废旧印刷线路板矿浆电解循环利用关键技术及应用
定价：￥168.00
作者： 陈梦君等
出版时间：2026-06
出版社：科学出版社
- 科学出版社
- 9787030835116
- 1版
- 2026-06
作者简介
内容简介
随着电器电子产品的快速更新换代，大量含有有价金属的废旧印刷线路板（WPCBs）被弃于生活垃圾中，不仅造成资源浪费，还可能对环境造成污染。高效回收WPCBs中的金属成分，不仅能够缓解资源短缺的压力，也是实现循环经济发展的重要举措。本书系统阐述基于矿浆电解法的WPCBs金属回收技术的关键原理和应用实践。首先，详细分析WPCBs的组成特性，重点探讨WPCBs的生态环境属性影响，基于此，提出利用工业余热拆解WPCBs的极板和元器件。然后，介绍矿浆电解法的基本原理，提出酸性、碱性矿浆电解完整工艺流程。针对工艺中的关键环节，进行深入的研究与创新，包括优化电解参数以提高金属回收率和纯度，通过工业化实验，全面分析该技术的经济性和环境效益等。
目录
目录
第1章 概述 1
1.1 电子废弃物 1
1.1.1 电子废弃物定义 1
1.1.2 电子废弃物特征 1
1.1.3 电子废弃物的管理政策 3
1.2 废旧印刷线路板 5
1.2.1 废旧印刷线路板的组成 5
1.2.2 废旧印刷线路板的特征 6
1.3 废旧印刷线路板资源化研究现状 6
1.3.1 机械处理技术 6
1.3.2 火法处理技术 8
1.3.3 生物处理技术 9
1.3.4 湿法处理技术 10
1.4 矿浆电解处理技术 11
1.4.1 矿浆电解技术简介 11
1.4.2 矿浆电解技术发展与特征 12
1.4.3 矿浆电解在传统冶金中的应用 12
1.4.4 矿浆电解在固废处理中的应用 13
1.5 废旧印刷线路板处理处置未来研究方向 14
参考文献 15
第2章 废旧印刷线路板资源环境属性分析 18
2.1 WPCBs元器件元素含量分析 18
2.1.1 电子元件中贱金属含量分析 23
2.1.2 电子器件中贱金属含量分析 25
2.1.3 电子元器件中贵金属含量分析 27
2.1.4 电子元器件中类金属含量分析 27
2.1.5 电子元器件中稀土元素含量分析 30
2.1.6 废弃元器件与电路板基板金属含量对比 31
2.1.7 小结 31
2.2 WPCBs电子元器件金属环境属性 32
2.2.1 电子元器件浸出特性 32
2.2.2 电子元器件中金属化学形态 34
2.2.3 电子元器件中金属生物有效性 40
2.2.4 小结 42
2.3 WPCBs电子元器件对人体健康和生态环境的潜在影响 45
2.3.1 电子元件对人体健康和生态环境的潜在影响 45
2.3.2 电子器件对人体健康和生态环境的潜在影响 52
2.3.3 小结 57
参考文献 58
第3章 基于工业余热的WPCBs绿色拆卸技术 59
3.1 材料和方法 59
3.1.1 WPCBs样本收集 59
3.1.2 实验室热风自动拆卸系统 60
3.1.3 WPCBs拆解元器件流程 61
3.2 结果与讨论 62
3.2.1 ADS内部温度分布和速度场 62
3.2.2 预热温度对元器件拆卸的影响 62
3.2.3 热源温度对元器件拆卸的影响 63
3.2.4 保温时间对部件拆卸的影响 64
3.2.5 基于工业余热的WPCBs自动拆解工业化展望 65
3.3 小结 66
参考文献 67
第4章 酸性矿浆电解资源化关键技术 68
4.1 基于盐酸体系矿浆电解回收金属铜 68
4.2 基于硫酸体系矿浆电解回收铜及其产物形貌控制 70
4.2.1 硫酸体系矿浆电解回收WPCBs中金属铜 70
4.2.2 硫酸体系矿浆电解制备微米级铜粉 78
4.2.3 硫酸体系矿浆电解制备纳米级铜粉 83
4.2.4 小结 87
4.3 基于离子液体体系的矿浆电解绿色分离与回收 87
4.3.1 离子液体矿浆电解法绿色回收WPCBs中的金属铜 87
4.3.2 离子液体体系下WPCBs中多金属分离效果及影响规律 92
4.3.3 五种不同离子液体体系对WPCBs金属分离效果的对比 106
4.3.4 小结 111
参考文献 111
第5章 WPCBs酸性矿浆电解机理 113
5.1 WPCBs矿浆电解资源化过程分形生长机理 113
5.1.1 实验设计 113
5.1.2 点电极金属铜电沉积实验分形生长 115
