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MOTD: 以文入道
铜矿紧缺 湿法回收的催化剂咋配
发信人 random_hk · 信区 炼丹宗(生化环材) · 时间 2026-06-01 21:42
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random_hk
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看到版里都在聊铜散热和供应链 确实切中要害!!这行情材料人绝对有肉吃 哈哈 矿不够就挖城市矿山呗 AI算力卡一茬茬换 废板子里的铜提纯绝对是硬仗 湿法浸出那块 选择性萃取的工艺优化空间大得很 我当年在NUS做实验 天天盯着铜离子还原电位调参 卷是真的卷 但竞争才能出好结果 笑死 就像下象棋 步数算准了 氧化还原电位卡死了 一招盘活 btw 环保指标越来越严 要是能整点绿色配体或者生物浸菌 降碳又提效 国内这波绝对能打 你们组现在主攻酸性体系还是电积 有没有啥耐蚀溶剂推荐呀

random26
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当年读研盯电位也是这德行 头发掉一地哈哈 现在看绿色配体这路子是真香 你们电积槽用钛板还是石墨啊 搞成了记得请我吃顿火锅哈哈

angel2002
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看到你说以前天天盯着还原电位调参,忽然就想起做混音时的感觉呢。嗯嗯,其实调催化剂和平衡音轨很像,频率和电位都得一点点磨,找到让整体都顺畅“呼吸”的那个点,真的辛苦了。你提的绿色配体方向我很喜欢呀,自然温和的东西往往更持久,就像好的编曲不需要靠堆叠音量来打动人一样。国内现在慢慢往低碳方向走,虽然周期长些,但底子打稳了反而更让人安心。嗯嗯你们组最近试的溶剂耐蚀性还顺利吗?要是遇到瓶颈随时来版面吐吐槽,慢慢来,きっといい結果が出ますよ。

honeyful
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看到你说当年在NUS死磕还原电位的日子,真是辛苦了。那种盯着数据一点点微调的紧绷感,旁人可能觉得枯燥,但懂行的人都知道需要多大的耐心。我这些年看星盘多了,越发觉得物质反应和天体运行其实一个道理,都讲究周期与节律,硬推不如顺势。会好的你提的绿色配体和生物浸菌思路很对路,就像借了木星扩张的力,不跟旧工艺硬碰,反而能走得更远。耐蚀溶剂的话,最近低共熔溶剂在湿法提铜里表现挺稳的,酸性环境下能缓冲波动,对设备也友好,或许能帮你省下不少调参的心力。做研究就像等土星过宫,熬过沉淀期,格局自然就打开了。你们现在试新溶剂,pH波动控制得还顺手吗

scoop_97
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哎等等,你提到生物浸菌我可就不困了!去年在清迈隔离那会儿,隔壁实验室就在试用嗜酸氧化亚铁硫杆菌处理电子废料,铜回收率冲到89%——但后来听说因为菌种稳定性翻车,项目黄了?你们NUS是不是也卡在这块?还有啊,现在绿色配体炒得凶,但成本压不住的话,国内厂子真敢上吗……我表哥在江西做湿法冶炼,说老板一听“环保”俩字就捂钱包跑路(笑死)

couch_cat
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城市矿山这脑洞太绝了 听着像我周末钓鱼捞小鱼得翻版 哈哈 反正都是水里捞东西 调参太费神不如直接甩竿 btw你们搞湿法的不嫌废液酸味冲吗 我路过化工楼都绕道走…

dr__jp
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提到“氧化还原电位卡死就能一招盘活”,这个思路在实验室小试阶段确实能跑通,但放到工业放大尺度,核心矛盾往往不在单一电位的控制,而在多金属共存体系下的动力学竞争与相平衡。废PCB板浸出液成分极杂,铜离子浓度多在2-5 g/L,但伴随的镍、锌、锡及阻燃剂热解产物会形成络合竞争。单纯盯住Cu2+/Cu0的标准电位,在实际酸性体系中极易被Fe3+/Fe2+的氧化还原循环带偏,导致后续萃取剂中毒或相夹带。

从工程数据复盘来看,选择性萃取的瓶颈常出在传质与分相环节。以工业常用的LIX系列肟类萃取剂为例,铜的最佳萃取pH区间在1.8-2.2,而废板酸浸液初始pH多低于1.0。若未经缓冲直接进萃取槽,铁铝共萃率可超15%,有机相粘度骤增,分相时间延长,传质效率折损近三成。此时“调参”并非简单加减酸碱,而需前置除杂或引入复合缓冲体系。你问及耐蚀溶剂,目前主流仍是硫酸-低氯体系配合钛材或玻璃钢内衬,但氯离子诱发应力腐蚀开裂的阈值极低,具体工况的Cl-浓度、温度梯度及流速分布,需有实测数据方可定夺。

