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仉丽娟, 周洪波. 废覆铜板分选残渣生物脱毒工艺优化及机理研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.12.03.005
引用本文: 仉丽娟, 周洪波. 废覆铜板分选残渣生物脱毒工艺优化及机理研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.12.03.005
Recovery of Cu from waste copper clad laminate sorting residue in a two-stage bioleaching process: Process optimization and mechanisms[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.12.03.005
Citation: Recovery of Cu from waste copper clad laminate sorting residue in a two-stage bioleaching process: Process optimization and mechanisms[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.12.03.005

废覆铜板分选残渣生物脱毒工艺优化及机理研究

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.12.03.005
详细信息
  • 中图分类号: TG142.71

Recovery of Cu from waste copper clad laminate sorting residue in a two-stage bioleaching process: Process optimization and mechanisms

  • 摘要: 废覆铜板分选残渣量大,含有约1%铜,潜在利用价值高。微生物浸出法流程短、成本低、环境友好。本研究采用响应曲面法对废覆铜板分选残渣生物浸出脱毒工艺进行优化(参数因子—初始pH、固形物含量和Fe2+浓度;响应值—铜浸出率),设计三因素三水平共计17个实验的优化实验方案;其次,对优化实验结果进行多项回归拟合分析和浸出机理探究。研究结果表明:铜浸出率回归模型可信度高,模拟精确度高,与实际情况拟合良好,可以反映参数因子及其交互作用对铜浸出率的影响。在初始pH 1.8、固形物含量30%和Fe2+浓度5 g/L的最优化条件下,获得90.89%的铜浸出率(4h)。基于优化结果,废覆铜板残渣生物浸出脱毒放大实验中(100L搅拌槽),外加酸调控体系pH<2.5,浸出6h,铜浸出率>98%,浸出渣中铜含量<0.02%(w/w)。未反应缩核动力学模型指出:残渣中铜生物浸出过程受界面传质和固体膜层内扩散混合控制。研究浸出机理显示:废覆铜板分选残渣中的铜主要通过Fe3+氧化和H+溶出;嗜酸氧化亚铁微生物持续氧化Fe2+→Fe3+,不仅降低了Fe3+消耗量,也促进了残渣中铜的释放。研究结果将为废旧电子电器绿色资源化再利用提供理论依据。

     

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  • 网络出版日期:  2022-05-05

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