过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (10): 1148-1159.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.226011
刘岩1,2, 朱云锋2, 李博1,2*, 魏永刚1,2
Yan LIU1,2, Yunfeng ZHU2, Bo LI1,2*, Yonggang WEI1,2
摘要: 废旧电路板富含铜、锡、铅、锌等有价金属,具有显著的资源回收潜力,但其火法回收过程中Sn, Pb, Zn等易挥发元素的迁移行为直接影响金属回收效率与污染物排放。本工作系统研究了废旧电路板与铜精矿协同熔炼过程中温度、CaO添加量、Fe/SiO2质量比及富氧浓度等关键工艺参数对Sn, Pb, Zn在三相(气相、渣相和铜锍相)中分配规律的影响,借助微观表征手段并结合热力学计算,阐明了其在各相中的赋存形态与迁移机制。结果表明,Sn主要分布于气相,其次为渣相与铜锍相;Pb同样优先进入气相,随后分布于铜锍相与渣相;Zn则主要富集于渣相,其次为气相与铜锍相。通过调控协同熔炼工艺参数,可实现目标元素的定向迁移:升高温度可显著促进Sn和Pb向气相挥发;而将Fe/SiO2质量比与CaO添加量控制在适宜范围,则有利于Zn在渣相中选择性富集。微观表征证实,铜渣中Sn以SnO、Pb以PbO、Zn以ZnFe2O4形式存在;而铜锍中Sn与Cu形成金属间化合物,Pb以合金形式富集,Zn以ZnS形式分布。本研究为废旧电路板与铜精矿协同熔炼过程中杂质元素的定向调控与资源化回收提供了实验依据与理论参考。