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【6h】

废旧手机电路板浮选矿浆分散强化及分选试验研究

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变量注释表

1前言

1.1研究背景及意义

1.2课题来源

1.3研究内容与方法

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法

1.4本章小结

2文献综述

2.1引言

2.2国内外废旧电路板处理现状

2.2.1国外废旧电路板处理现状

2.2.2国内废旧电路板处理现状

2.3废旧电路板处理技术

2.3.1机械物理处理技术

2.3.2火法冶金技术

2.3.3湿法冶金技术

2.3.4生物冶金技术

2.4浮选技术处理废旧电路板

2.5本章小结

3试验与分析方法

3.1试验材料

3.2试验设备与分析软件

3.2.1破碎设备

3.2.2材料特性分析设备

3.2.3浮选试验设备

3.3废旧手机电路板浮选试验

3.3.1 浮选试验流程

3.3.2 浮选药剂

3.3.3 浮选效果评估

3.4本章小结

4废旧手机电路板破碎产物特性研究

4.1电路板预处理对破碎影响

4.1.1预处理对电路板结构影响

4.1.2 有机溶剂对电路板作用机理

4.2电路板破碎产物筛分分析

4.2.1电路板破碎物料产率分析

4.2.2电路板破碎产物各粒级铜品位分析

4.2.3 各粒级PCBs破碎产物金属含量分析

4.3电路板破碎产物特性对浮选影响

4.3.1有机溶剂处理对电路板化学特性影响

4.3.2-0.25mm电路板粉末物相组成分析

4.3.2 玻璃纤维特性对浮选的影响

4.3.3 电路板中有机物特性对浮选的影响

4.3.4 金属铜特性对浮选的影响

4.4本章小结

5浮选矿浆中非金属的分散强化研究

5.1非金属表面能计算

5.1.1固体与不同液体接触角测试

5.1.2不同液体表面张力测试

5.1.3电路板粉末中非金属表面能

5.2非金属团聚原因分析研究

5.3非金属分散强化研究

5.3.1机械磨矿改善非金属分散研究

5.3.2单宁酸强化非金属分散研究

5.3.3木质素磺酸钠强化非金属分散研究

5.3.4羧甲基纤维素钠强化非金属分散研究

5.4药剂吸附机理研究

5.4.1吸附原理

5.4.2分散剂在非金属表面吸附量研究

5.4.3有机分散剂红外谱图

5.4.4药剂吸附机理

5.5本章小结

6废旧手机电路板反浮选试验研究

6.1电路板自然疏水性浮选试验

6.1.1 入料浓度的影响

6.1.2 搅拌速度的影响

6.1.3 充气量的影响

6.2分散剂对浮选效果影响

6.2.1 单宁酸对浮选效果影响

6.2.2 木质素磺酸钠对浮选效果影响

6.2.3 羧甲基纤维素钠对浮选效果影响

6.3捕收剂对浮选效果影响

6.3.1 煤油捕收剂对浮选效果影响

6.3.2 十二胺捕收剂对浮选效果影响

6.4本章小结

7结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

作者简介

学位论文原创性声明

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摘要

随着电子工业飞速发展,手机产品更新速度持续加快。研究表明中国产生的废旧手机每年高达7000万部,并且这一数据会持续增长。废旧电路板作为废旧手机中的核心部件,由于具有较高的金属含量与污染性,因此对废旧电路板进行高效资源化回收是必要的。 目前,机械方法由于低污染、高回收率已经成为废旧电路板主要的处理技术。而针对电路板破碎后细粒物料处理,一些机械方法受到粒度限制难以实现较好的分选效果。浮选由于具有处理细粒优势而被作为电路板处理方法,然而当前对于浮选处理废旧电路板研究,仅局限于对破碎物料直接浮选并且对微细粒物料分选效率低的问题缺乏深入分析与有效的解决方法。因此,本文通过深入理论分析与试验研究实现废旧电路板中金属高效回收。 采用SEM-EDS研究玻璃纤维和铜的外观以及表面元素分布发现,玻璃纤维以束状存在且表面碳含量为49.42%,这有助于玻璃纤维上浮。铜表面含有许多瘤状物且碳含量为32.54%。XPS分析进一步发现Cu主要以CuO,Cu(Met)和Al2Cu形式存在,其含量分别为28.57%,32.86%和38.57%。FT-IR分析发现PCBs中的有机物与环氧树脂分子结构基本相同,这为后续浮选药剂选择及药剂吸附机理提供了依据。 通过计算非金属表面能发现,范德华分量占据非金属表面能为94.06%,表明组成非金属颗粒主要属于非极性表面,因而表现为较强的疏水性能。在此基础上,研究了非金属易团聚原因,发现疏水引力是造成非金属颗粒之间发生团聚主要原因。进一步通过加入有机分散剂改善了非金属颗粒的分散性,并且论述了分散剂对非金属颗粒的分散机理。最后通过研究有机分散药剂在非金属颗粒表面吸附机理发现,范德华力与氢键力有助于药剂在非金属颗粒表面实现吸附,并且吸附量呈现木质素磺酸钠>单宁酸>羟甲基纤维素。 通过研究有机分散剂对浮选效果影响发现,有机分散剂添加量与回收率出现相同增加趋势,然而当添加量过高后沉物中Cu品位急剧减少,因此适当添加分散剂可提高金属回收率。进一步通过分析分散剂在相同添加量下的沉物产率,发现木质素磺酸钠>单宁酸>羟甲基纤维素与非金属颗粒相互作用强度,这主要是因为分散剂中极性官能团负电性强弱以及数量影响形成氢键力强弱。此外,捕收剂添加量增加使得沉物中铜的品位提高,且十二胺作用效果大于煤油,这是由于十二胺可以与呈负电的非金属颗粒实现静电作用。

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