重选—磨细—酸浸联合工艺回收PCB中金属的研究

采用重介质分选选择性磨细酸浸联合工艺,利用磁铁矿重介质悬浮液,对粗碎后的PCB进行分选,再利用PCB中不同塑料可磨性的不同,将其进行选择性磨细,使PCB中所含金属成分与其他组分有效分离,采用酸浸工艺将各种金属成分转移到液相中,实现金属成分的高效回收。结果表明,在PCB的粒度小于等于2.5mm时,可使PCB中约55.26%的金属得到富集;86.08%的Au和89.21%的Ag被富集到磨细的粉末中,产品中的各种金属含量分别为:Au0.68kg/t,Ag0.91kg/t,Cu120.8kg/t,Al2.98kg/t,Sn28.02kg/t。当采用350mL浓H2SO4、浸出时间为8h,浸出温度为100℃条件下,对50g分选后的重组分进行酸浸时,可以使Au的回收率达到89.8%,Ag的回收率达到90.2%。与其他传统工艺相比,该工艺具有回收效率高、低污染、低能耗等特点,可以作为PCBs资源化的有效手段。     

印刷线路板的超临界流体分离实验

目前印刷线路板(Printed Circuit Board, PCB)的资源化循环利用方法存在材料回收率低和环境污染的不足,采用一种新的超临界流体技术对PCB中的金属及其它成分进行分离处理,在采用丙酮、CO2及Lewis-酸的混合介质及优化的温度和压力反应条件下,获得了90%的金属回收率,高于目前的机械破碎分选实验结果.该方法为线路板的资源化循环再利用提供了一个新的有效选择.     

高频气力分选机的风量和给料速度对PCB中多种金属回收率的影响

采用自制高频气力分选机分选废旧电路板粉末(0.125~0.75 mm),通过ICP-AES测定分选产品,研究了风量、给料速度对分选废旧电路板中金属回收率的影响。结果表明:风量对铜、铅、铂、锌、锡的回收率的影响较大。在实际分选回收时,需要选择合适的风量,以免造成金属损失。给料速度存在一个最优区间,在这个区间内,可以得到铜回收率最大值。给料速度对铅、锡、铂的回收率影响较大,在实际分选回收铅、锡、铂的过程中,需结合铜回收率的最优区间选择合适的给料速度,以免造成金属损失;不管研究风量还是给料速度对金属回收率的影响,轻金属铝、镁的回收率都不理想,所以若要分离富集铝、镁须对选后产品进行二次分选,以及在分选过程中选择合适的风量及给料速度,避免其损失。     

铝硅镁4004钎料对冷板与硅酸盐体系乙二醇冷却液腐蚀相容性的影响研究

目的研究不同钎料对冷板与硅酸盐体系乙二醇冷却液的腐蚀相容性影响。方法以铝合金3A21为基材,以不同铝硅镁箔4004为钎料,采用真空焊接的方法制备不同的铝合金冷板,将乙二醇冷却液加注在冷板中,在40℃开展压力测试。利用金相分析、扫描电子显微镜对冷板内部微观形貌和结构进行研究。结果铝硅镁箔4004中硅元素质量分数为13.29%时,焊接的冷板在3个月时间范围压力升高800 kPa;而硅元素质量分数为10.99%时,冷板在同样的条件下压力未见明显改变。两种冷板在焊接部位和翅片部位显示出截然不同的硅偏析现象。结论这种硅偏析现象可能导致了冷板在乙二醇冷却液不同的产气现象。     

PCB77降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从污染土样中分离出一株多氯联苯(PCBs)降解菌,利用细菌通用引物扩增降解菌的16S rDNA,得到~1 500 bp的片段。经纯化,测序后在Genbank上进行同源性比较分析及系统发育树构建,初步鉴定该菌株为Pseudomonas sp,并用其对PCB77进行降解研究。研究结果表明,该菌株在培养2 d后达到对数生长期,当培养温度为30℃、培养基pH值为7.0、微生物接种量为109cfu/mL、PCB77初始浓度为1.0 mg/L时,微生物对PCB77的降解率为58.63%。微生物对PCB77降解的最适条件为:培养基pH值为7.0、微生物接种量为2×109cfu/mL、外加蔗糖浓度为2.0 g/L、PCB77初始浓度为0.5 mg/L。     

