但i 锚、铀、铬、铁、镭、镍等会属在硝酸溶 液中发_ 二饨化，硝酸和盐酸共用4 能溶解上述在硝酸溶液中钝化的余j f i ：钯、铀和令等 会属只能溶解在王水中。因此，为了能够旭确测定各元素的含量，小试聆采川俏酸、士 水溶解法。 a 、样品制备： 试样制衙：用f c l l 二天平称敬40 0 0 冷却后的样品于2 5 0 m l 烧杯内，用少量蔫馏水 澎涧丰f 品厉依次加入稀释比( 硝酸与水的体积比) 为1 ：1 的硝酸8 0 m , l ，f 5 反应停i e 后，馅烧杯移罕电热板卜簿千近t 。冷卸后自l i 入i 水2 0 r a l 力a 表儿，琳4 加热 ，科r 阚j i 猿乍迈一 ，冷印后川入适镶燕馏水，用i 角漏? 过滤。将 l l ；液转移色1 0 0 0 m l 容曼 眦。h 用蒸馏水定容至杯线。 空白试剂：用水代替试样按上述步骤配霄空臼溶液，样品测定时用守自试剂i 心仪器 零点。 b ，配胃元素工作标准溶液及绘制标准工作曲线 根掘仪器性能及操作经验表明，本试验所用仪器的最佳吸光度歧数在00 2 一o4 之 m ，此 ! 川得到杯h 曲线，股可保证! 为元素吸光度的直线段范围。经过试验反复测定检 验，确定了各元素的吸光值最佳读数的浓度范围。用表4 2 中的标准分析物质以1 的 硝酸( 优级纯) 配霄标准溶液每种元素配詈5 个工作标准溶液，苴浓度范田包括样品 中被删元素的浓度，同时用i 的自r 酸溶液配筲一个窄门以调仪器零点。配胃f 向符元素 工作杯巾溶液浓腹见表3 2 。 叛表3 2 中的各会属杯准溶液浓度配旨标准溶液并调节好仪器，待稳定后洲定标 准： 作液的吸光度。以元素工作标准溶液浓度为x 轴，用扣除空白吸光度后的各工作标 准溶液的吸光度为y 轴绘制出各元素的标准工作曲线。各元素丁作杯7 俘f | 1 线i 矧r a 附录。 蚺：u 节j 上卉i ur 叫盯i 纯牖板巾、榭儿幸分析 表3 2各元素标准；容液配置浓度 儿累i 1h 棚j f i ，攸脓j 奠( i r i g i l ) 饿 02 ( j4 ) 6o8 0 全 i23 4 5 铋 2468 l o 镉 0lo203o40 j 恪 12 4 ) 钻 o 2o406o8 o 铁 o 5l1 52o30 饶 0lo2o304 o5 馈 o2o406o8o 饮 l2 4 6 8 锚 4 68 i o 钯 o5nis2n2s 臼j 51 02 03 0 5 0 锄 51 02 03 05 0 惕 2 04 06 08 0 1 0 0 锋 o 1 0 2o3040 5 锑； 5l o2 03 05 0 辞5 1 02 04 08 0 钬 1 02 04 06 0l o o 袭 i o2 04 06 0 1 0 0 砷 0 0 0 5 00 10 0 l500 2o0 3 矾 0 0 0 5o0 l0 0 i so0 2o0 3 3 1 4 2 样品的测定 印制线路板制造中所使用的余属元素多达几十种月元素含量跨度大，含量从百力 分之一缎到百分级不等，要采用元素对应测定方法并在必要时进行相应的稀释或浓缩。 将实验样品稀释1 0 倍后用于测定会、铋、钴、钯、铁、镁，稀释1 0 0 信用于测定锌、 “j j 心j i t u i 叫l l ；f i 。k 蹁板 台槭t t 皇，析 铝、铁，原液白接川1 j 测j e 铬、t 。、镍、锑、锡、铀、镉，银、铅、，k 薯儿糸禽量。 3 1 5 实验结果与讨论 3 1 5 1 样品中各金属元素含量的计算 墩棚j t 的试淑，测定具qr 各余槭儿隶的吸九度，j i j 去仪2 ；。一i 历，a 齐仑槭t i ：j b j 、卅 曲线( 见附录) ，板f 列公式，计铧 yr 馅中各会膳儿象的含量： c y ：袅娑( 3 - 1 ) 吣一雨丽丽 u 式中：c ：样品中各令属元素含量( m g g ) c 。：由杯准曲线回归方程计算所得会属元素含量( m g l ) v ： 试佯体积数 ( m l ) n ： 试样稀释倍数 根掂会属元素丰，i 、准工作曲线，查出被测溶液中各令属元索的含量，根据计算公式计 算出e j j 制线路扳1 ，各令属冗素的含量( m g g ) ，订锋绘粜弛袭3 3 。 表3 3印刷线路板中各金属元素含量分析 元素名称 银 金 铋镉铬钴 含苗( m g ) 0 0 9 6 6o 1 0 1 3 o 1 0 7 400 0 9 0 0 1 3 8 600 2 8 7 冗素名称镁锰 镍铅 钯 馅 禽苗( g ，g ) l3 6 5 003 8 2 437 9 0 91 66 8 60 0 8 5 , - 100 4 7 9 元紊名称 硒铜铁 锑 惕 砷 禽譬( r a g g ) o0 0 19 2 70 037 3 l i36 9 2 31 28 5 40 0 0 0 2 元素名称锌铝 辞 钦汞 含管( m j g ) l4 1 5 00 5 9 5 031 1 0o 7 9 000 2 0 2 笫二幸坡卉i u 了e lj 州l j 线路板中会屈儿索分析 3 1 5 , 2 实验精密度的计算 根刖314 1 t 进行线路板会属元素测定寸的十￥品消钎方法，制备3 份试液，j i 行各 余腻凡东的。 