废旧电子芯片中贵金属的再生利用研究
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电子废弃物中的贵金属回收提炼一、电子废弃物中的贵金属电子废弃物就是各类报废的电子产品。
含贵金属(一般指:锇、铱、铂、钌、钯、铑、金、银等八种铂族元素)品位较高的电子废弃物中,有提取价值的来源很多,比如废手机板、手机芯片、排线、电池触点、手机sim卡;废电脑板、CPU、内存条、插头;电子元器件厂、电子厂的废料;电信板卡;DVD机板、电视板上的部分电子元件等。
航空插头,各种电器上的镀金插件,镀金电子元件、电子脚,镀金工艺品等。
目前,手机、电脑等家电及办公电子设备的更新率越来越快,很多废旧家电都被随便丢弃或粗加工的电子废弃物,仍然具有很好的利用价值。
由于贵金属具有良好的导电性、延展性、很高的熔点、耐腐蚀性等特性。
例如:1克黄金可拉出3000米比头发还细的细丝,加工性能非常好。
电脑、手机等追求小型微型化的电器产品中,不少电子产品的元件用黄金加工制造,黄金成为电子线路上必不可少的材料。
一些旧手机、电脑等散件中可以挑出含金元件,提炼出黄金。
在1吨电子板中,约可以分离出130公斤铜、20公斤锡、0.45公斤黄金等。
而普通含金矿石(沙)每吨只能提取几克至几十克黄金。
电子废弃物中的黄金含量大大高于原矿中的含量,从电子废弃物中回收比从原矿中提取的成本低的多,经济上效益非常明显。
此外,很多废旧电子产品的外部材料以及内部的金属元件都可重新利用,产生更大的价值。
综上所述,很多电子废弃物都是一座“金矿”。
二、电子废弃物提炼贵金属技术可靠性分析从电子废弃物中回收提炼贵金属的技术有以下几种:火法、湿法、生物法。
1、火法能耗高、设备昂贵、投入大,更重要的是易产生废气、固体废渣等二次污染,对通过环评造成不利影响,不建议采纳。
2、生物法现在还不能应用于实际生产,不在此赘述。
3、湿法冶炼,其特点具有工艺流程短、操作方便、无污染、能耗少、成本低、适应性强;可处理高、低含量的电子废弃物废料;设备简单,投资省,易于实现连续化工业生产;金属回收率高,如果采用专用的黄金、铂金提纯剂,其纯度和回收率可达到97%以上。
电子废物回收有色金属回收和再利用的关键机会电子废物回收与有色金属回收再利用的关键机会随着现代科技的快速发展,电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
然而,不可避免地,电子产品的使用寿命限制了它们的存在时间,在处理过程中会产生大量的电子废物。
这些废物浪费了有价值的资源,同时也对环境造成了巨大的压力。
因此,电子废物回收和有色金属回收再利用成为了解决这一问题的重要途径。
本文将探讨电子废物回收与有色金属回收再利用的关键机会。
一、电子废物回收的现状和挑战如今,电子废物回收已经成为一个全球性的挑战。
大量的废旧电子产品被丢弃在垃圾填埋场或直接被焚烧,导致有害物质的释放和环境的污染。
电子废物中含有诸如铜、铝、锌等有色金属,在适当的处理和回收方式下,能够有效地提取这些有色金属,使其得到再利用。
然而,电子废物回收面临着一些挑战。
首先,回收设备和技术的不成熟,导致回收效率较低。
其次,缺乏相关法规和政策的支持,使得电子废物处理变得困难。
此外,缺乏意识和教育,使得大部分人对于电子废物回收的重要性和正确处理方法缺乏了解。
二、有色金属回收再利用的机会1. 技术创新随着科技的不断进步,新型的电子产品制造技术不断涌现。
这为电子废物回收提供了更多的机遇。
例如,现在已经有了一些高效的废物处理设备,可以快速而有效地提取有色金属。
另外,一些科学家也在研究新的回收方法,如生物提取技术和化学溶剂提取技术等,这将进一步提高有色金属的回收效率。
2. 政策支持越来越多的国家开始关注电子废物回收和有色金属回收再利用的重要性,并制定了相关的法律和政策来支持这一领域的发展。