给料速度对高频气力分选机分选效果的影响

采用废弃电路板粉末(粒级0.75~0.125 mm)为分选物料,通过ICP-AES测定分选产品金属品位,研究高频气力分选机的给料速度对金属回收率、金属品位及金属分布规律的影响。结果表明:给料速度对轻产物的非金属品位影响不明显,对中间产物和重产物金属品位影响显著;给料速度对产品产率的影响不明显;在给料速度相同时,铜的富集效果最明显,最高富集比为6.6。密度比铜密度大的金属铅,在整个分选过程中富集比约为2;密度比铜密度小的金属锌在重产物中的富集比为2.36;锡的变化趋势与铜相似,并且在给料速度为0.39 m/s时,富集比达到最大值3.75;密度比铜密度小很多的金属铝在重产物中没有得到富集,而且低于原料中铝的品位,若要分离富集铝须对分选后的物料进行二次分选。     

微波诱导金属氧化物去除模拟污染土壤中的PCB77

采用硅藻土模拟实际土壤,选用纳米金属氧化物为催化剂,在密封体系中研究了微波诱导催化反应对PCB77污染土壤的修复效果,考察了微波辐射时间、不同纳米金属氧化物、酸的浓度和类型、MnO2添加量对PCB77去除效果的影响.结果表明,与无微波辐射的对照相比,微波诱导催化反应1 min后PCB77的去除率提高了1倍.仅微波辐射条件下,PCB77的去除率随着辐射时间的增加而提高,10 min趋于平衡.此时,在加入8 mol/L H2SO4体系中PCB77可去除50%;在加入水的体系中,去除率约为20%;而在加入10 mol/L NaOH或无水体系中去除率几乎为0.微波诱导MnO2催化去除PCB77的效果最好,反应1 min去除率高达90%以上,而Fe2O3、CuO和Al2O3的催化去除效果较差.在微波诱导MnO2催化条件下,随着H2SO4溶液浓度从1mol/L增加到8 mol/L,PCB77的去除率从37.0%增加到98.5%,且H2SO4溶液主要是起酸化作用.此外,添加0.01、0.03和0.05g MnO2对PCB77催化去除效果基本相同.     

纳米Fe、Si体系对3,3′,4,4′-四氯联苯的脱氯降解

研究了纳米Fe、Si体系降解3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77)的动力学差异.结果表明,纳米Fe0、纳米Fe3O4和纳米Si0对PCB77均有降解作用,该降解为还原脱氯反应.降解过程符合准一级反应动力学,反应速率常数Kobs分别为0.0177,0.0038,0.0045h-1.PCB77初始浓度为5mg/L,纳米材料投加量为5g/L,溶液pH4.5条件下,纳米Fe0体系对PCB77降解效果最为显著,64h时PCB77残留率仅为19.83%,氯离子浓度为50.3μmol/L,反应体系pH值从4.5升至5.26.纳米双元体系Fe0和Si0、Fe3O4和Si0对PCB77降解过程也符合准一级反应动力学,反应速率常数Kobs分别为0.0114,0.004h-1,其中纳米Fe0和Si0体系降解效果优于纳米Fe3O4和Si0体系.PCB77残留率分别为34.91%和66.62%,氯离子浓度分别为40.07,20.47μmol/L,反应体系pH值变化不明显.随着溶液初始pH值增加,纳米Fe0、纳米Fe3O4降解PCB77效果明显降低,但溶液pH值升高有利于纳米Si0对PCB77的降解.两组纳米双元体系对PCB77的降解效果受pH值影响小.     

废弃电路板湿法破碎与分选回收金属研究

为了有效破碎废弃印刷电路板,解决冲击破碎过程中气味和粉尘的二次污染问题,采用以水为介质的湿法冲击式破碎机对废弃电路板进行破碎实验研究。破碎后废弃电路板颗粒的粒度分布是以-1+0.5mm和-0.074mm粒度区间的双峰为特征的。根据电路板金属和非金属选择性分布的特性,建立了电路板破碎产物粒度分布的双峰分布函数,应用Origin7.0软件对破碎产物的双峰分布函数进行非线性拟合,相关系数R2均大于0.999,且残差E值较小。采用变径水介质分选床对破碎至-1mm粒级的废弃电路板物料进行了金属回收的实验研究,结果表明,在水流量5.5m3/h,给料速率250g/min,倾斜度为35°条件下,可获得93.92%的综合效率和93.73%的回收率。论文提出了废弃电路板"湿法冲击破碎+分级+变径分选"回收金属的创新性工艺。     

一株多氯联苯降解菌的筛选鉴定及降解性能研究

从长期受有机污染的土壤中驯化、分离出1株高效多氯联苯降解菌,经生理生化和16S r DNA测序鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),用其对PCB77进行降解性能研究.结果表明,该菌株能够以PCB77为唯一碳源生长,在培养温度为30℃、p H值7.5、PCB77浓度1.0 mg·L-1、接菌量2 m L(OD600=1.0)、摇床转速150 r·min-1的培养条件下,7 d后PCB77的降解率为49.6%;菌株在外加相同浓度联苯和邻苯二甲酸时,降解效率分别提高到58.5%和53.8%,而加入苯甲酸时,降解率为40.8%;外加重金属Cr6+和Pb2+对菌株降解PCB77均有显著的抑制作用;当重金属浓度较低时抑制作用不显著,而浓度较高时有明显的抑制作用,且Cr6+对菌株降解能力的抑制强于Pb2+.     

