NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系隔膜电解铜电化学研究

PCB板(印刷电路板)剪裁铣削渣中含有金属铜和铝,且塑料含量高,采用电化学溶解隔膜电积工艺可以实现铜的剥离并得到高品位阴极铜。该工艺具有流程短、电流效率高、产品纯度高等优点,具有广阔的应用前景,但其电化学机理尚不明确,本文以PCB制造过程中产生的含铜固废作为阳极,采用钛板为阴极,在NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系中采用隔膜电解工艺进行了一系列试验,包括不同铵盐体系、氨/硫酸铵体系中不同电极、氨/硫酸铵体系不同电解液组成的电化学行为曲线以及NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系电沉积铜的控制步骤、成核机理等。结果表明,氨/硫酸铵体系中电积铜的起始还原电位最低,电积时电耗较低,且该体系中氢的析出电位均较负,可避免因析出氢气降低阴极电流效率的副反应;NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系中Cu^(2+)在钛电极表面的电沉积反应为不可逆过程,且为双电子一步转移过程,控制步骤为扩散控制;Cu^(2+)在钛电极上的成核机理接近于瞬时成核。该研究成果可为NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系隔膜电解铜工艺提供理论参考。

剪切强化碳化法制备电池级碳酸锂工艺研究

针对传统碳化分解法制备电池级碳酸锂存在生产周期长、二氧化碳利用率低、杂质含量难以达到电池级碳酸锂标准等问题,以低品位锂云母矿石浸出液为原料,研究了碳酸钠沉锂—剪切碳化—离子交换—加热分解工艺制备电池级碳酸锂。结果表明:在温度30℃、液固体积质量比25/1、二氧化碳通入速率0.5 L/min、剪切转速6000 r/min条件下,钙、镁、锰去除率分别达97.26%、81.82%、95.73%。剪切辅助碳化法可显著提升碳化反应速率,缩短反应时间,节省70%以上CO 2气体,更有利于制得电池级碳酸锂。所制备碳酸锂符合电池级碳酸锂标准。

镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学研究

采用剪切强化氨性浸出工艺处理镍钼矿能同时获得较高的镍、钼浸出率,但浸出过程的动力学和机制尚不明确。研究了某镍钼矿氨高剪切强化氨浸钼的宏观动力学,并探讨了浸出机制。结果表明:镍钼矿高剪切强化氨浸钼的过程更符合Drozdov动力学模型,表观反应速率常数的对数ln k_(m)与1/T之间的关系式为ln k_(m)=-4267/T+7.419,表观活化能为35.48 kJ/mol,反应受表面化学反应控制。

氯盐体系印刷电路板电镀锡试验研究

研究了用氯盐体系在印刷电路板(PCB板)上电镀锡,考察了相关因素对电镀锡的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明:在温度35℃、Sn^(2+)质量浓度40 g/L、电流密度2 A/dm^(2)、盐酸浓度3 mol/L、镀锡时间6 min最佳条件下制得的锡镀层表面光亮平整且无裂缝裂纹;镀液中添加1 g/L的抗坏血酸可有效提高镀液稳定性;镀层和基体之间结合力良好,符合PCB制作过程中的要求。

镍钼矿中钼、硫清洁回收工艺

针对贵州地区复杂镍钼矿难以清洁高效利用的问题,提出了碱性焙烧−净化−冷冻结晶−离子交换回收钼及副产物Na_(2)SO_(4)的清洁冶金工艺。采用单因素实验法,考察了碱性焙烧−浸出过程中Na_(2)CO_(3)用量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度和浸出时间等因素对钼浸出率和浸出液成分的影响,研究了冷冻结晶过程溶液中钼、硫含量对Na_(2)SO_(4)结晶率及产品纯度的影响。结果表明:在Na_(2)CO_(3)用量为理论用量的1.2倍、焙烧温度800℃、焙烧时间1 h、浸出温度95℃、浸出时间1 h的优化条件下,钼的总浸出率为94.68%。经四次循环后,浸出液中钼浓度约为40 g/L、硫浓度约为90 g/L。对循环浸出液冷冻结晶,可得到结晶率为89.61%的Na_(2)SO_(4)。结晶母液经离子交换得到的高峰解析液中钼浓度可达115 g/L以上。

用氯盐体系从印刷电路板上退锡试验研究

研究了采用氯盐体系对印刷电路板(PCB)退锡,退锡后液以隔膜电积法回收锡。通过单因素条件试验确定退锡优化条件。结果表明:在45℃条件下,用Sn^(4+)质量浓度60 g/L、盐酸浓度5 mol/L的溶液为退锡剂,可在2 min内退去PCB上的锡镀层;退锡液经均相膜隔膜电积10 h,阳极室退锡后液中Sn^(4+)质量浓度达58.6 g/L,可作为退锡剂循环使用,阴极锡锭纯度99.9%,可直接用于制备PCB,锡得到循环使用。

用高比表面针铁矿吸附氟的试验研究

研究了采用剪切强化法制备高比表面积针铁矿,借助X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气物理性吸附等手段表征针铁矿的微观结构,通过单因素试验考察了溶液初始pH、吸附时间、温度、初始F^(-)质量浓度、针铁矿用量、共存阴离子等对针铁矿吸附F^(-)的影响。结果表明:所制备的针铁矿比表面积高达206.91 m^(2)/g,对F^(-)有很强的吸附能力;在初始pH=4、温度25℃、针铁矿用量10 g/L条件下,对F^(-)质量浓度100 mg/L的溶液吸附处理2 h,其对F^(-)吸附率达92.2%,吸附量为9.22 mg/g;溶液中Cl^(-)和NO^(-)_(3)的存在对吸附影响不大,而SO^(2-)_(4)会通过竞争作用抑制针铁矿对F^(-)的吸附。