變徑液固兩相流分選床回收廢棄線路板中金屬的研究

采用破碎機(jī)和高壓電選機(jī)對廢印刷線路板中金屬cu進(jìn)行回收.結(jié)果表明,破碎產(chǎn)物粒度<0.9mm時金屬的單體解離度較高,可以作為分選的原料.物料在電選過程中的動力學(xué)分析表明,影響電選效果的主要因素為電極電壓、滾筒轉(zhuǎn)速、電暈電極距及物料粒度.經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化影響參數(shù)后,-0.9+0.074mm粒級的破碎產(chǎn)物一次電選所得精料中cu的富集情況較好,cu品位由32.0%富集到63.6%,回收率為78.7%.

專利申請?zhí)?cn201810699652公開號:cn108754154a申請日:2018.06.29公開日:2018.11.06申請人:肇慶高新區(qū)國?？萍加邢薰颈景l(fā)明涉及一種分類回收線路板中金屬的方法,具體涉及回收線路板(pcb)中的銅、錫、鎳、鈀、金、銀和樹脂。該技術(shù)先后通過粉碎、酸浸、陽極旋轉(zhuǎn)迫擊電解、浮選等工藝流程。

通過對旋流泵內(nèi)部流道進(jìn)行三維造型,利用雷諾時均方程、雙方程湍流模型并結(jié)合simplec算法對其內(nèi)部三維固液兩相流場和清水單相流場進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,得到了固相不同體積濃度、不同流量下的分布規(guī)律,并研究了外特性的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明:固相在葉片工作面分布較多;在葉輪里離后蓋板越遠(yuǎn),濃度越高;無葉腔分布濃度大于葉輪分布濃度;固相濃度的增加會引起揚(yáng)程的減小。

利用從硫化礦山分離得到氧化亞鐵硫桿菌gzy-1菌株,進(jìn)行了廢棄線路板粉末中金屬銅的浸出實(shí)驗(yàn),并對浸出機(jī)理進(jìn)行了分析,同時對浸出體系的ph值、氧化還原電位和細(xì)菌數(shù)量的變化進(jìn)行了研究.結(jié)果表明:細(xì)菌具有將fe2+不間斷地氧化成為fe3+的生物學(xué)特性;在浸出溫度30℃及ph值1.32、液固比10∶1、攪拌速率500r/min的條件下,經(jīng)48h浸出,金屬銅的浸出率達(dá)到95.16%;浸出過程中,浸出體系的eh值先降低后升高;部分菌體吸附在固體物表面,使溶液中細(xì)菌數(shù)量減少,但最終會達(dá)到動態(tài)平衡.

為了研究泥沙顆粒對沖擊式水輪機(jī)噴嘴內(nèi)的流動特性,建立了噴嘴射流的三維數(shù)學(xué)模型。利用流體分析軟件fluent,首先對連續(xù)相選用標(biāo)準(zhǔn)k??湍流模型進(jìn)行計(jì)算,再選用離散模型進(jìn)行固液兩相流耦合計(jì)算。分析在泥沙顆粒和水流的雙重作用下,對噴嘴壁面沖蝕磨損影響。分析得出:泥沙顆粒在噴嘴內(nèi)部流動特性呈現(xiàn)非對稱性特性,影響射流的運(yùn)動特性,進(jìn)而影響噴嘴各部位的沖蝕磨損程度,噴嘴下部磨損比上部嚴(yán)重。

采用萬能高速粉碎機(jī)對廢棄線路板進(jìn)行破碎,采用icp-aes分析線路板中主要金屬含量,研究破碎累積時間對破碎產(chǎn)物以及金屬銅在各粒徑范圍分布的影響,討論粉末粒徑大小對水力搖床分選效果的影響。結(jié)果表明,線路板中金屬銅的含量達(dá)約25%;當(dāng)破碎累積時間為180s時,得到的破碎產(chǎn)品在0.15~1mm粒徑范圍內(nèi)的產(chǎn)率最高。采用水力搖床分選時,在0.15~1mm粒徑的粉末比較適合水力搖床分選,此粒級中銅的回收率達(dá)到98.3%以上。

利用組合潛污泵系統(tǒng)可以高效地將煤礦水倉和老空突水災(zāi)害中的煤水混合物外排,但煤泥濃度及顆粒直徑直接影響管路系統(tǒng)的水力特性,并影響排污泵的性能和效果.對不同濃度、不同粒徑、不同管路形式的水力特性進(jìn)行了理論計(jì)算,建立了相應(yīng)的理論模型,計(jì)算結(jié)果可為煤礦水倉清理及老空突水搶險排水的應(yīng)用提供依據(jù).