变温环境下典型胶黏剂对光纤光栅传感器应变传递特性的影响

目的 验证粘贴式FBG传感器对宽温度环境的适应性。方法 通过高低温循环试验研究温度对传感性能的影响。对FBG传感器安装参数进行分析和优化设计,用353ND、UHU PLUS、ergo 5800和502等4种胶黏剂在铝合金表面粘贴安装FBG传感器,制成FBG测试样件。对测试样件进行高低温循环测试,测试试验前后FBG的传感性能,分析高低温循环对FBG传感性能的影响情况。结果 高低温循环后,FBG传感器中心波长产生了0.015～0.642 nm偏移,传感器灵敏度下降范围为0.563%～2.07%。结论 在实际选择FBG传感器胶黏剂时,需特别关注胶黏剂的温度适用范围参数,以减少胶黏剂温度适应性对测试结果的影响,提高测量精度。     

PCB边角料的热化学反应特性研究

在不同气氛下,采用热重-差热法对PCB边角料进行了升温速率为10 K/min的热化学反应实验,结果显示:不同气氛下的TG曲线都分为三个阶段,在220℃以下时质量变化不明显,220~600℃时质量快速减少,600~1400℃时质量减少较平缓。另外,氮气气氛下PCB边角料的DTG曲线只有两个失重峰;而在有氧气存在的情况下,PCB边角料的DTG曲线存在三个失重峰。随后对PCB边角料的热化学反应特征参数进行了分析,并对不同气氛下的热化学反应动力学过程进行了研究,从理论上为工业回收PCB边角料提供了一个合适的气氛范围。     

超声波对粉煤灰提硅的强化效果研究

针对粉煤灰含有大量硅元素的特点,采用水热-碱溶法进行物质提取,并研究超声技术对粉煤灰提硅效果的影响.在无超声条件下,反应温度由70℃提高到110℃,水热反应90min后粉煤灰提硅效率增加了41.7%.而在110℃下,反应时间由10min增加到90min,提硅效率升高了20.0%.高温下(100℃),在水热反应前进行超声预处理可以缩短水热反应时间.在45.0%的提硅效率下,超声预处理10min,水热反应时间可由60min缩短到20min.低温下(100℃),在水热反应过程中同时进行超声处理可以提高提硅效率.在70℃下反应10min,辅助600W超声处理可以使提硅效率由1.9%提高至20.0%.提硅后,脱硅灰比表面积与孔体积明显增大,具有作为廉价吸附材料的潜能.     

基于我国典型村镇生活垃圾特性的利用处置途径分析

基于全国12个省份、72个典型村镇生活垃圾的采样调查,系统分析了垃圾组分组成、含水率、湿基低位热值、肥效指标(有机质、TN、TP、TK)及重金属含量对焚烧、堆肥及填埋技术可行性的影响。结果表明：村镇生活垃圾全组分、可燃组分、可燃组分(厨余类除外)的湿基低位热值分别为4263,5652,13772 kJ/kg,村镇生活垃圾进行焚烧处理,分选环节可显著提高湿基低位热值。村镇生活垃圾有机质、含水率、N、P、K含量等方面,均基本满足堆肥化处理有关要求,可进行堆肥处理,但部分地区Cd含量超标,应强化源头分类,控制堆肥产品的品质,降低环境风险。村镇生活垃圾填埋处理前对可回收垃圾和有害垃圾进行分类回收,可减少约1/3的填埋垃圾量,并最终减少垃圾填埋渗滤液的污染风险。     

