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 515 nm 金吸收系數(shù)達(dá)10? cm?1
能量密度 0.5 J/cm2 超過金燒蝕閾值(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%(無銅、鎳等基材混入)
速率:處理手機主板達(dá)5 cm2/s
技術(shù)優(yōu)勢:
非接觸式加工避免機械應(yīng)力
廢氣僅需簡單過濾(無化學(xué)溶劑揮發(fā))
設(shè)備成本:飛秒激光系統(tǒng)約$0.5M/臺,適合高值廢料處理
金鹽回收吸附材料與技術(shù)
新型吸附劑性能對比:
活性炭類
椰殼炭:孔徑2-5nm,吸附量12kg/t
煤質(zhì)炭:機械強度>95%,適用CIP工藝
離子交換樹脂
強堿性201×7:交換容量1.8mmol/g
螯合型IRC-718:選擇性系數(shù)Au/Cu=1500
功能化材料
硫醇改性SiO?:吸附速率常數(shù)k=0.12min?1
石墨烯氣凝膠:比表面積650m2/g,吸附量35kg/t
工業(yè)案例:
南非AngloGold的樹脂廠:處理量2000m3/d,尾液<0.01mg/L
動態(tài)吸附柱設(shè)計:徑高比1:4,空塔流速8BV/h
金鹽回收電解回收的動力學(xué)研究
金鹽回收電解過程受傳質(zhì)與電荷轉(zhuǎn)移雙重控制,其動力學(xué)特性表現(xiàn)為:
陰極反應(yīng)機理:
主反應(yīng):Au(CN)?? + e? → Au + 2CN?(標(biāo)準(zhǔn)電位-0.6V vs SHE)
競爭反應(yīng):2H? + 2e? → H?↑(需維持pH>10抑制析氫)
關(guān)鍵動力學(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
傳遞系數(shù)α 0.52 與電極表面粗糙度正相關(guān)
擴散層厚度δ 50-100μm 與流速的-0.5次方成正比
強化措施:
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: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?可使沉積過電位降低120mV
12年