毕业论文课题相关文献综述

一、背景

随着经济的发展和科学技术的进步，电子工业得以迅猛地发展，从而使人类的生活发生了很大的变革。然而电子产品的寿命是有限的，大量的电子产品达到使用寿命后会成为电子废弃物。电子废弃物具有数量大、危害大、潜在价值高、处理困难等显著特点[1]。废旧手机属于电子废弃物中常见的一种废弃物。根据信息产业部最新统计，我国手机用户已经成为了世界第一的手机生产和消费国。废旧手机的主要组成为树脂（外壳）、塑料（线路板）、金属（芯片等。手机在废弃前后成分基本一致，其结构材料主要是塑料，极难自然降解，散落于环境中会造成污染并长期存在[2]。如果采用焚烧处理会造成大气污染，焚烧产生的气体会使人中毒，严重时导致癌症、神经系统失调等疾病。手机电路板含有铅、锌、锡、金等有毒金属元素，手机废弃后回收处理不当，或者未经无害化处理而直接填埋，必然导致手机中的有害物质渗露出来，污染土壤和地下水资源，并渗入食物链，危及人类健康和生存。手机中还有许多贵金属，包括金，银，钯等，对废旧手机的回收处理利用，可以节约资源，变废为宝，做到循环利用[3]。

印刷线路板是电子工业的基础，也是各种电子产品的核心部件[4]。目前，国内外普遍采用的废弃印刷线路板回收方法主要有：机械处理技术（破碎、分选）、热处理技术（焚烧、热解、微波处理、等离子处理）、湿法冶金处理技术、生物冶金技术、超临界流体处理技术等方法[5]。机械处理技术的破碎步骤使得各种材料混杂在一起，导致了进一步分离提纯的困难；由于线路板阻燃剂中含有氯、溴等成分，使用热处理技术回收印刷线路板若温度控制不当也会有二恶英之类的剧毒物质产生。化学处理法主要是以强酸或强氧化剂来还原线路板中的贵金属,虽然含有高浓度离子的废液可电解铜,但往往因后者的经济价值明显降低,而不能有效利用,从而造成严重的二次污染,即便对其处理也会因为回收成本高而很难大规模推广[6]。超临界流体技术是近20年来迅速发展起来的一门新技术，它具有环境污染小，高效回收、适用范围广等特点，被国内外学者研究。本课题就是采用超临界流体中的超临界水氧化技术对废旧手机进行实验研究。

二、实验原理

2.1超临界流体概述

超临界流体（SupercriticalFluid,简称SCF）是指温度和压力均超过其相应临界点（临界温度TC、临界压力PC）的流体。随着环境温度和压力的变化，任何一种物质都存在三种相态气相、液相和固相，三相成平衡态共存的点叫三相点；液、气两相界面刚刚消失的点叫临界点；在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。超临界流体兼具气体和液体的优点[7]，当物质处于临界温度和临界压力以上时，压力增加，体系的相态不会产生变化，只是密度增大，但仍具有类似液态的性质，同时还保留气体的性能。超临界流体的密度接近液体，比气体大数百倍。由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力；其粘度接近气体，比起液体要小2个数量级；扩散系数介于气体和液体之间（大约是气体的1/100，比液体要小数百倍）。因而超临界流体既具有液体对溶质有较大溶解度的特点，又具有气体易于扩散和运动的特性，所以传质速率大大高于液相过程[8]。更重要的是，在临界点附近，压力和温度微小的变化都可以引起流体密度较大的变化[9]。

2.2超临界水氧化

超临界水是指温度和压力分别超过临界状态温度374℃和临界压力22MPa时的水。超临界水氧化技术可以快速地把一切有机物完全氧化为水、二氧化碳、氮、氯化物、硫酸盐和磷酸盐等无毒的无机物。在超临界状态下，水的许多性质都会发生很大的变化。超临界水具有低的介电常数、高的扩散性和快的传输能力。在通常状态下，水是极性溶剂，可以溶解包括盐类在内的大多数电解质，但对气体和大多数有机物的溶解能力则较差。但当水处于超临界状态时，介电常数的变化会引起超临界水溶解能力的变化，这些性质就会发生反转。超临界水的介电常数与常温常压下极性有机物的介电常数相当。因为水的介电常数在高温下很低，水很难屏蔽掉离子间的静电势能，因此溶解的离子以离子对的形式出现。在这种条件下，由于水更像是一种非极性溶剂，所以超临界水可以与非极性物质如戊烷、己烷、苯和甲苯等有机物完全互溶。一些在通常状态下只能少量溶于水的气体，如氧气、氮气、二氧化碳和空气等可以以任意比例溶解于超临界水中。而无机物质，特别是盐类在超临界水中的溶解度却很低。正由于这些特殊的溶剂化特性，使超临界水成为氧化有机物质的理想介质。使用溶解有氧气的超临界水，可使氧化反应速度加快，将在常规反应条件下不易分解的有机废物快速氧化分解，是一种绿色的焚化炉技术[10]。超临界水氧化法可用于各种有毒有害废水、废物的处理，对于大多数难降解的有机物均能有很高的去除率[11]。

三、研究困难

3.1设备的腐蚀及其改进措施