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电解退镀回收引线框架中银的研究

祭超  
【摘要】:随着人类社会的进步发展,电子产品已经深入到人类的生活。在电子产品的生产和使用中,都会产生大量的电子废弃物。这些电子废弃物中含有各种重金属和难降解化合物,随意处置会造成环境污染,加之电子废弃物中含有各种金属,被称作“城市矿山”,因此对电子废弃物进行高效资源化回收利用是必要的。引线框架作为芯片的基座,被大量使用于电子制造业中。引线框架需要有良好的导电性、导热性和可焊性,一般由铜基材和贵金属镀层构成,因此具有很高的回收价值。现场使用褪银粉与水以1:40的比例配置电解质溶液对镀银引线框架进行电解退镀,得到的阴极产物使用浓硫酸浸泡清洗后,通过熔炼可以得到纯度99%以上的产品银锭。但是此法存在反应时间长,药剂消耗量大等不足。因此,本文通过试验研究优化褪银粉的配方以及电解褪银反应条件以实现引线框架中贵金属银的高效回收。使用SEM+EDS分析了引线框架的表面形貌和表面元素分布,发现银镀层以一定规律紧致细密地分布在引线框架表面——除了在部分位置银镀层较厚外,其他位置银镀层较薄且分布均匀,这有利于通过电解退镀对引线框架的金属材料进行分离回收。对现有的褪银粉进行了分析,确定了褪银粉的主要有效成分为硫代硫酸(13.2%),氢氧化钠(40%),为后续新褪银粉的配制研究提供了参考。研究了五水合硫代硫酸钠浓度、乙二胺四乙酸二钠浓度、三水合醋酸钠浓度以及氢氧化钠浓度对电解退镀效果的影响,配制出了新的褪银粉配方。进一步研究了反应电压和反应时间对银电解效果的影响,得到了最佳电解退镀条件。此条件下得到的银回收率为94.19%,阴极产物银含量为81.96%。使用SEM+EDS对反应后物料的表面形貌和表面元素分布进行分析,发现未褪完镀银层集中在镀层较厚的位置,表面有Ag_2O和Ag_2S覆盖,并发现在电解反应过程中使用75%浓硫酸多次浸泡引线框架可以提高银的回收率。对电解退镀工艺得到的阴极产物进行了分析,结果表明阴极产物的杂质包含了硫元素——来源于硫代硫酸根离子的分解产物,且反应时间越长,药剂消耗量越大,产品银含量越低。对新旧反应的银回收率和产品银含量进行对比,证明了新褪银粉对银的电解效果更好。进一步分析了新褪银粉优化电解退镀反应的原因,对工业应用具有指导意义。该论文共有44幅图,23个表,69篇参考文献。


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