膨润土材料对落地浮油吸附回收性能的研究

选择膨润土作为吸附回收落地浮油的原材料，制备了原土吸附剂和颗粒吸附剂。通过试验。研究了提取温度和提取时间对吸附剂的油回收率和重复使用性的影响，对比性评价了不同吸附剂的落地油吸附回收性能。通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测试仪（BET）和红外光谱分析（FTIR），研究了不同材料吸附回收落地油前后的形貌和组成变化，探讨了材料的吸附机制。SEM结果表明，颗粒吸附剂的脱附能力优于原土吸附剂。BET结果表明，原土吸附剂比颗粒吸附剂具有大的比表面积．经过3次吸附一脱附循环后，原土吸附剂的比表面积明显下降，而颗粒吸附剂的比表面积则基本保持不变。FTIR测试结果表明，2种吸附剂的吸附回收落地浮油过程对油的性能不存在影响，原土吸附剂中的油含量，随吸附一脱附次数的增加，明显比颗粒吸附剂增大。原土吸附剂对落地浮油的吸附，主要是以层间吸附机制进行，而颗粒吸附剂则以表面吸附进行，颗粒吸附剂综合吸附回收性能优于原土吸附剂。     

污泥烧结轻骨料调质影响研究

研究了污泥添加不同比例的SiO₂,Al₂O₃,CaCO₃和Na₂CO₃后的烧结体建材性能,并从晶体相反应机理角度讨论了添加剂改变烧结体建材性能的作用机理.结果表明,添加硅、铝能显著提高烧结体的抗压强度,硅是玻璃体成陶组分,对提高烧结体的抗压强度主要发挥物理作用;铝主要与污泥中的磷反应生成类似石英结构的AlPO₄高强晶体. 添加钠能增加烧结体的熔融液相,降低烧结体的吸水率,但烧结体变脆抗压强度降低. 添加钙增大吸水率,降低抗压强度. 此外,硅、铝会导致烧结体烧结温度提高,钠则能显著降低烧结温度.      

改性核桃壳对石油烃类物质的吸附试验研究

为了研究改性制备核桃壳对石油烃吸附程度,以化学改性制备核桃壳为吸附剂,考察了溶液p H值、时间和温度对改性核桃壳吸附石油烃效果的影响。结果表明:当温度为298 K,p H为7.0,0.2 g改性核桃壳吸附处理100 m L浓度为60 mg/L的柴油溶液,80 min后吸附量最大,可达到12.57 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学方程,其相关系数达到0.9999。在3种温度(298,308,318 K)条件下的吸附等温曲线更符合Freundlich模型。通过热力学计算证实,该吸附过程是吸热的、自发的过程,一定程度上的升温有助于石油烃的吸附。     

CO2催化合成衍生柴油的基础研究

为促进我国“双碳”政策的推行,拓展CO₂的循环利用技术,开展了CO₂合成柴油的实验探索,利用铁基催化剂,以CO₂作为原料,探讨了CO₂加氢合成衍生柴油的可行性研究。在科学验证CO₂合成衍生柴油可行性的基础上,进一步考察了催化剂载体的酸碱性、催化剂组元Fe含量以及助剂添加对催化活性的影响。研究表明:CO₂加氢的合成产物的主要组分及组分分布特点与商用柴油高度一致。以γ-Al₂O₃为载体负载铁基催化剂可有效促进CO₂的逆水煤气反应和芬顿反应;作为催化剂助剂,金属元素K的添加对提高催化活性有较好的辅助作用。反应温度和压力是该反应的可控因子,其中,压力为决定因素,当压力>1.6 MPa时,反应才可以在250℃以上的温度域顺利发生。此外,载体的酸碱性、催化组元Fe及助剂K含量对合成产物的组分分布情况及与柴油的相似度也具有重要影响。     

吸附法油气回收装置吸收单元工艺核算与优化

利用PRO/Ⅱ流程模拟软件对油气回收装置吸收单元进行了静态模拟,得出了各操作条件对吸收效率的影响情况.针对处理量为500m3/h的油气回收装置,建立吸收塔的数学模型,给定进油流量、进油温度、塔顶压力等操作参数,分别改变工艺参数进行静态模拟,分析操作参数的变化对吸收效率的影响.结果表明:吸收剂成分、吸收剂用量、进油温度和塔顶压力对吸收效率影响较大,据此可以为实际装置的工艺参数优化提供参考.     

线路板粉末风选过程气固两相流模拟及实验

针对线路板破碎粉末的特点,提出了一种通过风力分选实现废旧线路板中金属和非金属分离的方法.分别采用RNG k-ε模型、颗粒轨道模型模拟气流场和固体颗粒,模拟结果显示风选器腔体处于旋风状态,风压随着风选器半径和高度的增加而升高,至风选器高度为1.2m附近达到峰值.开展线路板粉末风选实验,通过模拟分析和实验分别得到不同粒径、不同叶轮转速下的优化工艺参数,结果表明粒级对实验结果的影响最大,当线路板粉末粒径为0.125~0.212mm、叶轮转速为200r/min时,金属回收率最高达到96.5%.最后进行分选效果的实验-模拟对比分析,验证了模拟的有效性及分选方案的可行性.