例如,一些国家要求生产商负责废弃电子产品的回收和处理,推动废物回收系统的建立。
此外,政府还提供了税收和经济激励措施,鼓励企业和个人积极参与电子废物回收。
3. 意识提升提高公众的意识和教育水平是推动电子废物回收和有色金属回收再利用的关键。
通过广泛宣传和教育活动,可以让更多的人了解到电子废物的危害和回收再利用的机会。
电子废弃物中贵金属回收技术进展2016-04-25 12:53来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部电子废料电子废弃物主要有电容器、电池、显像管、液晶显示器和印刷电路板,主要成分为金属、塑料和陶瓷等。
电子废弃物具有数量多、危害大、潜在价值高、回收利用困难等特点。
由于贵金属具有较高的化学稳定性以及良好的导电性,因此作为接触材料被广泛应用于仪表、电子、电气等行业。
常用的贵金属包括金(Au)、银(Ag)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt). 电子废弃物因其含有大量的重金属(铅、汞、铬等)以及多氯联苯、卤素阻燃剂、塑料等有毒有害物质而被《巴塞尔公约》列为危险物品。
这些有毒有害物如果不经科学合理的回收处理,不仅会污染土壤、地下水和大气环境,还会直接或间接地危害人体健康。
因此,电子废弃物的回收处理有利于环境的保护。
目前,全球每年产生电子垃圾约2000~2500 万吨,其中约50%~70%进入中国。
据调查,一种电子废弃物样品中约含有27.3%的铁,16.4%的铜,11%的铝,1.4%的铅,210×10-6 的银,150×10-6 的金以及20×10-6 的铂。
因此,电子废弃物作为“城市矿山”潜藏着巨大的经济价值,作为二次资源其贵金属含量远高于每吨仅有几克的贵金属原矿。
金、银及铂族金属由于其价值占金属总价值的70%以上,因而成为电子废弃物回收的主要经济驱动力。
电子废弃物中贵金属回收过程可分为2 个阶段:预处理阶段和贵金属提取阶段. 预处理阶段也叫贵金属富集阶段,一般采用物理技术和热处理技术;贵金属提取阶段主要有化学技术和生物技术。
预处理阶段主要运用物理技术和化学技术。
物理技术有重力分选、磁选、涡流分离、静电分离、空气分离和跳汰等技术已被广泛应用。
物理处理技术通常作为化学法的预处理步骤,得到非金属和金属富集体。
热处理也是一种重要的预处理方法,目前主要是在焚化炉中分解塑料等有机物得到富集的金属。
废旧芯片回收研究报告总结废旧芯片回收研究报告总结:本次研究报告旨在探讨废旧芯片回收的重要性和可行性,并提出有关提高废旧芯片回收率的建议。
通过对现有的研究文献和行业实践的梳理和分析,总结出以下几点重要结论。
首先,废旧芯片回收对环境和资源保护至关重要。
芯片是电子产品最核心的部件之一,其中包含许多重要的金属元素,如金、银、铜等。
这些金属资源在生产过程中消耗巨大,且供应越来越紧张。
回收废旧芯片可以有效地回收和再利用这些有限的资源,减少对自然资源的需求,降低矿产开采对环境带来的破坏。
其次,废旧芯片回收也可以减少对环境的污染。
废旧芯片中含有许多有害物质,如铅、汞等重金属。
这些物质在填埋或不合理处理的过程中可能会渗入土壤和地下水中,对生态环境和人类健康产生潜在威胁。
通过科学规范的回收处理过程,可以将这些有害物质有效分离和处理,减少对环境的污染。
第三,废旧芯片回收存在一定的技术和经济挑战。
废旧芯片中的金属元素需要经过复杂的处理和分离过程才能得到回收利用。
目前,这一技术在我们国家仍处于初级阶段,并且回收过程中需要大量的能源和人力成本。
因此,提高废旧芯片回收率需要综合考虑技术和经济因素,推动相关技术的发展,并制定相应的政策和经济激励措施。
最后,提高废旧芯片回收率的关键在于推动全社会的参与。
除了政府和企业的积极推动外,广大公众对废旧芯片回收的认识和支持也至关重要。
应加强公众教育和宣传,提高废旧芯片回收的知名度和认可度。
