氧化亚铁硫杆菌浸出废弃线路板中金属铜

研究氧化亚铁硫杆菌(a.f菌)从含磷铁矿石中脱磷的可行性及工艺技术。结果表明:氧化亚铁硫杆菌可以浸出铁矿石中的磷,生物浸出脱磷应选择缺磷9k培养基体系,添加黄铁矿可强化细菌浸出脱磷,矿浆初始ph对脱磷率有明显影响,合适的细菌接种量、亚铁初始含量及矿石粒度有利于生物浸出脱磷。对某含磷1.12%的铁矿石,以缺磷9k培养基为浸出体系,添加质量比为20%的黄铁矿,在初始ph值为1.7~2.0的条件下,采用a.f菌进行生物浸出,获得的脱磷率为86.6%。

为了研究沥青铀矿石的细菌浸出机理,设计了有菌有铁、有菌无铁及无菌无铁3种矿粉浸出试验及有菌无铁、无菌无铁两种试块浸出试验,检测了矿粉浸出体系中细菌的浓度、ph值、eh、亚铁离子浓度、总铁离子浓度及铀浓度的变化,分析了浸出尾渣中o、mg、k、p、s、fe、u等元素的含量,观测了浸出前后试块表面形貌的变化。结果表明,在沥青铀矿石浸出过程中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以高效氧化浸出体系中的亚铁、还原态硫及元素硫,使得浸出体系中的eh升高和ph值降低;有菌有铁浸出体系中,高浓度的细菌、高浓度的铁、低ph值和高eh可加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率;有菌无铁浸出体系中,即使总铁离子浓度很低,但由于有细菌的存在,同样可以加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率。有菌无铁的试块浸出中,试块表面出现了许多溶蚀坑,这表明细菌对铀矿石具有直接氧化作用。

考察了接种量、振荡条件、浸出液以及电池原料对氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池的影响.研究结果表明,浸出10d,钴浸出率达到48.5%,之后,浸出率不再增加;当接种量在2.5%—12.5%之间时,钴浸出率在第10天都为47.6%,接种量对浸出率无影响;振荡过程中控制温度为35℃时,钴浸出率最佳,并随着振荡速率的升高而增加;浸出液中加入硫磺对浸出影响不大,初始ph值在1.5—2.5范围内,都适合钴酸锂的浸出,而初始亚铁离子浓度在45g.l-1条件下浸出效果最好;选择固液比为3%最佳,并且钴酸锂粉末的粒度大小对浸出率无影响.

用单一的生物反应器处理硫化氢时,微生物容易受到硫化氢的毒害作用而使细胞活力受损,废气处理效率迅速降低。为此,提出生物和化学二级反应器处理硫化氢的新工艺,并对微生物的生长、分布、最适工艺运行条件和影响因素等做了研究。结果表明,生物反应器中微生物对亚铁离子的氧化速率对硫化氢的去除效果有着重要的影响,二级反应器工艺大大提高了硫化氢去除效率,反应的主要产物为单质硫,同时便于对硫沉淀的分离,在操作温度31℃,ph值1.5—1.8,水力停留时间2.5h,进气质量浓度8g/m3,硫化氢承载负荷2000g/(m3.h)以下时,系统可以稳定运行,硫化氢的脱除率可达99%以上。

利用微生物氧化亚铁硫杆菌(t.f.)为催化剂,催化氧化fe2+为fe3+制备了聚合硫酸铁(pfs)。并研究了氧化亚铁硫杆菌制备聚合硫酸铁的最佳工艺条件,在最佳工艺条件下制备的聚合硫酸铁具有较好的絮凝效果和对城市污水较好的去浊率。该方法生产工艺简单、成本低、无污染、不残留有毒物质,具有良好的经济和环境效益。

针对湖南汝城某含磷难选铁矿石,简要分析了该铁矿石中磷的赋存状态与磷铁嵌布关系,研究考察了某嗜酸氧化亚铁硫杆菌(atf菌)的生长特性、不同磷源对该atf菌代谢的影响以及不同浸矿浓度和atf菌接种量条件下的浸矿过程。试验表明:微生物通过耗磷生长的代谢过程,对含磷难选铁矿石进行脱磷是可行的。当前atf菌对该含磷铁矿脱磷率最高可达到61.47%。

