廢舊印刷電路板(PCB)的鍍金回收利用因其年產量高、含金量高而受到越來越多的關注。采用微波熱解、酸浸、溶劑萃取和氧化沉淀等工藝從廢多氯聯苯中回收金。使用由硫酸和雙氧水組成的浸出劑時銅的浸出率約為95%,而使用硫脲、硫代硫酸鹽和王水的浸出率分別約為59%、95%和95%。通過使用包括二-(2-乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯、二丁基卡必醇和三辛胺在內的有機溶劑不能令人滿意地提取先前由浸出過程產生的浸出液中所含的金離子,因此決定滲濾液繞過溶劑萃取,直接應用于氧化沉淀工藝。使用過氧化氫和高氯酸作為氧化劑,金的沉淀效率分別約為95%和99%,最終回收率分別約為90%和93%。黃金的高回收率可歸因于微波熱解的使用,可防止因切碎和研磨過程造成的黃金損失。此外,高氯酸可以提供比過氧化氫更高的金回收選擇性。廢多氯聯苯微波熱解的最大處理能力約為 1.23 公斤。
電子廢物(e-waste)是指作為廢物丟棄而無意再利用的電氣和電子設備及其組件,是世界上增長最快的廢物部分之一。2009 年至 2014 年間,電子垃圾的數量翻了一番 。2019 年,全球產生了 53.6 噸電子垃圾,到 2030 年,廢物流可能達到 74.7 噸 。貴金屬,如金、銀和鈀,由于高導電性和化學穩定性,被廣泛用作接觸材料和鍍層。與其他種類的電子垃圾相比,廢印刷電路板(PCB)和手機中的貴金屬含量最高。此外,廢 PCBs 中的貴金屬含量是其各自天然礦石中的 10 倍。由于廢多氯聯苯具有如此高的經濟價值,其回收利用近年來備受關注。
從廢多氯聯苯中回收賤金屬和貴金屬可采用濕法冶金、火法冶金和電冶金法進行。與火法冶金法相比,濕法冶金法具有投資成本低、環境影響小、金屬回收率高、管理方便等優點。濕法冶金過程包括三個主要步驟:浸出以溶解金屬,通過選擇性化學反應純化以分離金屬,以及以固體產品形式回收貴金屬。在傳統的浸出方法中,無機酸或氰化物類化學品被用作主要的浸出劑。一些傳統的浸出劑是相當有害的,例如氰化物和王水。因此,人們越來越關注使用環境友好型浸出劑(包括硫代硫酸鹽、硫脲和鹵化物)回收金屬。從廢多氯聯苯中回收貴金屬通常是賤金屬回收之后的第二階段。這是因為賤金屬比貴金屬更容易浸出。通過浸出過程,廢 PCB 中的金屬溶解成溶液(浸出液)。為了獲得最終的金屬產品,滲濾液需要進一步處理以達到凈化和回收的目的。已經研究了許多方法,例如溶劑萃取、沉淀、膠結、離子交換、吸附和電解沉積。選擇合適的凈化和回收工藝,需要考慮多種因素,例如浸出液中目標金屬和雜質的濃度、浸出劑的性質以及浸出過程中的反應條件。
由于積累的數量和材料含量,手機已成為重要的二次資源,包括賤金屬和貴金屬以及稀土元素 (REE)。手機的 PCB 中的有價金屬含量高于其他電氣和電子設備,而貴金屬是最具吸引力的資源。因此,從廢舊手機PCB中回收金屬除了對環境保護和資源節約有貢獻外,還具有很高的經濟價值。傳統上,用于資源回收的電子廢物的預處理是通過使用切碎或研磨工藝進行的,這可能導致貴金屬損失高達 40% 。多項研究表明,使用濕法冶金方法從廢 PCBs 中的黃金回收率可高于 90% 。然而,由于破碎和研磨過程中的金屬損失,需要調整黃金回收率??紤]到破碎和研磨過程中貴金屬的損失,這些文獻報道的實際黃金回收率僅為50-60%。因此,廢多氯聯苯采用微波熱解進行預處理,以代替尺寸減小工藝。使用微波加熱可以實現快速、高效和選擇性加熱。據報道,微波熱解是廢 PCB 分層的一種有用的預處理技術。濕法冶金方法,包括浸出、溶劑萃取和沉淀,被用于盡可能多地從廢 PCB 中回收黃金。確定金的最終回收率以評估本研究中使用的實驗程序的性能。本研究的新穎之處在于通過使用微波熱解作為預處理工藝來替代切碎和研磨方法,從而防止貴金屬流失,從而從廢多氯聯苯中獲得高金回收率。此外,良好的金回收率可能表明微波熱解和濕法冶金相結合的方法適合從廢多氯聯苯中回收金。