微生物法从废弃线路板中提取金、铜的研究

【摘要】：近年来,由于电子废弃物的巨大产量以及潜在的生态威胁和二次金属资源价值,其处理与处置技术成为国际研究的热点。其中生物法冶金因其工艺环保和低成本的特性,受到较多的关注。本文基于生物法冶金机理,通过两步法浸取废弃线路板中的金属,利用黑曲霉菌首先提取其中的铜、锌等贱金属,之后利用巨大芽孢杆菌提取废弃线路板中的金等贵金属。本文重点通过培养基pH值的改变和菌种干重的变化来探究黑曲霉菌的生长特点和产生有机酸的特点,然后利用黑曲霉菌产生的有机酸浸出废弃线路板中的铜。本试验根据菌种被活化和培养后的生长状态绘制其生长曲线,并且通过改变培养基内菌液、粉末、蔗糖的加入量以及温度和pH值,对黑曲霉菌的浸铜效率进行探究。当粉末加入量为0.1 g,pH值为5,菌种数量为1.33×10~(12),蔗糖加入量为90 g/L时,黑曲霉菌对废弃线路板中铜的提取率可以维持在90.0%左右,最高可以达到96.4%。本文根据巨大芽孢杆菌的生长曲线,通过对粉末和菌液加入量,pH值的调节,利用巨大芽孢杆菌对经过预处理的粉末中金的浸出效率进行探究。巨大芽孢杆菌在粉末加入量为0.1 g,菌种数量为1.05×10~(10),pH为9时能够最高达到38.0%的浸金效率。本文对设备耗电和试剂消耗以及回收金、铜的价值进行成本效益分析后得出,利用微生物两步法浸出1 t废弃线路板可以得到1292元的利润。在整个试验过程中仅利用微生物两步法浸出废弃线路板中的金和铜,并未使用其它浸出剂,相对于其他冶金方法,既减少了试剂的消耗,同时也避免了污染物的产生,成本也较低,属于环境友好型技术,具有一定的应用前景。