本文对采自7个不同环境的氧化亚铁硫杆菌进行了随机扩增多态性dna(rapd)分析,20个引物中筛选出扩增效果较好的4个引物,每个引物能产生1～9条dna条带。通过4个引物的rapd分析获得的平均相似性系数表明不同来源的菌之间的相关系数在44%～83%之间。

在单因素试验基础上,研究了响应曲面法优化氧化亚铁硫杆菌氧化fe2+的工艺条件。结果表明,初始ρ(fe2+)、初始ph值、培养温度、接种量与响应值fe2+氧化速率有显著相关性。典型性分析得到氧化亚铁硫杆菌氧化fe2+的最佳工艺条件为:初始ρ(fe2+)为8.44g/l,溶液初始ph值为2.1,培养温度为33℃,接种量为12%。在此条件下,fe2+氧化速率理论值达到0.217g/(l.h),验证试验条件下实际最大氧化速率为0.215g/(l.h)。

通过设计淋滤实验,分析了不同淋滤条件下污泥中重金属的去除率,并应用hakanson潜在生态危害指数法(potentialecologicalriskindex,简记peri)对其进行评价.研究发现,cu、pb、zn、cr和ni的浸出取决于硫粉和硫酸浓度,经过14d的淋滤实验,加硫粉处理后cu、pb、zn、cr和ni的去除率可分别达到96.8%,53.2%,94.2%,97.5%,103.0%.结果表明:生物淋滤后污泥中重金属潜在生态风险属于低度风险,cu在污泥中表现出较高的潜在生态风险,在污泥处置利用时应多加关注.

根据废弃线路板破碎解离物料中金属与非金属颗粒密度特性及运动特性的差异,研制了水介质变径液固两相流分选装置及工艺,对0.5~0.25,0.25~0.125,0.125~0.074,<0.074mm这4个粒级废弃线路板物料分粒级进行了金属的富集回收分选实验.结果表明:前3个粒级产品的金属品位与回收率同时达到90%以上,<0.074mm物料的金属品位与回收率分别为65.51%及93.42%,工艺上实现了水介质的循环利用.

专利申请号:cn201810699652公开号:cn108754154a申请日:2018.06.29公开日:2018.11.06申请人:肇庆高新区国专科技有限公司本发明涉及一种分类回收线路板中金属的方法,具体涉及回收线路板(pcb)中的铜、锡、镍、钯、金、银和树脂。该技术先后通过粉碎、酸浸、阳极旋转迫击电解、浮选等工艺流程。

采用破碎机和高压电选机对废印刷线路板中金属cu进行回收.结果表明,破碎产物粒度<0.9mm时金属的单体解离度较高,可以作为分选的原料.物料在电选过程中的动力学分析表明,影响电选效果的主要因素为电极电压、滚筒转速、电晕电极距及物料粒度.经正交实验优化影响参数后,-0.9+0.074mm粒级的破碎产物一次电选所得精料中cu的富集情况较好,cu品位由32.0%富集到63.6%,回收率为78.7%.

结合偏压磁控溅射铜(铜靶,本底真空度6.6mpa,工作压力0.4pa,电流0.3a,电压450v,负偏压50v,溅射时间10min)及脉冲焦磷酸盐电镀铜(60～70g/l焦磷酸铜,280～320g/l焦磷酸钾,20～25g/l柠檬酸铵,温度45～50°c,ph4.2～4.5)工艺对以聚酰亚胺薄膜为基材的挠性印制线路板微孔进行金属化处理,讨论了正向脉冲平均电流密度对镀层质量,以及正向脉冲占空比对镀层金相显微组织和电阻的影响。结果表明:金属化后孔壁镀层连续,平整光滑,结合力较好;随着正向脉冲电流密度的增大,镀层粗糙度减小;随着正向脉冲占空比的增大,镀层电阻急剧增大并最终达到稳定状态。

采用万能高速粉碎机对废弃线路板进行破碎,采用icp-aes分析线路板中主要金属含量,研究破碎累积时间对破碎产物以及金属铜在各粒径范围分布的影响,讨论粉末粒径大小对水力摇床分选效果的影响。结果表明,线路板中金属铜的含量达约25%;当破碎累积时间为180s时,得到的破碎产品在0.15~1mm粒径范围内的产率最高。采用水力摇床分选时,在0.15~1mm粒径的粉末比较适合水力摇床分选,此粒级中铜的回收率达到98.3%以上。

