物理回收法(適用于金屬靶材)
真空熔煉:將屬靶材廢渣(如銅、鈦)在真空爐中(壓強 < 1Pa,溫度 1200-1600℃)熔煉,去除易揮發(fā)雜質(zhì)(如鋅),直接澆鑄為新靶材坯料,純度保持 99.9% 以上。
粉末冶金:靶材碎屑經(jīng)氫化 - 脫氫處理(HDH 工藝)制成金屬粉末,再通過壓制 - 燒結(jié)(如放電等離子燒結(jié) SPS)制成靶材,適用于鈦、鋯等活性金屬。
廢渣分類與收集
源頭分類
根據(jù)電鍍工藝(如鍍鉻、鍍銅、鍍鋅等)和廢渣形態(tài)(污泥、濾渣、殘渣等)分類收集,避免不同成分混雜增加處理難度。
舉例:含鉻廢渣(六價鉻毒性高)與含鎳廢渣需分開收集,防止后續(xù)處理時交叉污染。
密封存儲
采用防滲漏容器或倉庫存儲,避免雨水沖刷導致重金屬流失污染土壤或地下水。
循環(huán)經(jīng)濟價值
回收 1 噸含鎳 10% 的廢渣,可提煉約 100kg 金屬鎳,相當于減少 2-3 噸鎳礦石開采。
貴金屬回收成本約為原生金屬的 30%-50%,經(jīng)濟效益顯著。
廢渣主要來源
靶材損耗:濺射過程中未沉積的金屬 / 陶瓷靶材粉末(如鈦、鉻、鋯、氮化鈦等);
設備維護:真空腔體內(nèi)殘留的沉積廢料、更換的靶材邊角料;
工藝副產(chǎn)物:反應氣體(如 N?、Ar、CH?)與靶材反應生成的固態(tài)顆粒物(如碳化物、氮化物);
廢氣處理殘渣:尾氣凈化裝置(如活性炭吸附、過濾器)捕獲的金屬粉塵。
直接資源化利用
作為新材料原料:
廢渣中的 TiN 粉末可添加到陶瓷刀具原料中,提高耐磨性;
金屬粉末經(jīng)壓制 - 燒結(jié)后,制成靶材再生料(成本比新靶材低 40%);
建筑材料添加物:固化穩(wěn)定化后作為混凝土添加劑(需確保重金屬浸出濃度<GB 5085.6 標準)。
電鍍廢渣中含有大量的重金屬和有機物,例如鉻、鎳、銅等。這些物質(zhì)在處理過程中容易溶解,進入水源和土壤中,對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染。特別是在排放到水體中后,這些有害物質(zhì)會對水生生物產(chǎn)生毒性影響,破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
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