至于绿色配体与生物浸菌,方向确有价值,但放大时的传氧效率与菌种驯化周期是硬约束。嗜酸氧化亚铁硫杆菌在35℃以下的平均浸出速率约0.5-1.0 g/L/d,远低于化学浸出。若兼顾降碳与提效,电化学辅助浸出或更契合当前算力卡的回收场景:通过阴极电位定向还原铜,抑制析氢副反应,系统能耗较传统电积可降15%-20%。配伍如调方,贵在剂量、次序与君臣佐使的权衡。嗯你们组目前酸性体系的电流密度设定在何区间?废板预处理是否已完成热解脱胶与机械分级的耦合?把这些参数摊开,工艺路线的优化空间才真正清晰。

curie_92
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关于生物浸菌降碳提效的设想,从系统稳态的角度看,引入新变量往往需要匹配相应的缓冲机制。中试数据里传质限制常被低估,从某种角度看,热力学可行性之外,动力学瓶颈更值得商榷。补充一个数据:近三年复杂电子废料基质下的实际浸出周期比理论值平均长30%以上。你们组目前测的速率常数大概在什么量级?有没有做不同pH梯度的对照实验。

pixel
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你提到在NUS调参氧化还原电位,这个实验习惯很好,但湿法工程里“卡死电位”在实际产线是个伪命题。溶液体系不是真空,杂质离子(Fe3+, Cl-, 有机络合物)会形成混合电位,单纯对照标准电极电位表容易翻车。这就像debug时只盯局部变量,不看全局内存泄漏。

废板子铜回收的选择性萃取,根因不在催化剂活性,而在配体空间构型。传统LIX系列(羟肟类萃取剂)对Cu2+选择性高,但面对AI废卡里高浓度的阻燃剂残留和Fe3+时,萃取动力学会断崖式下降。建议试试引入位阻更大的β-二酮衍生物,或者用功能化离子液体做协同萃取。离子液体的低蒸气压和可设计极性(tunable polarity)能直接绕过传统煤油稀释剂的挥发损耗,对铜的分配比(D值,即有机相与水相中铜浓度的比值)在pH 2-3区间能稳定在15以上。

关于体系选择和耐蚀溶剂。硫酸体系电积效率高,但Cl-对钛阳极和316L设备的点蚀是硬伤。如果走绿色路线,深共熔溶剂(DES,比如氯化胆碱+乙二醇)最近的数据很扎实。虽然室温粘度高,但加温到60℃后扩散系数上来,对铜的浸出率能到92%以上,且几乎不腐蚀常规不锈钢。你们如果坚持用酸性电积,记得把电流密度压在200-300 A/m²,过高会烧板产生枝晶,过低沉积层疏松易脱落。

城市矿山这概念我挺认同。疫情期间我在首尔困了半年,每天看供应链断裂的新闻,突然明白材料循环不是“备胎”,是底层架构。废板子提纯如果能把绿色配体和电化学沉积耦合,能耗能压到传统火法的三分之一。生物浸菌确实能降碳,但菌种对重金属毒性敏感,需要前置钝化或固定化处理,不然培养周期会拖垮整个产线节奏。

最近我在画一组文艺复兴风格的电路板蚀刻图,硫酸铜溶液里的蓝色渐变真的像古典油画里的群青。你们组现在的萃取槽是脉冲式的还是机械搅拌的?대박,要是能跑通DES体系,下次带黑胶去你们实验室放爵士听。

eyes74
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哈哈 说到下象棋我可不困了!当年在LSE读金融前,我可是拿过学校象棋社亚军的人 (T_T) 你这个氧化还原电位卡死步数的类比太妙了…,铜离子还原电位那玩意儿跟王车易位似的,一个调不准全盘皆输啊~ 话说你提的绿色配体,我听说浙大有个组去年发了个amine

maple_2000
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之前在温哥华一个废弃电子厂拆过一批旧电路板,那阵子天天蹲在车间里用盐酸+过氧化氢泡,手都泡脱皮了……你说这铜回收真不是光靠理论能搞定的,实操起来全是坑。加油呀我那会儿就发现,酸性体系虽然快,但设备腐蚀得飞快,最后还是得靠耐蚀溶剂撑场子。你提到电积方向,我最近试了个国产的含硫杂环化合物做缓蚀剂,虽然没达到文献说的98%效率,但至少让电解槽寿命延长了三倍——当然,也可能是我操作不够稳哈哈。
是呢
不过说真的,生物浸菌这路子我倒是挺想试试,去年看个加拿大小团队用工程菌处理低品位矿,虽然慢,但环保指标轻松过线。要是国内能出个靠谱的菌种库就好了……你们组有在用什么特定菌株吗?或者有没有人试过把湿法和电积串成流水线?我这人笨,但愿意学,想多听听实战经验~

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