7 仃测j 0 ，删定绍c 粜表示儿x i ，x 2 ，x t 。分圳i l 算1 j 均恤、f ，j 、h i 偏) ? 和柑 列车，j ，挪偷著。 叭 m 伯：，= 罗，= 型睾塑 ( 3 2 ) 一 1 ：i j 杯准偏差： s = ( 3 3 ) 其中d = ( x i 一彳) j f i 刈丰，j 、拊偷艿( 变骨系数) ：r s d = s 寸f 3 4 ) 用上述式子计算后的结果见表3 4 。由表3 4 可知，用原子吸收方法测定线路板 中命属元素含量，标糟差s 醇 醚。酮炎，# 取剖中的甲筚异丁酮( m i b k ) 足存州p 卜厂泛f a ，jh 的较成熟的窜取 剂，其仃来源广、价廉列余的翠取效果较好( 辱l i ) ( ：n j 达9 9 以【，i 、刮) 。 因此本实验就采用以甲基异丁酮( m i b k ) 作为萃取剂的溶剂萃取法。 4 2 溶剂萃取机理 贵余属萃取机理主要分为4 类：萃取剂分子内界配位取代机理( 螫合萃取体系) 、 离j = 缔“i i l l il “2 lr 离一j 7 缔合摹瞅体系) 、离了交换机卫i ! 、溶剂化机理【r ，一f l 眦台难取体系) 1 4 3 1 。本宴验中q j 基异 。酮( m i b k ) 萃取会的机理鹰溶剂化机理：即萃耿剂分子进入配 阴离子( a u c i 。一) 内界，形成中性萃合物的配位机理。 4 3 溶剂萃取的基本概念和基本参数 4 , 3 1 分配系数( k d ) 萃取过程中被萃物在水4 t j l n 有机相之删的转移是一种可逆u 1 + r l ，进行剑定平口度便 达到平衡状态。此过程可用简式表示： m a q m f 4 。l 儿巾m m 哗分别表示水相中与有机相中的破萃取物。到达平衡时曲相的浓度耿 ； 扶f 自y 祭物1 j 萃i | 义制的性质与萃取时的条件。实践表明：当某一溶质存两个基本不相混 溶的溶制中分配时，夺定温度f 两相达到平衡后，如果溶质在两相中的分子量相等， 则在阳 h q 。的甲衔浓度之比为常数即分配系数( k d ) ： 驴鬻 z ， 式中 m 】”【m 。r g 分别表示被萃物在水相与有机相中的平衡浓度。 4 3 2 分配比( d ) 在大多数萃取过程中，除了发生萃取反应之外，往往还伴随有离解、缔台和络合等 化学反应，从而使被蒂物在两j - r 4 中存存的分予形式不完全相同，并使其台两j 目中的平衡 浓度的比值小为常数。【趟此有分眦比fd j ： d ：擎黑篓黧慕警 ( 。- 3 ) 一 水相中被萃物的总浓度 ” 格州辛湃削：二耿砬h 收线路顿中台 t h ，中训以看d = - 1 表明破蒂物存两相中的浓度j 1 等：d m 丧永几甲个批被萃 戢：d 0 表尔几于没铂f f 何苹收。m 此j 见，d 值r , j 以撕阜i i 一定条1 1 一f - 牛取利的笮 取能力。 4 3 3 萃取率( e ) 葶取效率即萃取率( e ) ，指被萃物在有机相中的量占它在两相中总量的百分数。 e =仃机j 日中被萃物总囊 两橱巾被葶物的总器 】0 0 ( 4 - 4 ) 夥然荤取半越高，表示垓物质越易破葶耿。 e 与两相的体积v 和分配比d 有如下关系： 2 篇d - t - 1 。志r 一等 洚s ， 月一尺 n ， 奠i ，r 称为川比，即f i - 机棚的体影：7 水柏f b 似的比值。 镀然，当d 增大，e 也4 目应增大，当d o 。，e - - - 1 0 0 ：d 一0 时，e o 。 4 4 实验部分 4 4 1 线路板去除铜实验( 双氧水一硫酸湿法工艺) 由于废弃电子l ；f i l i lj j 线路板中钢的禽帚通常较高，一般达到9 00 6 以卜若商接射乇水 溶解。则高浓度的铜离子会对会的萃耿产生很大影响，i 页l i t l 实验中要酋先进 j 铜的去除。 4 4 1 1 去铜实验的试剂及仪器 弛州节“r ? 0 12 ，t i t ，上川l i t 线路板中务 a 、文蚧 要试剂 冰硫酸( 9 8 ) 、双钒水( 3 0 ) ，浓m 舷、 j i 酸。 b 、爻验二i 嬖仪器 烧杯( 2 5 0 r a l ) 、分液漏斗、y p 6 0 0 咆r 天斗。 4 4 1 2 去铜实验过程及分析方法 a 、次验j 程 先取定晕的废旧咆t 线路4 反颗村于烧杯中，用少旱燕馏水洲懈后，加入j 七帚的 3 0o 的烈氧水，之历j f l 单桶帚墩小川仆积的硫酸，a ，j 烧竹、pj 水 奠小