此外,还应建立和完善回收网络和渠道,方便公众参与废旧芯片回收活动。
总之,废旧芯片回收具有重要的环境和资源保护意义,但面临技术和经济挑战。
提高废旧芯片回收率需要综合考虑各方因素,包括政府、企业和公众的积极参与。
希望这份研究报告能为废旧芯片回收工作的开展提供一定的参考和指导。
电子废弃物中有价金属的回收利用技术研究随着科技的飞速发展,电子产品的更新换代速度越来越快,大量的电子废弃物也随之产生。
电子废弃物中蕴含着大量的有价金属,例如铜、铝、金、银等,这些金属资源的回收利用成为了一项重要的环保课题。
本文将重点探讨电子废弃物中有价金属的回收利用技术研究。
首先,电子废弃物中有价金属的回收利用需要经过拆解和分离的过程。
拆解电子废弃物是一个十分复杂和困难的任务,因为电子产品中的元件和部件经常被焊接、固定在一起,需要采用合适的工具和方法进行拆解。
目前,主流的拆解方法有机械拆解、手工拆解和化学拆解。
机械拆解是通过机械设备对电子废弃物进行粉碎和分离,但会产生大量的粉尘和噪音,而且易引发交叉污染。
手工拆解是通过人工拆解电子废弃物,但劳动强度大且效率低下。
化学拆解是利用化学方法对电子废弃物进行处理,但化学品的使用和废物的处理也带来环境和安全风险。
因此,如何选择和改进适合的拆解方法仍是一个需进一步研究的问题。
在拆解完毕后,有价金属的分离成为下一个关键步骤。
由于电子废弃物中的有价金属与其他杂质物质混合在一起,需要采用适当的物理和化学方法进行分离。
常见的分离技术包括浮选、重力分离、磁选和电化学分离等。
其中,浮选是一种基于金属与非金属的密度差异进行分离的技术,通过创建浮力将有价金属从电子废弃物中分离出来。
重力分离则是根据有价金属的密度高于其他杂质物质来实现分离。
磁选利用金属的磁性与非金属的非磁性进行分离,而电化学分离则是利用金属的电化学性质进行分离。
这些分离技术各有特点,需要根据具体情况选取合适的方法。
分离后的有价金属需要进一步进行精炼和提纯。
在精炼过程中,常见的方法是电解和熔炼。
电解是通过电流将有价金属从溶液中沉积出来,从而实现精炼。
熔炼将有价金属与其他金属一起熔化,然后通过物理或化学方法将有价金属分离出来。
这些精炼方法可以有效提高有价金属的纯度,使其达到可重复利用的标准。
除了传统的物理和化学方法,新兴的技术也在电子废弃物中有价金属的回收利用中得到应用。
废旧电子芯片中贵金属的再生利用研究
作者:霍霞
来源:《西部资源》2017年第01期
摘要:本文研究了通过硫酸、硫酸—双氧水体系逐步分离,又以乙醇—溴化钾—硫酸钾体系进行萃取,从而对废旧电子芯片中的贵金属进行提炼。
通过对所得含贵金属溶液进行原子吸收光谱分析,并对溶液中电镀出的金进行XRD分析,得出采用硫酸、硫酸双氧水体系逐步添加的实验方法可比传统方法提高40%的提炼效率。
关键词:废旧电子芯片;再生利用;贵金属;原子吸收光谱;萃取
Abstract: In the present paper, the authors employ H2SO4 acid and H2O2 blend solution and C2H5OH-KBr-K2SO4 extraction solution to gradually departure the noble metal from electronic chips. The authors use atom absorption spectrum and XRD method to analyze the extracted noble metal solution using the above method. It is concluded that using H2SO4 acid and H2O2 blend system method is a 40% higher efficient compared with the traditional method.
