金鹽回收中的超細(xì)粉末處理技術(shù)
納米級(jí)金粉(<100 nm)的特殊處理方法:
1. 防團(tuán)聚措施
表面修飾:
十二烷基硫醇(DDT)單分子層
PEG-2000空間位阻劑
分散工藝:
超聲破碎(20 kHz, 500 W)
微射流均質(zhì)(壓力2000 bar)
2. 干燥技術(shù)
方法 粒徑變化 比表面保留率
噴霧干燥 +50% 60%
冷凍干燥 +15% 85%
超臨界干燥 +5% 95%
3. 安全防護(hù)
爆炸下限:60 g/m3(需惰性氣氛保護(hù))
個(gè)人防護(hù):
正壓式呼吸器
防靜電工作服
應(yīng)用領(lǐng)域:
導(dǎo)電油墨(粒徑要求20±5 nm)
醫(yī)療顯影劑(需無(wú)菌處理)
金鹽回收中的選擇性化學(xué)鍍技術(shù)
化學(xué)鍍技術(shù)可在非導(dǎo)電基材上選擇性沉積金層,適用于電子廢料中微米級(jí)金線路的回收:
鍍液配方優(yōu)化
組分 濃度范圍 功能作用
氯金酸(HAuCl?) 1-3 g/L 金離子來(lái)源
還原劑(DMAB) 2-5 g/L 電子供體(E°=-1.18 V)
絡(luò)合劑(EDTA) 10-15 g/L 穩(wěn)定Au3?,抑制自發(fā)分解
pH調(diào)節(jié)劑 維持7.5-8.5 硼酸鈉緩沖體系
工藝特性
沉積速率:0.5-2 μm/h(40-60°C)
選擇性:通過(guò)光刻膠圖形化實(shí)現(xiàn)局部沉積(精度±5 μm)
鍍層性能:
電阻率2.3 μΩ·cm(接近體材料)
結(jié)合力>30 MPa(劃痕測(cè)試)
應(yīng)用案例:
日本日礦金屬處理廢棄FPC板,金回收率>98%
缺陷控制:鍍液壽命約8-10個(gè)金屬周轉(zhuǎn)(需定期過(guò)濾再生)
金鹽回收中的飛秒激光解離技術(shù)
超快激光(脈寬100 fs)選擇性剝離電子廢料中的金層:
工藝參數(shù)
參數(shù) 設(shè)定值 物理效應(yīng)
波長(zhǎng) 515 nm 金吸收系數(shù)達(dá)10? cm?1
能量密度 0.5 J/cm2 超過(guò)金燒蝕閾值(0.3 J/cm2)
重復(fù)頻率 100 kHz 平衡效率與熱影響區(qū)
加工效果
剝離精度:±2 μm(可保留底層基材完整性)
金純度:99.9%(無(wú)銅、鎳等基材混入)
速率:處理手機(jī)主板達(dá)5 cm2/s
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
非接觸式加工避免機(jī)械應(yīng)力
廢氣僅需簡(jiǎn)單過(guò)濾(無(wú)化學(xué)溶劑揮發(fā))
設(shè)備成本:飛秒激光系統(tǒng)約$0.5M/臺(tái),適合高值廢料處理
金鹽回收中的氧化技術(shù)
處理含氰廢水的深度氧化方案:
1. 臭氧催化氧化
催化劑:MnO?/Al?O?(比表面積180 m2/g)
動(dòng)力學(xué):
CN? + O? → CNO? + O?(k=3.2×103 M?1s?1)
終產(chǎn)物為CO?和N?(無(wú)二次污染)
2. 電化學(xué)氧化
陽(yáng)極材料:BDD(摻硼金剛石)
操作條件:
電流密度100 A/m2
極板間距10 mm
處理效果:
CN?<0.1 mg/L(達(dá)標(biāo)排放)
能耗8 kWh/kg CN?
經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
技術(shù) 投資成本($/t) 運(yùn)行成本($/m3)
堿性氯化法 50,000 1.2
臭氧氧化 120,000 0.8
電化學(xué)氧化 80,000 0.6
金鹽回收電解回收的動(dòng)力學(xué)研究
金鹽回收電解過(guò)程受傳質(zhì)與電荷轉(zhuǎn)移雙重控制,其動(dòng)力學(xué)特性表現(xiàn)為:
陰極反應(yīng)機(jī)理:
主反應(yīng):Au(CN)?? + e? → Au + 2CN?(標(biāo)準(zhǔn)電位-0.6V vs SHE)
競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng):2H? + 2e? → H?↑(需維持pH>10抑制析氫)
關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)參數(shù):
參數(shù) 典型值 影響規(guī)律
交換電流密度j? 1.2×10?3 A/cm2 隨溫度升高呈指數(shù)增長(zhǎng)
傳遞系數(shù)α 0.52 與電極表面粗糙度正相關(guān)
擴(kuò)散層厚度δ 50-100μm 與流速的-0.5次方成正比
強(qiáng)化措施:
脈沖電解:采用占空比1:4的方波(f=50Hz),使晶粒尺寸從20μm降至5μm
流體擾動(dòng):在電解槽中設(shè)置靜態(tài)混合器,極限電流密度提升至350A/m2
添加劑調(diào)控:添加1ppm的Pb2?可使沉積過(guò)電位降低120mV
金鹽回收,火法冶金回收工藝
火法處理適用于高含量(>1%)金鹽廢料,主要流程包括:
預(yù)處理階段
烘干脫水:120℃下將含水率從80%降至<5%
配料熔劑:按金鹽:硼砂:碳酸鈉=1:0.3:0.2比例混合
熔煉階段
電弧爐熔煉:溫度1350-1500℃,時(shí)間2-3h
貴鉛形成:Au與Pb形成合金(密度11.3g/cm3),與渣相分離
灰吹氧化:900℃下鼓風(fēng)氧化除鉛,獲得粗金錠
精煉階段
電解回收:采用AuCl?-HCl電解液,電流密度200A/m2
純度提升:從99.5%提純至99.99%
典型技術(shù)指標(biāo):
回收率:98.2-99.5%
能耗:850-1200kWh/kg Au
渣含金:<0.01%