[發明專利]一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化亞銅的方法

有效

• 申請號: 201410581394.4
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104402037A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 修福榮;齊瑩瑩
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;B82Y30/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明屬于廢物回收處理技術領域，具體的說，本發明涉及一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化亞銅的方法。

背景技術

近年來，隨著電子工業的發展，印刷線路板制造產業發展極為迅速。在印刷線路板的生產過程中會產生大量的酸性廢水。目前，對于這類廢水通常采用中和沉淀處理，由此產生大量含銅、鐵等重金屬的污泥。此類污泥含水率約65％～80％，pH在6.8～9.8之間，銅含量約在1％～5％之間。此類含銅污泥屬于危險廢物，隨意堆放和處置容易導致重金屬溶出，并再次進入水體或土壤而造成二次污染。另一方面，由于此類污泥中含銅量遠高于銅礦的開采品位，因此任意處置勢必造成資源的極大浪費。

目前，從印刷線路板含銅污泥中回收銅的工藝可以分為熱處理技術和化學處理技術兩大類。熱處理技術能耗較高且容易導致大量的大氣污染物排放。化學處理主要包括酸浸、氨浸、超聲波加速酸浸、電化學沉積等。上述化學處理方法也存在選擇性低，二次污染等問題。更為重要的是，目前已有的技術方法都是以回收金屬銅單質、含銅化合物、或者金屬銅離子的濃溶液為目標，導致回收產品的附加值不高。因此，開發環境友好型的從印刷線路板含銅污泥中選擇性回收銅并制備高附加值產品，具有廣闊的前景。

針對現有技術存在的相對不足，提出本發明。

發明內容

本發明的目的是提出一種環境友好、幾乎無二次污染的從印刷線路板含銅污泥直接制備高附加值的納米氧化亞銅(Cu₂O)材料的方法。

本發明提供的技術方案是：一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化亞銅的方法，包括以下步驟：

a)將印刷線路板含銅污泥置于105度的烘箱中烘干至恒重，冷卻；

b)將冷卻后的污泥加入動電反應裝置中，動電反應裝置為三室反應器，分別為陽極室、污泥室、陰極室，陽極室、污泥室和陰極室兩兩之間用離子交換膜隔開，輔助試劑為稀鹽酸或稀硫酸，濃度控制在0.5mol/L-1mol/L，控制反應固液比為1:20-1:40克/毫升，保護劑的添加濃度控制在5-50g/L，控制動電反應條件，電流密度控制在10-40mA/cm²，反應時間控制在1-6小時，反應過程中污泥室和陰極區用磁力攪拌保持恒攪拌，攪拌速度為1500-2000rpm；保護劑為聚乙烯吡咯烷酮；

步驟c)反應結束后，取出陰極液并離心分離，立即用30％(v/v)水/乙醇混合液沖洗所得納米Cu₂O顆粒三次，除去水溶性的雜質和產品表面吸附的保護劑；

步驟d)將獲得的納米Cu₂O產品在室溫真空下干燥。

本發明的有益效果是：

本發明提出一種環境友好的，幾乎無二次污染的從印刷線路板含銅污泥中回收制備高附加值的納米氧化亞銅(Cu₂O)材料的方法。Cu₂O是一個重要的p型金屬氧化物半導體材料，直接帶寬為2.2eV。Cu₂O納米粒子具有優異的光學和磁力性質，在催化劑、太陽能電池、氣體傳感器和鋰離子電池陰極材料等方面具有廣闊的應用前景。

附圖說明

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，其中：

圖1為本發明印刷線路板含銅污泥制備高附加值納米Cu₂O材料的工藝流程圖；

圖2為本發明中的動電反應裝置示意圖(圖中PVP為聚乙烯吡咯烷酮)；

圖3制備得到的納米Cu₂O顆粒的XRD衍射分析圖譜；

圖4制備得到的Cu₂O納米顆粒的透射電鏡圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1：

如圖1所示，本實施例的一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化亞銅的方法，包括以下步驟：

a)將印刷線路板含銅污泥置于105度的烘箱中烘干至恒重，冷卻；