5.1.3 线电极金属铜电沉积实验分形生长 118
5.1.4 面电极金属铜电沉积实验分形生长 121
5.1.5 小结 124
5.2 WPCBs矿浆电解过程电化学振荡行为 125
5.2.1 实验设计 125
5.2.2 循环伏安曲线 126
5.2.3 实验参数对铜电沉积过程电化学振荡规律的影响 127
5.2.4 铜沉积的电化学振荡过程分析 141
5.2.5 电压振荡相空间重构吸引子分析 142
5.2.6 小结 146
参考文献 147
第6章 酸性矿浆电解液循环及放大工艺 148
6.1 基于电解液循环的CPU插槽中金属回收 148
6.1.1 实验设计 148
6.1.2 首次电解实验金属分布情况 149
6.1.3 电解液循环十四次金属分布情况 151
6.1.4 电解液循环总金属分布情况 152
6.1.5 电解液循环过程中金属变化情况 152
6.1.6 小结 155
6.2 WPCBs矿浆电解回收金属的实验室放大工艺 156
6.2.1 实验设计 157
6.2.2 NaCl浓度对金属回收率的影响 158
6.2.3 CuSO4·5H2O浓度对金属回收率的影响 159
6.2.4 WPCBs投加量对金属回收率的影响 160
6.2.5 小结 161
参考文献 161
第7章 碱性矿浆电解资源化关键技术 163
7.1 WPCB-MPs碱性矿浆电解铜回收技术 163
7.1.1 氨-氯化铵碱性矿浆电解体系 165
7.1.2 氨-碳酸铵碱性矿浆电解体系 171
7.1.3 氨-过硫酸铵氧化型碱性矿浆电解体系 177
7.1.4 不同碱性矿浆电解体系对比分析 183
7.1.5 小结 189
7.2 WPCB-MPs碱性矿浆电解回收铜理论分析 189
7.2.1 碱性矿浆电解体系热力学过程 190
7.2.2 碱性矿浆电解体系电化学过程 192
7.2.3 小结 195
参考文献 195
第8章 碱性矿浆电解循环扩大体系关键技术 197
8.1 电解液循环对WPCB-MPs碱性矿浆电解回收的影响 197
8.1.1 碱性矿浆电解循环体系中Cu的回收率 198
8.1.2 碱性矿浆电解循环体系中Cu分布规律 199
8.1.3 碱性矿浆电解循环体系中其他金属变化规律 200
8.1.4 碱性矿浆电解循环体系中阴、阳极物相变化规律 203
8.1.5 小结 206
8.2 碱性矿浆电解循环体系放大工艺 206
8.2.1 碱性矿浆电解液5 L放大工艺 206
8.2.2 碱性矿浆电解液中试放大工艺 209
8.2.3 小结 218
参考文献 219
第9章 结论与展望 221
9.1 结论 221
9.2 展望 223
第1章 概述 1
1.1 电子废弃物 1
1.1.1 电子废弃物定义 1
1.1.2 电子废弃物特征 1
1.1.3 电子废弃物的管理政策 3
1.2 废旧印刷线路板 5
1.2.1 废旧印刷线路板的组成 5
1.2.2 废旧印刷线路板的特征 6
1.3 废旧印刷线路板资源化研究现状 6
1.3.1 机械处理技术 6
1.3.2 火法处理技术 8
1.3.3 生物处理技术 9
1.3.4 湿法处理技术 10
1.4 矿浆电解处理技术 11
1.4.1 矿浆电解技术简介 11
1.4.2 矿浆电解技术发展与特征 12
1.4.3 矿浆电解在传统冶金中的应用 12
1.4.4 矿浆电解在固废处理中的应用 13
1.5 废旧印刷线路板处理处置未来研究方向 14
参考文献 15
第2章 废旧印刷线路板资源环境属性分析 18
2.1 WPCBs元器件元素含量分析 18
2.1.1 电子元件中贱金属含量分析 23
2.1.2 电子器件中贱金属含量分析 25
2.1.3 电子元器件中贵金属含量分析 27
2.1.4 电子元器件中类金属含量分析 27
2.1.5 电子元器件中稀土元素含量分析 30
2.1.6 废弃元器件与电路板基板金属含量对比 31
2.1.7 小结 31
2.2 WPCBs电子元器件金属环境属性 32
2.2.1 电子元器件浸出特性 32
2.2.2 电子元器件中金属化学形态 34
2.2.3 电子元器件中金属生物有效性 40
2.2.4 小结 42
2.3 WPCBs电子元器件对人体健康和生态环境的潜在影响 45
2.3.1 电子元件对人体健康和生态环境的潜在影响 45
