[发明专利]一种利用NCNTs修饰碳棒电极提高微生物浸出印刷线路板中铜效率的方法

权利要求书

1.一种利用NCNTs修饰碳棒电极提高微生物浸出印刷线路板中铜效率的方法，其特征 在

于，具体步骤如下：

步骤1，将废弃的印刷线路板经过两级破碎处理，得到废弃印刷线路板的金属富集体；

步骤2，制作碳棒阳极和NCNTs修饰的碳棒阴极，阴阳极碳棒面积为0.5~10cm²，NCNTs修 饰量为1.0~3.0mg/cm²碳棒面积；

步骤3，选取菌种进行驯化培养，提高菌种对铜离子的耐受性；

步骤4，将经过驯化处理的菌种接入到装有废弃印刷线路板的反应容器中，将碳棒阳极 和碳棒阴极用铜导线相连接放入反应容器中，于25~30℃温度，120~150r/min转速下的培 养箱中浸出5~10天，浸出过程中监测溶液中pH、Fe²⁺、ORP随浸出时间的变化，5~10天后浸出 结束；

步骤5，浸出过程完成后，收集浸出液并过滤，得到滤液；将所得滤液依次进行萃取、反 萃取和电解过程，得到电解铜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的碳棒电极为市售导电碳棒；阳极碳棒 为未经过处理的市售导电碳棒；阴极碳棒为NCNTs修饰的碳棒电极，阴极碳棒的具体修饰过 程如下：

称取NCNTs碳棒面积，将NCNTs放入小烧杯中，加入去离子水使得其恰好淹没NCNTs，再 分别加入Nafion溶液和异丙醇；之后，将小烧杯放入超声波仪器中超声，使NCNTs充分溶解； 最后将溶解后的NCNTs均匀涂抹在市售导电碳棒外侧，自然干燥后形成阴极催化层，得到 NCNTs修饰的碳棒阴极，其中阴阳极碳棒面积为0.5~10cm²，NCNTs修饰量为1.0~3.0mg/cm²碳 棒面积。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3中，所述的菌种为嗜酸氧化亚铁硫杆 菌；对其进行驯化培养的步骤如下：将嗜酸氧化亚铁硫杆菌接种至9K培养基溶液中，加入覆 铜板进行驯化培养，逐步筛选出对铜离子耐受性高的嗜酸氧化亚铁硫杆菌。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4中，用于连接碳棒阴极和碳棒阳极的铜 导线为物理导线，与碳棒接触的部位为不锈钢鳄鱼夹。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5中，滤液经过萃取剂进行萃取，其萃取 相比O/A为1:1，得到负载铜的萃取有机相；将萃取有机相经过反萃取剂萃取，得到富铜溶 液，萃余液在刮去浮油后循环利用；所得的富铜溶液进入电解过程，得到电解金属铜，贫铜 溶液则返回到萃取过程循环利用。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：萃取剂为铜萃取剂RE609；反萃取剂为硫酸； 电解时电流密度200~250A/m²，电压为2~2.2V，阳极板为铅合金板，阴极板为不锈钢板。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5后，还包括将浸出反应所用的碳棒阴极 回收，循环利用，继续用于生物浸出反应的步骤。