申請(qǐng)日2014.10.24

　　公開(kāi)(公告)日2015.03.11

　　IPC分類號(hào)B82Y30/00; C01G3/02

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化亞銅的方法，首先將印刷線路板含銅污泥干燥脫水，然后將污泥加入動(dòng)電反應(yīng)裝置中，控制電流密度、保護(hù)劑濃度、固液比、輔助試劑和反應(yīng)時(shí)間等條件，反應(yīng)結(jié)束后，將陰極液離心分離得到納米Cu2O材料。本發(fā)明提出一種環(huán)境友好的，幾乎無(wú)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(gè)重要的p型金屬氧化物半導(dǎo)體材料，直接帶寬為2.2eV。Cu2O納米粒子具有優(yōu)異的光學(xué)和磁力性質(zhì)，在催化劑、太陽(yáng)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(yīng)用前景。

 

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化亞銅的方法，其特征在 于，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(dòng)電反應(yīng)裝置中，動(dòng)電反應(yīng)裝置為三室反 應(yīng)器，分別為陽(yáng)極室、污泥室、陰極室，陽(yáng)極室、污泥室和陰極 室兩兩之間用離子交換膜隔開(kāi)，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(yīng)固液比為1:20-1:40克/毫 升，保護(hù)劑的添加濃度控制在5-50g/L，控制動(dòng)電反應(yīng)條件，電 流密度控制在10-40mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間控制在1-6小時(shí)，反應(yīng)過(guò) 程中污泥室和陰極區(qū)用磁力攪拌保持恒攪拌，攪拌速度為 1500-2000rpm;

　　步驟c)反應(yīng)結(jié)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(zhì) 和產(chǎn)品表面吸附的保護(hù)劑;

　　步驟d)將獲得的納米Cu2O產(chǎn)品在室溫真空下干燥。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化 亞銅的方法，其特征在于，所述步驟b)中的保護(hù)劑為聚乙烯吡 咯烷酮。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種從印刷線路板含銅污泥制備納米氧化亞銅的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢物回收處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，本發(fā)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(shù)

　　近年來(lái)，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，印刷線路板制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展極 為迅速。在印刷線路板的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸性廢水。目 前，對(duì)于這類廢水通常采用中和沉淀處理，由此產(chǎn)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(xiǎn)廢物，隨 意堆放和處置容易導(dǎo)致重金屬溶出，并再次進(jìn)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(yuǎn)高于銅礦的開(kāi) 采品位，因此任意處置勢(shì)必造成資源的極大浪費(fèi)。

　　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(shù)和化學(xué)處理技術(shù)兩大類。熱處理技術(shù)能耗較高且容易導(dǎo)致 大量的大氣污染物排放�；瘜W(xué)處理主要包括酸浸、氨浸、超聲波 加速酸浸、電化學(xué)沉積等。上述化學(xué)處理方法也存在選擇性低， 二次污染等問(wèn)題。更為重要的是，目前已有的技術(shù)方法都是以回 收金屬銅單質(zhì)、含銅化合物、或者金屬銅離子的濃溶液為目標(biāo)， 導(dǎo)致回收產(chǎn)品的附加值不高。因此，開(kāi)發(fā)環(huán)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(chǎn)品，具有廣闊的 前景。

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的相對(duì)不足，提出本發(fā)明。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提出一種環(huán)境友好、幾乎無(wú)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(fā)明提供的技術(shù)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(dòng)電反應(yīng)裝置中，動(dòng)電反應(yīng)裝置為三室反應(yīng) 器，分別為陽(yáng)極室、污泥室、陰極室，陽(yáng)極室、污泥室和陰極室兩 兩之間用離子交換膜隔開(kāi)，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(yīng)固液比為1:20-1:40克/毫升，保護(hù) 劑的添加濃度控制在5-50g/L，控制動(dòng)電反應(yīng)條件，電流密度控制在 10-40mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間控制在1-6小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中污泥室和陰極 區(qū)用磁力攪拌保持恒攪拌，攪拌速度為1500-2000rpm;保護(hù)劑為聚 乙烯吡咯烷酮;

　　步驟c)反應(yīng)結(jié)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(zhì)和產(chǎn) 品表面吸附的保護(hù)劑;

　　步驟d)將獲得的納米Cu2O產(chǎn)品在室溫真空下干燥。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　本發(fā)明提出一種環(huán)境友好的，幾乎無(wú)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(gè)重要的p型金屬氧化物半導(dǎo)體材料，直接帶寬為2.2eV。 Cu2O納米粒子具有優(yōu)異的光學(xué)和磁力性質(zhì)，在催化劑、太陽(yáng)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(yīng)用前景。