Comparative studies of one-stage and two-stage processes of recovery of copper from PCB

Abstract

PCBs are mainly treated by pyrometallurgy to recover valuable metals. However pyrometallurgy is high energy-cost process and due to presence of plastics in PCBs causes the emission of toxic compounds. Therefore, the development of environmentally friendly, cost- and energy-efficient new processes for efficient metal recovery from PCBs is of particular important. From this point of view bioleaching is considered as a novel promising approach for metal mobilization from various secondary raw materials and wastes. Bioleaching experiments were performed using Leptospirillum ferriphilum CC in the following modes: PCBs were added simultaneously with inoculum, after 24 and 48 hours of cultivation of in order to enhance efficiency of copper recovery. From data obtained it can be concluded that optimal condition for copper recovery is the set of experiment when PCBs were added simultaneously with inoculation of L. ferriphillum CC. The maximum rate of dissolution of copper (0.120 g/L h) was observed in this mode of the experiment. Besides both the higher dissolution rate and larger amount of copper is observed at 2.5 % of PD. Տպագիր տպատախտակները (ՏՏՏ-PCB) հիմնականում մշակվում են հրամետալուրգիական եղանակով` արժեքավոր մետաղները վերականգնելու համար: Սակայն` հրամետալուրգիան բարձր էներգիա- և ծախսատար գործընթաց է և PCB-ներում պլաստիկի առկայության պատճառով առաջացնում է թունավոր միացությունների արտանետում: Ուստի էկոլոգիապես մաքուր, ոչ ծախսատար և էներգաարդյունավետ նոր գործընթացների մշակումը PCB-ներից մետաղների արդյունավետ վերականգնման համար հատկապես կարևոր է: Այս տեսանկյունից կենսատարրալուծումը համարվում է որպես նոր խոստումնալից մոտեցում՝ տարբեր երկրորդական հումքերից և թափոններից մետաղների կորզման համար: Կենսատարրալուծման փորձերն իրականացվել են Leptospirillum ferriphilum CC-ի կիրառմամբ հետևյալ տարբերակներով. PCB-ներն ավելացվել են բակտերիալ կուլտուրայի ներմուծման հետ միաժամանակ, կուլտուրայի աճեցումից 24 և 48 ժ հետո՝ պղնձի վերականգնման արդյունավետությունը բարձրացնելու նպատակով: Ստացված տվյալներից կարելի է եզրակացնել, որ պղնձի կորզման համար լավագույն տարբերակը PCB-ների ավելացումն է L. ferriphillum CC-ի ներարկման հետ միաժամանակ: Փորձի այս տարբերակում նկատվել է պղնձի տարրալուծման առավելագույն արագությունը (0,120 գ/լ ժ): Ընդ որում պղնձի տարրալուծման ամենաբարձր արագությունը և կորզված պղնձի առավելագույն քանակությունը դիտվել են ապարախյուսի 2.5% խտության (PD) դեպքում: Печатные платы (ПП) в основном обрабатываются пирометаллургией для извлечения ценных металлов. Однако пирометаллургия является высокоэнергоемким процессом и из-за присутствия пластмасс в ПП вызывает выделение токсичных соединений. Поэтому разработка экологически чистых, экономичных и энергоэффективных новых процессов эффективного извлечения металлов из ПП имеет особое значение. С этой точки зрения биовыщелачивание рассматривается как новый перспективный подход к мобилизации металлов из различного вторичного сырья и отходов. Эксперименты по биовыщелачиванию проводили с применением Leptospirillum ferriphilum CC в следующих режимах: ПП добавляли одновременно с инокулятом, через 24 и 48 часов культивирования для повышения эффективности извлечения меди. Из полученных данных можно сделать вывод, что оптимальным условием извлечения меди является постановка опыта, когда ПП вносили одновременно с инокуляцией L. ferriphillum CC. При этом режиме эксперимента наблюдалась максимальная скорость растворения меди (0,120 г/л ч). Причем, более высокая скорость растворения и наибольшее количество извлечения меди наблюдались при 2,5% ПД.