氧化亞鐵硫桿菌浸提廢舊印刷線路板銅的研究

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1、CIassifiedlndex：X705U．D．C：502／504SouthwestUnivetSityofSc。enceandTechnoIogyCIenCeIMasterDegreeThesiSBi0IeachingCopperfromWastePrintedircuitBoardsbyAcidithiobaciI／usFeFFOOXldansGrade：2011Candidate：YANGYuankunAcademiDegreeAppIiedfor：MasterDegreeSpeciaIity：EnvironmentaIEnginee

2、ringSupervisor：CHENShuMar．24．2014獨創(chuàng)性聲明IIIIILlU111111111111UllIIlY2585875本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得西南科技大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：枸研隰馴梆關(guān)于論文使用和授權(quán)的說明本人完全了解西南科技大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)

3、定，即：學校有權(quán)保留學位論文的復印件，允許該論文被查閱和借閱；學?？梢怨荚撜撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。(保密的學位論文在解密后應遵守此規(guī)定)簽名：拗導師簽名日期：勘∞．厶．3a明■W-'口．o西南科技大學碩士研究生學位論文第1頁摘要廢fEl印刷線路板的處理與資源化，是電子廢棄物三化(減量化、無害化、資源化)研究的難點與熱點。微生物濕法冶金技術(shù)具有環(huán)境友好、設備簡單、處理成本低等特點，是實現(xiàn)廢舊印刷線路板綠色回收處理的有效途徑。本論文利用微生物濕法冶金中最為重要的細菌之一一氧化亞鐵硫桿菌，研究了其浸提廢舊

4、印刷線路板過程中金屬的浸出動力學及機理，并通過“搖瓶一柱浸”實驗評價了氧化亞鐵硫桿菌浸提處理廢舊印刷線路板大規(guī)模商業(yè)化應用的可能性，側(cè)重分析了加酸穩(wěn)定浸出液pH對覆層銅浸出的影響。所取得的主要結(jié)論如下：(1)揭示了廢舊印刷線路板加入量，細菌及附屬部件對銅浸出的影響機制，提出了通過加酸穩(wěn)定浸出液pH值的方法以實現(xiàn)未拆解附屬部件線路板的浸出處理。研究發(fā)現(xiàn)，氧化亞鐵硫桿菌能夠迅速地把浸出液中的Fe2+氧化成Fe”，從而通過鐵離子循環(huán)過程實現(xiàn)銅的快速浸出，浸出液銅離子濃度達到2120mg／L，相比無菌浸出時提高了20倍。當增加浸提印刷線路板量時，以

5、及浸提未拆解附屬部件的線路板時，浸出過程將消耗更多的H+，導致浸出液pH迅速升高。pH值升高后，嚴重影響細菌氧化活性的表達，并促進Fe”的水解進一步生成黃鉀鐵礬類二次礦物，破壞鐵離子循環(huán)過程的持續(xù)進行。而通過加入H2S04補充浸出過程中的H+消耗，未拆解附屬部件的印刷線路板銅的浸出率由55．3％顯著提高到96．8％，鋅的浸出率由55．7％提高到83．8％。(2)闡明了搖瓶浸出廢舊印刷線路板過程中金屬浸出動力學過程及其變化，建立了H+消耗與覆層銅浸出的模型關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，在搖瓶浸出時，印刷線路板顆粒保持高速運動狀態(tài)，有利于浸出劑與生成物通過外

6、擴散層，此時，廢舊印刷線路板覆層銅的浸出過程受內(nèi)擴散控制。而穩(wěn)定浸出液的pH在2．25(+0．05)時，能夠抑制浸出液中Fe3+形成黃鉀鐵礬類二次礦物，避免因黃鉀鐵礬類二次礦物的大量產(chǎn)生形成產(chǎn)物層而阻礙浸出劑與生成物的擴散，此時，覆層銅浸出動力學過程由內(nèi)擴散控制過程轉(zhuǎn)變?yōu)槎墑恿W控制過程(化學控制)，并與H+消耗模型保持一致。(3)通過柱浸實驗研究了廢舊印刷線路板柱式浸出動力學過程，并探討了修正的縮核模型適用范圍。研究表明，在柱式浸出過程中，生成的黃鉀鐵礬類二次礦物粒度相對于印刷線路板較小，且顆粒物之間結(jié)構(gòu)松散，由其形成的產(chǎn)物層覆蓋物對浸

7、出劑與生成物的擴展阻礙作用較小。而由于線路板西南科技大學碩士研究生學位論文第1I頁顆粒在柱式浸出過程中呈靜止狀態(tài)，外擴散層厚度較大，不利于浸出劑與生成物通過，故柱式浸出過程覆層銅的浸出動力學屬于外擴散控制。關(guān)鍵詞：廢舊印刷線路板氧化亞鐵硫桿菌微生物濕法冶金銅生物柱式浸出西南科技大學碩士研究生學位論文第1II頁AbstractWasteprintedcircuitboards(WPCBs)treatmentandresourcerecycleiSthehotspotinelectronicwastereducing，harmlessandre

8、cyclingresearch．BiohydrometallurgyisanefficientapproachtogreentreatmentandrecyclingWPCBsw