Key words: Electronic chips; Recycling; noble metals; Atomic absorption spectrum;Extraction
1. 绪论
大数据时代随着电子科技的迅猛发展,废旧电子芯片给全球的生产生活及生态环境都带来了巨大的影响[1-2]。
在这种背景下,各国科技界和工业界都对废旧电子芯片的资源化处理提出了极大的需求。
目前国内外对其处理方法大致可分为:热处理法[3-4]、物理法[5-6]、湿法[7]、生物法[8-9]和超临界水氧化法[10]等等。
其中,湿法中的氰化法可实现经济化和工业化,但达不到绿色化要求;脲硫法、多硫化物法和碘化法虽可以实现绿色化和工业化,但经济效益过低,生产成本较高,而超临界水氧化法和生物法是一种极高的绿色标准,其投入的经济成本高、生产周期长,也难以实现工业化生产。
因此,同时具备经济化、工业化和绿色化的回收处理工艺仍是一项具有挑战性的工作。
本文采用机械破碎分离加上湿法化学分离的方法,对废旧电子芯片中的贵金属进行提炼、提纯,是一种既具有金属回收效率高,又具有金属回收纯度高的方法,回收后的金属不必进行过多处理,就可以达到资源化再利用生产的需求。
2. 实验方法
2.1 实验流程及参数
实验以废弃电脑芯片中的金、银、铜等金属为主要研究对象。
采用的化学试剂包括:王水(分析纯)、硫酸(优级纯)、双氧水混合酸(分析纯)、高浓度强碱液(分析纯)、不同浓度酸(分析纯)和不同浓度的盐液(分析纯)。
先将芯片的引脚与芯片及散热铜板进行物理分离,再将电子芯片进行破碎。
然后将电路板破碎成3mm以下颗粒,再采用行星球磨机XQM-L 对芯片进行二次细破。
然后,使用电化学工作站(CHI860D)对含贵金属母液中的贵金属进行电化学沉积处理,最后使用恒温真空干燥箱DZF-6050对样品进行干燥以便去除样品中的水分,获得最终样品。
用原子吸收光谱测定溶液中贵金属元素的含量,用TD-3500X射线衍射仪(铜靶,衍射波长为1.54056埃)对样品进行物相结构检测,并通过Jade5软件对样品的物相进行分析。
实验流程为图1所示:
将上述流程图中赶硝处理后的含金、铂等贵金属的溶液用一定量氢氧化钠(分析纯)及无水乙醇调节溶液pH=3.0左右,再向溶液中加入溴化钾,使溶液由原来淡黄色变为橙黄色,再加硫酸铵搅拌使之完全溶解,使溶液变回原淡黄色。
静置后出现盐析反应。
用分液漏斗将有机相和盐向进行分离,取出有机相含金溶液进行分析。
2.2 金膜制备
本文采用电化学工作站(CHI860D)对上述含金溶液进行电沉积获得金膜。
以铜片用作阴极,并用2mol/L盐酸进行表面处理,用铂片电极作为阳极。
在pH=3.0左右的条件下,用电化学工作站扫出溶液中Au的沉降电位为-1.1V。
最后选用电流时间曲线进行电镀,并先设好沉降电位和电解时间。
电镀30分钟后在铜表面开始出现金黄色物质,且两电极有少量气泡出现。
3. 数据分析与讨论
3.1 原子光谱结果分析
本文用硫酸—双氧水体系对金属混合物进行溶解。
实验中我们发现,采用双氧水分批、并且同等时间加入反应的方法,其总的反应时间比同样条件下传统方法所用的反应时间减少60分钟[11],由此所产生的反应效率将提高40%。
将硫酸—双氧水体系处理得到的溶液,进行原子光谱法分析后得到其铜及其它金属浓度为表1所示。
由表1可算出该法处理回收CPU中铜的回收率可达98.35%。
3.2 XRD数据分析
在对后续含金溶液进行萃取时,加溴化钾是由于溴离子能与三价金离子生成比更稳定的从而提高萃取率,加硫酸铵是使体系产生盐析反应让其他金属离子以盐的形式与有机相分离。
实验最后,将经过电镀得到的Au膜用XRD进行物相分析,结果如图2所示。
图谱中出现两个峰位坐标分别位于43.45°和50.55°处。
将所得数据导入Jade5.0软件进行对比分析,得出位于43.45o处的衍射峰,是Au的210晶面衍射峰,表明了Au的存在,且Au210晶面衍射峰的半峰宽为2.04o,表明所沉积的Au膜化学纯度高、结晶度良好、缺陷少。
4. 结论
本文通过物理破碎加湿法化学的方法提取废旧芯片中的Au。
采用稀硫酸、硫酸—过氧化氢体系和乙醇—硫酸铵—溴化钾萃取剂,逐步实现了含金溶液的提取和提纯。
硫酸—过氧化氢体系是以过氧化氢强氧化性对贱金属进行氧化,并以硫酸具有酸性实现溶解和实现贵贱金属分离。
本文采用双氧水分批,且同等时间加入反应的方法,可使反应效率提高40%。
采用乙醇—硫酸铵—溴化钾体系萃取金,是因为溴化钾中的溴酸金根比氯酸金根稳定,且硫酸铵可实现盐析反应,而乙醇可产生相分离实现萃取。
对萃取后的含金溶液采用电化学工作站电镀可得高纯的Au膜,且其结晶度良好、缺陷较少。
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致谢:
感谢贵州省省市共建科技项目(贵州省再生资源利用工程研究中心,52020-2015-H-12),六盘水师范学院产学研基金(LPSSY201411)及华栋再生资源利用有限公司对本文的资助。