大廠釕電阻回收-「釕電阻余料處理」

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    釕是乏核燃料,電子材料和烯烴復分解的有害副產物。集成電路鑄造廠或半導體制造廠需要大量的Ru,特別是對于表面涂層和釕電阻。IC制造的廢水中含有高濃度的Ru,需要在排放前進行處理。迄今為止,尚未報道過從IC鑄造廠廢水中回收Ru的情況。鋁膠結法簡單,高效且具有成本效益,可從廢水中回收金屬。相比之下,通常用于回收溶液中金屬的溶劑萃取可能會限制選擇性,并且產品純度較低。此外,在處理大量稀溶液時,蒸發比膠結消耗更多的能量。在Ru的Al膠結回收中,金屬Al充當還原劑。
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    在膠結過程中,Ru可以沉積在Al表面的陽離子位點上,而Al的溶解發生在陰離子位點上。由于Ru 3+與Al之間的電動勢較高,因此可以認為Al / Ru系統中的反應不可逆。這項工作研究了使用鋁(Al)粉從廢水中回收Ru的方法。研究了Al粉的粒徑,Al / Ru摩爾比,Ru初始濃度和溫度對Ru去除率的影響。分析了運營成本,以考察釕電阻余料回收的經濟可行性。本研究中使用的化學品包括鋁粉(純度為99.5%,中國青島海洋進出口公司),氫氧化鈉(德國默克公司)和硝酸(美國Sigma-Aldrich)。實驗室級RO-超純水系統(電阻> 18.0MΩ)用于DI供水。所有購買的化學藥品均為實驗室級,按原樣使用。Al粉(純度為99.5%,來自中國青島海洋進出口公司)被用作去除Ru 3+離子的犧牲劑。為了研究Al粉的不同粒徑對回收率的影響,將該粉末篩分為三部分(如表1所示),然后用于回收實驗中。
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    從本地IC鑄造大廠收集的實際廢水用于實驗設計。堿性條件(pH 8.67)下鍍釕過程中的金屬成分包括每升23.5 mg釕,每升2 mg鋅,每升1.3 mg鐵和每升0.5 mg Ni。初始濃度為20-200摻入mg L -1 Ru進行膠結實驗。廢水中低濃度的雜質(例如Zn,Fe和Ni,甚至是EDS分析中都沒有)有助于回收Ru電阻余料。賤金屬比貴金屬更容易沉淀,并可能降低Ru的純度。13用標準溶液(Sigma-Aldrich Co.)加標廢水,以補充最初的一定濃度的Ru(20–200 mg L -1)進行膠結實驗。在500 mL容量瓶中以301.16 K進行重復實驗。使用1 M NaOH調節溶液的pH值。在實驗過程中,將含有凝結劑的溶液(鋁粉)在攪拌(150 rpm)的同時緩慢添加到Ru廢水中。研究了Al / Ru摩爾比,Al粉粒徑,Ru初始濃度和溫度對固結效率的影響(表1)?;瘜W反應完成后,使沉淀物沉降60分鐘,收集沉淀處理,然后在313.16 K的真空下干燥24小時。接下來對沉淀物進行隨后的固體表征,同時分析上清液的殘余Ru含量。
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