帶元件的廢印刷線路板多種金屬共存,在采用氰化法浸取金的過程中,金的質(zhì)量濃度隨浸取時間的變化呈先升高后降低的曲線特征。如果反應(yīng)時間控制不當(dāng),已經(jīng)溶解的金就會被廢印刷線路板上鋅、鎳等金屬還原。為了提高金的回收率,研究了低氰化物質(zhì)量濃度、短浸出時間的兩次逆流浸金工藝,使金的回收率達(dá)到99%以上,廢印刷線路板表層殘余au品位在3g/t以下。

微通道內(nèi)液液兩相流的壓力降對系統(tǒng)內(nèi)部熱量和質(zhì)量傳遞具有重要影響。針對環(huán)己烷-含0.3%sds(十二烷基硫酸鈉)蒸餾水液液兩相系統(tǒng),利用高速攝像儀對2種不同深寬比的矩形截面直管微通道內(nèi)的液液兩相流進(jìn)行了實(shí)時觀測和記錄,用壓差變送器測定了其在彈狀流型下的壓力降。微通道尺寸(深度×寬度)分別為400μm×600μm,400μm×800μm。結(jié)果表明:彈狀流型下的壓力降隨系統(tǒng)各相流率、毛細(xì)數(shù)、雷諾數(shù)、連續(xù)相黏度的增加而增加,隨兩相速度比值的增加而減小,且當(dāng)毛細(xì)數(shù)ca>0.015或雷諾數(shù)re>20時,壓力降隨著通道截面深寬比的增加而增加?；趯?shí)驗(yàn)結(jié)果,修正了均相流模型,提出了新的壓力降預(yù)測關(guān)聯(lián)式,模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合良好。

廢舊印刷線路板中含有多種有色金屬,若將其隨意丟棄或采用不恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?不僅會污染環(huán)境,還會造成資源流失。本文對采用重力分選技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢舊印刷線路板中有色金屬富集的可行性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:重選法(搖床)可以實(shí)現(xiàn)廢舊印刷線路板中有色金屬和玻璃纖維、樹脂的分離;在實(shí)驗(yàn)的破碎粒度范圍內(nèi),將廢舊印刷線路板破碎到-0.5mm時,搖床分選效果最好。

結(jié)合偏壓磁控濺射銅(銅靶,本底真空度6.6mpa,工作壓力0.4pa,電流0.3a,電壓450v,負(fù)偏壓50v,濺射時間10min)及脈沖焦磷酸鹽電鍍銅(60～70g/l焦磷酸銅,280～320g/l焦磷酸鉀,20～25g/l檸檬酸銨,溫度45～50°c,ph4.2～4.5)工藝對以聚酰亞胺薄膜為基材的撓性印制線路板微孔進(jìn)行金屬化處理,討論了正向脈沖平均電流密度對鍍層質(zhì)量,以及正向脈沖占空比對鍍層金相顯微組織和電阻的影響。結(jié)果表明:金屬化后孔壁鍍層連續(xù),平整光滑,結(jié)合力較好;隨著正向脈沖電流密度的增大,鍍層粗糙度減小;隨著正向脈沖占空比的增大,鍍層電阻急劇增大并最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

葉輪是離心泵的核心部件之一,也是最易磨損的零部件。本文在詳細(xì)分析國內(nèi)外兩相流離心泵葉輪磨損規(guī)律方面的研究成果的基礎(chǔ)上,探討了葉片的磨損的影響因素及產(chǎn)生機(jī)理,為葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考意義。

針對高爐冷卻壁管內(nèi)污垢沉積而導(dǎo)致傳熱效率低的問題,提出在高爐冷卻壁管內(nèi)加入固相顆粒以形成液固兩相流,在防止污垢的沉積及清洗污垢的同時,增加流體的擾動強(qiáng)化管內(nèi)對流傳熱。對液固兩相流和單相流的傳熱性能進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,由于固相顆粒的擾動和剪切效應(yīng),不僅可以強(qiáng)化管內(nèi)傳熱,而且也可以在線清洗管內(nèi)污垢,在流速為2m/s,固相體積分?jǐn)?shù)為3.5%～5.0%、固相粒徑為2～3mm的范圍內(nèi),與單相流相比,液固兩相流的傳熱系數(shù)提高了20%～45%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為液固兩相流的工業(yè)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

通過對固液兩相流泵進(jìn)行的清水和漿體實(shí)驗(yàn),證明了按固液兩相流動理論設(shè)計(jì)的渣漿泵是高效、節(jié)能型產(chǎn)品。其有關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),尚需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。

為了探究混流式水輪機(jī)改造前后轉(zhuǎn)輪泥沙磨損情況,采用固液兩相流模型對某電站改造前后的混流式水輪機(jī)進(jìn)行全流道數(shù)值模擬,分析不同工況下轉(zhuǎn)輪葉片表面泥沙分布,轉(zhuǎn)輪葉片表面固液兩相速度差,以及水輪機(jī)效率。結(jié)果表明:小流量工況下泥沙磨損最嚴(yán)重;水輪機(jī)改造后,葉片表面泥沙體積分?jǐn)?shù)下降,固液兩相速度差減少,泥沙磨損減弱,水輪機(jī)效率較改造前提升了5.5%。該研究可為水輪機(jī)改造提供一定的參考。

