大厂钌电阻回收-「钌电阻余料处理」

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钌是乏核燃料,电子材料和烯烃复分解的有害副产物。集成电路铸造厂或半导体制造厂需要大量的Ru,特别是对于表面涂层和钌电阻。IC制造的废水中含有高浓度的Ru,需要在排放前进行处理。迄今为止,尚未报道过从IC铸造厂废水中回收Ru的情况。铝胶结法简单,高效且具有成本效益,可从废水中回收金属。相比之下,通常用于回收溶液中金属的溶剂萃取可能会限制选择性,并且产品纯度较低。此外,在处理大量稀溶液时,蒸发比胶结消耗更多的能量。在Ru的Al胶结回收中,金属Al充当还原剂。
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在胶结过程中,Ru可以沉积在Al表面的阳离子位点上,而Al的溶解发生在阴离子位点上。由于Ru 3+与Al之间的电动势较高,因此可以认为Al / Ru系统中的反应不可逆。这项工作研究了使用铝(Al)粉从废水中回收Ru的方法。研究了Al粉的粒径,Al / Ru摩尔比,Ru初始浓度和温度对Ru去除率的影响。分析了运营成本,以考察钌电阻余料回收的经济可行性。本研究中使用的化学品包括铝粉(纯度为99.5%,中国青岛海洋进出口公司),氢氧化钠(德国默克公司)和硝酸(美国Sigma-Aldrich)。实验室级RO-超纯水系统(电阻> 18.0MΩ)用于DI供水。所有购买的化学药品均为实验室级,按原样使用。Al粉(纯度为99.5%,来自中国青岛海洋进出口公司)被用作去除Ru 3+离子的牺牲剂。为了研究Al粉的不同粒径对回收率的影响,将该粉末筛分为三部分(如表1所示),然后用于回收实验中。
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从本地IC铸造大厂收集的实际废水用于实验设计。碱性条件(pH 8.67)下镀钌过程中的金属成分包括每升23.5 mg钌,每升2 mg锌,每升1.3 mg铁和每升0.5 mg Ni。初始浓度为20-200掺入mg L -1 Ru进行胶结实验。废水中低浓度的杂质(例如Zn,Fe和Ni,甚至是EDS分析中都没有)有助于回收Ru电阻余料。贱金属比贵金属更容易沉淀,并可能降低Ru的纯度。13用标准溶液(Sigma-Aldrich Co.)加标废水,以补充最初的一定浓度的Ru(20–200 mg L -1)进行胶结实验。在500 mL容量瓶中以301.16 K进行重复实验。使用1 M NaOH调节溶液的pH值。在实验过程中,将含有凝结剂的溶液(铝粉)在搅拌(150 rpm)的同时缓慢添加到Ru废水中。研究了Al / Ru摩尔比,Al粉粒径,Ru初始浓度和温度对固结效率的影响(表1)。化学反应完成后,使沉淀物沉降60分钟,收集沉淀处理,然后在313.16 K的真空下干燥24小时。接下来对沉淀物进行随后的固体表征,同时分析上清液的残余Ru含量。
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