2.3.2 电子器件对人体健康和生态环境的潜在影响 52
2.3.3 小结 57
参考文献 58
第3章 基于工业余热的WPCBs绿色拆卸技术 59
3.1 材料和方法 59
3.1.1 WPCBs样本收集 59
3.1.2 实验室热风自动拆卸系统 60
3.1.3 WPCBs拆解元器件流程 61
3.2 结果与讨论 62
3.2.1 ADS内部温度分布和速度场 62
3.2.2 预热温度对元器件拆卸的影响 62
3.2.3 热源温度对元器件拆卸的影响 63
3.2.4 保温时间对部件拆卸的影响 64
3.2.5 基于工业余热的WPCBs自动拆解工业化展望 65
3.3 小结 66
参考文献 67
第4章 酸性矿浆电解资源化关键技术 68
4.1 基于盐酸体系矿浆电解回收金属铜 68
4.2 基于硫酸体系矿浆电解回收铜及其产物形貌控制 70
4.2.1 硫酸体系矿浆电解回收WPCBs中金属铜 70
4.2.2 硫酸体系矿浆电解制备微米级铜粉 78
4.2.3 硫酸体系矿浆电解制备纳米级铜粉 83
4.2.4 小结 87
4.3 基于离子液体体系的矿浆电解绿色分离与回收 87
4.3.1 离子液体矿浆电解法绿色回收WPCBs中的金属铜 87
4.3.2 离子液体体系下WPCBs中多金属分离效果及影响规律 92
4.3.3 五种不同离子液体体系对WPCBs金属分离效果的对比 106
4.3.4 小结 111
参考文献 111
第5章 WPCBs酸性矿浆电解机理 113
5.1 WPCBs矿浆电解资源化过程分形生长机理 113
5.1.1 实验设计 113
5.1.2 点电极金属铜电沉积实验分形生长 115
5.1.3 线电极金属铜电沉积实验分形生长 118
5.1.4 面电极金属铜电沉积实验分形生长 121
5.1.5 小结 124
5.2 WPCBs矿浆电解过程电化学振荡行为 125
5.2.1 实验设计 125
5.2.2 循环伏安曲线 126
5.2.3 实验参数对铜电沉积过程电化学振荡规律的影响 127
5.2.4 铜沉积的电化学振荡过程分析 141
5.2.5 电压振荡相空间重构吸引子分析 142
5.2.6 小结 146
参考文献 147
第6章 酸性矿浆电解液循环及放大工艺 148
6.1 基于电解液循环的CPU插槽中金属回收 148
6.1.1 实验设计 148
6.1.2 首次电解实验金属分布情况 149
6.1.3 电解液循环十四次金属分布情况 151
6.1.4 电解液循环总金属分布情况 152
6.1.5 电解液循环过程中金属变化情况 152
6.1.6 小结 155
6.2 WPCBs矿浆电解回收金属的实验室放大工艺 156
6.2.1 实验设计 157
6.2.2 NaCl浓度对金属回收率的影响 158
6.2.3 CuSO4·5H2O浓度对金属回收率的影响 159
6.2.4 WPCBs投加量对金属回收率的影响 160
6.2.5 小结 161
参考文献 161
第7章 碱性矿浆电解资源化关键技术 163
7.1 WPCB-MPs碱性矿浆电解铜回收技术 163
7.1.1 氨-氯化铵碱性矿浆电解体系 165
7.1.2 氨-碳酸铵碱性矿浆电解体系 171
7.1.3 氨-过硫酸铵氧化型碱性矿浆电解体系 177
7.1.4 不同碱性矿浆电解体系对比分析 183
7.1.5 小结 189
7.2 WPCB-MPs碱性矿浆电解回收铜理论分析 189
7.2.1 碱性矿浆电解体系热力学过程 190
7.2.2 碱性矿浆电解体系电化学过程 192
7.2.3 小结 195
参考文献 195
第8章 碱性矿浆电解循环扩大体系关键技术 197
8.1 电解液循环对WPCB-MPs碱性矿浆电解回收的影响 197
8.1.1 碱性矿浆电解循环体系中Cu的回收率 198
8.1.2 碱性矿浆电解循环体系中Cu分布规律 199
8.1.3 碱性矿浆电解循环体系中其他金属变化规律 200
8.1.4 碱性矿浆电解循环体系中阴、阳极物相变化规律 203
8.1.5 小结 206
8.2 碱性矿浆电解循环体系放大工艺 206
8.2.1 碱性矿浆电解液5 L放大工艺 206
8.2.2 碱性矿浆电解液中试放大工艺 209
8.2.3 小结 218
参考文献 219
第9章 结论与展望 221
9.1 结论 221
9.2 展望 223
