本文分别采用湿法浮选和超临界CO2萃取技术回收废印刷电路板中的金属和阻燃剂。废印刷电路板中金属的回收及金属与含阻燃剂树脂的分离采用湿法粉碎浮选法。选取了几种有代表性的废印刷电路板边角料作为原料,分离所得金属铜的收率达90%以上,分离所得树脂粉末中TPP的含量由索氏萃取实验确定。在不同温度和萃取时间条件下,TPP的甲苯萃取实验表明:萃取温度是主要影响因素,TPP的萃取率随温度而提高;TPP的萃出速率很快,在0.5小时内原料中60~80%的TPP被甲苯萃取得到。采用静态法实验装置测定TPP在超临界CO2中的溶解度。该装置的可行性验证采用萘的溶解度实验,所得实验结果和文献值基本一致。在313~343 K、10~25 MPa范围内测定TPP在超临界CO2中的溶解度。采用PR状态方程结合传统的vdW-1混合规则的形式对实验结果进行关联。在实验条件范围内,模型计算值与实验值基本上吻合。超临界CO2萃取回收TPP的原料为湿法浮选分离所得各种废印刷电路板的树脂粉末及其混合物,萃出物分别采用IR、GC/MS、GC进行定性定量分析。对于树脂粉末的混合原料,在低于25 MPa条件下分别考察萃取时间、温度、压力及CO2流量等参数对TPP萃取率的影响。超临界CO2萃取的最高萃取率可达98.72%,明显高于甲苯萃取。TPP的萃取率随压力和温度的提高而提高,萃取时间为2.0 h时萃取率达到80%,并且随CO2流率的增大而提高。在更高压力条件下,分别对各种树脂粉末原料进行超临界萃取中试实验。TPP的萃出速率明显高于低压条件。当压力超过30 MPa时,各种原料中TPP的萃取率在1 h内已达到90%以上,且萃出物中TPP的浓度最高可达68%。综上所述,超临界CO2高效萃取回收废印刷电路板中的阻燃剂将是非常有前景的废电子产品再资源化方法之一。
第一章 文献综述 10-28
1.1 电子废弃物的危害及资源化现状 10-15
1.2 废印刷电路板中阻燃剂回收技术的研究现状 15-17
1.3 超临界流体萃取技术 17-26
1.4 本课题研究内容 26-28
第二章 废印刷电路板中金属的回收与阻燃剂的溶剂提取 28-39
2.1 金属的湿法粉碎浮选回收 28-31
2.2 阻燃剂TPP的定性定量分析 31-36
2.3 阻燃剂TPP的甲苯浸提 36-37
2.4 小结 37-39
第三章 超临界CO_2中TPP溶解度的研究 39-57
3.1 纯物质在SCF中溶解度的测定方法 39-41
3.2 静态法实验装置及实验方法 41-43
3.3 装置的可行性验证 43-47
3.4 TPP在超临界CO_2中的溶解度测定 47-51
3.5 TPP在超临界CO_2中溶解度的模拟 51-56
3.6 小结 56-57
第四章 超临界CO_2萃取回收废电路板中的TPP 57-68
4.1 超临界CO2萃取废印刷电路板中阻燃剂混合废印刷电路板萃取TPP的实验研究 57-62
4.2超临界CO2萃取废印刷电路板中阻燃剂 典型废印刷电路板萃取TPP的中试研究 62-67
4.3 超临界CO2萃取废印刷电路板中阻燃剂小结 67-68
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