PCB厂回收铜样制备单质铜的研究

发布时间：2023-03-05 14:07

　　我国已经是全球第一的PCB生产基地,蚀刻废液是PCB生产的主要危险废液,其内包含大量的铜离子。将蚀刻废液中的铜提取出来,不仅会避免资源的大量浪费,而且会减少对环境的污染。国内厂家制得的蚀刻废液回收后的铜的产品纯度相对较低。本文使用EDX能谱仪、XRD衍射仪、扫描电镜、ICP光谱仪等检测手段对电镀厂家提供的回收样品分析检测,并制定提纯工艺,优化工艺条件,回收制备高纯度单质铜。根据样品的检测结果,分析可知原料样品中主要含有铜元素、氧元素与微量的铬元素与氯元素,各金属的含量分别是：铜的含量为87.6%,铬含量为0.031%,铝含量为0.015%,其他主要是氧元素。原料样品成分主要是氧化亚铜与氧化铜以及铜的混合物,其外形为针絮状结构。根据分析结果,制定了硫酸还原法与氢气还原法两种工艺路线来制备高纯度金属铜。采用硫酸还原法,设计单因素实验,研究硫酸浓度,反应时间,硫酸用量对产物铜含量的影响：随着硫酸浓度的增加和反应时间的增长,样品的表面越来越光滑,并且出现越来越多的铜颗粒附着在表面,铜颗粒表面光滑,形状大小不一。根据单因素实验结果设计正交实验,最终得出硫酸还原法的最佳实验条件是：硫酸浓度为17%...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 研究背景
    1.3 蚀刻液的种类及原理
        1.3.1 酸性蚀刻液
        1.3.2 碱性蚀刻液
        1.3.3 氯化铁蚀刻液
        1.3.4 过硫酸铵蚀刻液
        1.3.5 硫酸/铬酸蚀刻液
        1.3.6 硫酸/双氧水蚀刻液
    1.4 蚀刻液回收利用
        1.4.1 酸性蚀刻液的回收利用
        1.4.2 碱性蚀刻液的回收利用
    1.5 国内外的研究现状
    1.6 本课题的研究目的与意义
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究目的
        1.6.3 研究内容
第二章 原料样品分析
    2.1 实验仪器
    2.2 实验药品
    2.3 实验表征手段
        2.3.0 能量散射(EDX)
        2.3.1 ICP荧光检测
        2.3.2 X射线衍射分析(XRD)
        2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.4 铜含量的测定
    2.4 原料样品成分分析
        2.4.1 原料样品元素种类分析结果
        2.4.2 原料样品元素含量分析结果
    2.5 原料样品中所含物质分析(XRD)
    2.6 原料样品的SEM图谱
    2.7 制定反应方案
        2.7.1 酸洗法
        2.7.2 氢气还原法
    2.8 本章小结
第三章 酸洗法工艺研究
    3.1 实验试剂
    3.2 实验仪器
    3.3 实验流程
    3.4 单因素实验结果分析
        3.4.1 硫酸浓度对铜含量的影响
        3.4.2 反应时间对铜含量的影响
        3.4.3 硫酸用量对铜含量的影响
    3.5 正交实验
    3.6 最佳反应产物分析
        3.6.1 产物XRD分析
        3.6.2 产物的SEM图谱
        3.6.3 产物铜含量分析
    3.7 本章小结
第四章 氢气还原法提铜工艺
    4.1 实验试剂
    4.2 实验仪器
    4.3 实验装置
    4.4 实验步骤
        4.4.1 前期操作
        4.4.2 实验操作
    4.5 单因素实验结果分析
        4.5.1 反应温度对产物铜含量的影响
        4.5.2 反应时间对产物铜含量的影响
        4.5.3 氢气浓度对产物铜含量的影响
    4.6 正交实验
    4.7 最佳产物的分析
        4.7.1 产物铜含量分析
        4.7.2 产物XRD检测
        4.7.3 产物SEM分析
    4.8 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
        5.1.1 样品成分分析
        5.1.2 硫酸还原法提铜
        5.1.3 氢气还原法提铜
    5.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3756334