針對污垢沉積而導(dǎo)致高爐冷卻壁傳熱效率降低的疑難問題,通過在冷卻水管內(nèi)加入固相顆粒以形成液固兩相流,從而改變兩相流體對冷卻水管的傳熱和抗垢性能。在不同固相體積分?jǐn)?shù)下進(jìn)行了冷卻水管內(nèi)液固兩相流動的傳熱和抗垢性能研究。研究結(jié)果表明,由于固相顆粒的擾動和剪切效應(yīng),不僅可以增大冷卻水管傳熱系數(shù)和強(qiáng)化傳熱效果,而且增強(qiáng)了抗污垢能力,延長了設(shè)備的高效運(yùn)行時間,實(shí)現(xiàn)冷卻壁的長期高效運(yùn)行。

建立了高爐冷卻壁三維物理模型。采用大型cfd軟件flunt6.8中的歐拉多相流模型,對高爐冷卻壁冷卻水管內(nèi)的液固兩相流三維流動和污垢清洗特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。分析了流體的流速、固體顆粒的粒徑、體積分?jǐn)?shù)對流體的流動、清洗強(qiáng)度及清洗均勻的影響。結(jié)果表明:流體的湍流強(qiáng)度、壁面污垢清洗強(qiáng)度和壓力降均隨流速、顆粒粒徑和體積分?jǐn)?shù)的增加而增加;液固流態(tài)化清洗防垢除垢效果取決于流速、液固顆粒粒徑和體積分?jǐn)?shù)的合理組合;綜合考慮節(jié)水節(jié)能及污垢清洗的均勻性,高爐冷卻壁的最佳流速為2.0～2.5m/s,固相顆粒粒徑為3～4mm,體積分?jǐn)?shù)為5%～8%。研究結(jié)果為高爐冷卻壁液固流態(tài)化污垢在線清洗的工業(yè)應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

簡述了在氣液兩相流的工況下的調(diào)節(jié)閥的選型,通過對氣液兩相流的工況的分析,計(jì)算出其口徑,并對這種工況下閥門的精度及材質(zhì)做了簡單的介紹。

為克服傳統(tǒng)取樣式多相流量測量方法取樣口易堵塞的缺點(diǎn),提出了通過管壁取樣測量氣液兩相流體流量的新方法.管壁四周均勻布置4個直徑為2.5mm的取樣孔,并在上游采用旋流葉片將來流整改成液膜厚度均勻分布的環(huán)狀流型,從而增強(qiáng)了取樣的代表性.分析表明,取樣流體中的液相質(zhì)量流量與主流體液相質(zhì)量流量的比值主要取決于取樣孔的數(shù)目和大小,而取樣流體中的氣相質(zhì)量流量與主流體氣相質(zhì)量流量的比值則與主管路液相流量有關(guān).在管徑為0.04m的氣液兩相流實(shí)驗(yàn)回路進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)液相取樣比為0.049,基本不受主管氣液相流量波動的影響,能夠在寬廣的流動范圍內(nèi)維持恒定.液相流量最大測量誤差為6.8%,氣相流量最大測量誤差為8.9%.

介紹了安全閥氣液兩相泄放工況如何發(fā)生及所具有的特點(diǎn),探討了在這種泄放工況下怎樣確定安全閥的尺寸。討論了兩相流泄放面積計(jì)算方法\原理和詳細(xì)計(jì)算步驟,并通過設(shè)計(jì)案例對計(jì)算方法進(jìn)行比較。結(jié)果表明:相比于omega-2和氣-液相泄放面積相加的方法,omega-1方法和diers積分法得到的泄放面積較大,較為保守安全。所以在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,推薦使用這兩種方法計(jì)算氣-液兩相流安全閥的泄放面積。

隨著電子垃圾的日趨增多,廢棄印刷線路板的綜合處理和資源化利用具有很大的意義和價值。文章介紹了處置廢棄印刷線路板的主要方法,包括物理機(jī)械處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、熱處理法等,比較了這幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及技術(shù)改進(jìn)情況。最后對回收處理廢棄印刷線路板研究發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

研究用硫脲浸取金銀技術(shù)從廢棄印刷線路板中回收金銀。結(jié)果表明,硫脲能夠有效地從廢棄印刷線路板中浸取金銀,最佳浸出條件為固液比為1∶10,攪拌速度為300r/min,室溫浸取(20~25℃),浸取時間1h,硫脲濃度為12g/l,fe3+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%,ph為1.5。最佳條件下,金和銀的浸取率分別達(dá)91.4%和80.2%。