根据废弃印刷线路板中材料密度不同,采用水介质流化床对印刷线路板粉末中的金属进行回收,对0.25~0.177、0.177~0.104、0.104~0.074和-0.074mm4个粒级范围内的物料进行分选试验。试验结果表明,在上述4个粒级范围内,随介质流速的增大,金属回收率降低;金属回收率η与实际操作速度(ua)和颗粒终端沉降速度(ut)的比值φ(ua/ut)存在一定线性关系,分析模拟了η与φ之间的相关性方程,外推试验的结果证明了相关性方程的可靠性;在合适的操作条件下,各粒级范围内金属的回收率分别为95.02%、90.07%、87.5%和92.68%。

研究用硫脲浸取金银技术从废弃印刷线路板中回收金银。结果表明,硫脲能够有效地从废弃印刷线路板中浸取金银,最佳浸出条件为固液比为1∶10,搅拌速度为300r/min,室温浸取(20~25℃),浸取时间1h,硫脲浓度为12g/l,fe3+质量分数为0.8%,ph为1.5。最佳条件下,金和银的浸取率分别达91.4%和80.2%。

对污泥生物淋滤过程中各种重金属元素的形态变化情况进行了测定,借助重金属化学形态转化规律,间接判断污泥重金属生物淋滤的转化机制。试验结果显示,cu、ni、cd的生物淋滤是以直接机制为主的,zn的生物淋滤过程是以间接机制为主的,cr、pb的生物淋滤过程属于混合机制,但其混合机理是有差别的。

采用序批式试验研究了利用不同基质的硫杆菌(氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌)以不同体积浓度淋滤剩余污泥时对其中重金属的浸出及养分流失的影响。结果表明,两种硫杆菌对四种重金属浸出率的大小次序均为zn>cu>cr>pb,且浸出率随菌液体积的增加而增大,同时,两种硫杆菌淋滤均引起污泥中toc、tn和tp的流失。然而,氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中四种重金属的浸出效果优于氧化亚铁硫杆菌,且10%和15%的菌液对同一金属的浸出率相差小于4%。因此,从技术及经济角度考虑,10%的氧化硫硫杆菌淋滤对金属的浸出最佳。另一方面,等体积的氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中toc、tn和tp造成的损失小于氧化亚铁硫杆菌,15%的氧化亚铁硫杆菌淋滤甚至造成污泥中tp的66.4%流失,故从养分角度考虑,采用硫杆菌淋滤后的剩余污泥不再适宜土地利用。

废旧印刷线路板中含有多种有色金属,若将其随意丢弃或采用不恰当的处理方法,不仅会污染环境,还会造成资源流失。本文对采用重力分选技术实现废旧印刷线路板中有色金属富集的可行性进行了研究。结果表明:重选法(摇床)可以实现废旧印刷线路板中有色金属和玻璃纤维、树脂的分离;在实验的破碎粒度范围内,将废旧印刷线路板破碎到-0.5mm时,摇床分选效果最好。

利用金相显微镜和x-射线衍射仪对铝质复合脱氧剂进行物相定性分析。试样经强碱溶解,h2o2助溶,以适量硝酸中和强碱并溶解盐类,过滤使金属铝与三氧化二铝分离。对沉淀物进行低温灰化处理,加助熔剂进行高温熔融,用盐酸浸取,以氟盐置换edta络合滴定法测定。研究了样品的粒度、溶样方法以及水溶性铝等对测定的影响。将该法用于铝质复合脱氧剂中金属铝和三氧化二铝的测定,加标回收率在97%～105%之间,相对标准偏差不大于1.0%,金属铝的本法测定结果和高价金属盐氧化络合返滴定法测定结果进行比对,结果一致。实验表明,方法解决了铝质复合脱氧剂中金属铝与三氧化二铝分离困难,样品测定结果的精密度和准确度均较好,适于铝质复合脱氧剂中金属铝及三氧化二铝的物相分析。

带元件的废印刷线路板多种金属共存,在采用氰化法浸取金的过程中,金的质量浓度随浸取时间的变化呈先升高后降低的曲线特征。如果反应时间控制不当,已经溶解的金就会被废印刷线路板上锌、镍等金属还原。为了提高金的回收率,研究了低氰化物质量浓度、短浸出时间的两次逆流浸金工艺,使金的回收率达到99%以上,废印刷线路板表层残余au品位在3g/t以下。

重金属铜的典型加工工艺