不同因素影响嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜效果的研究进展

顾卫华,白建峰,戴　珏,张承龙,王景伟,王鹏程,赵　新(.上海第二工业大学上海电子废弃物资源化产学研合作开发中心,上海009; .中国电器科学研究院有限公司,广州5075)

不同因素影响嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜效果的研究进展

顾卫华1,白建峰1,戴珏1,张承龙1,王景伟1,王鹏程2,赵新2
(1.上海第二工业大学上海电子废弃物资源化产学研合作开发中心,上海201209; 2.中国电器科学研究院有限公司,广州510275)

摘要:随着生物与环境交叉学科的不断发展,利用生物法浸出废弃印刷线路板(Printed CircuitBoard,PCB)中的铜越来越引起重视。为了找出目前利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的最佳条件,综合讨论了对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生长及其浸出废弃PCB中铜效率的影响因素,并探讨了表面活性剂、电场、催化剂等外部因素对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜效果的影响。通过论述催化剂在嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸矿中的促进作用,表明了能够促进嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长的催化剂是存在的。由于铜在矿石和废弃PCB中的存在形态是不同的,研究开发适用于促进嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的催化剂将是未来的研究热点。

关键词:电子废弃物资源化;废弃印刷线路板;嗜酸氧化亚铁硫杆菌;生物浸出;铜;催化剂

0　引言

电子废弃物,又称“电子垃圾”,是指被人们废弃或者不能再投入使用的电气或电子设备[1]。目前,在国内正在回收的电子废弃物主要包括“四机一脑”,即电视机、电冰箱、洗衣机、空调和电脑。其中,印刷线路板(Printed Circuit Board,PCB)是这类电子产品的核心部件,属于典型的电子废弃物。PCB通常含有约30%的高分子材料、30%的惰性氧化物和40%的金属[2],而金属含量最多的是铜,此外还含有铁、铝、镍等,且不乏稀、贵金属金、银、钯等,这些都是有待开发的“二次资源”,并且具有非常高的资源化价值。同时,PCB中又含有铅、铬、汞和溴等多种有害物质[3],因此,如果废弃PCB得不到妥善处理,不仅会造成大量的资源流失,也会对环境和人类健康产生巨大的危害。

据统计,在去除元器件的PCB中,铜的平均质量分数在20%∼30%之间[4],从废弃PCB中回收铜已成为国内外电子废弃物资源化技术研究领域的热点问题之一。当前,从废弃PCB中回收铜的方法主要有焚烧法、化学法等,这些方法会产生二噁英、呋喃等危害人类健康的大气污染物和大量的废水。而以机械处理作为回收废弃PCB中铜的方法不会像前两种方法那样产生大气以及水污染物,但是,高能耗使得这种方法很昂贵,因此不被认为是一种从废弃PCB中回收铜的经济方法[5]。微生物湿法冶金是利用微生物的氧化、酸溶、代谢产物螯合等作用来提取金属的方法。除了本文提到的嗜酸氧化亚铁硫杆菌以外,能用于浸出铜的微生物还有氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)、氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans),它们最早应用在采矿行业,近年来,被逐步应用于废弃PCB金属的资源化中。该方法具有明显的环境友好性,且工艺简单、能源消耗少,并能达到较高的浸出率[6]。

嗜酸性硫杆菌由于其本身的特性,即可在酸性条件下生存,而被广泛应用于废弃PCB中铜的浸出。其中,嗜酸氧化硫硫杆菌是一种严格好氧的自养型细菌,其最适生长pH为2.0∼3.5,最低耐受pH 为1.0,并且可耐受5%(质量分数)的H2SO4;具有非常强的氧化无机硫的能力,并可氧化其他亚硫酸盐、硫代硫酸盐、多硫化物以及一些特定的金属硫化矿物,但不能氧化Fe2+[7]。而嗜酸氧化亚铁硫杆菌是一种专性好氧的自养型细菌,其能源为Fe2+和还原态硫,可在pH为1.0∼6.0的条件下良好生长,最适pH为2.0∼2.5[8-9]。因此,国内外很多学者都将以上两种硫杆菌作为浸出废弃PCB中铜的菌种,并且针对这两种硫杆菌设计了一系列影响因素实验。本文探讨了不同因素对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的效果的影响,并找出目前利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的最佳条件,旨在为进一步提高其浸出废弃PCB中铜的效率提供理论基础。

1　影响嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长的因素

1.1培养基类型

常见的几种浸矿细菌的培养基主要有:9K培养基[10]、Waksman培养基、Starkey培养基[11]和FeTSB培养基[12],还有一些矿物培养基和混合培养基。而多数浸矿细菌属于嗜酸菌,在酸性环境条件下菌种的活性很高。嗜酸氧化亚铁硫杆菌最初被用于浸出矿物中的金属,近年来,针对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的研究越来越多,所用的培养基也是借鉴培养浸矿微生物的培养基。项赟[13]通过比较9K培养基、FeTSB培养基和Starkey培养基对培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌的培养效果,并且从培养液pH变化、培养液颜色和沉淀量3方面定性得出:9K培养基培养的效果要比其他两种培养基的效果好。在从酸性矿坑水中筛选嗜酸氧化亚铁硫杆菌的过程中,所用的液体培养基大部分为液体9K培养基,而用于分离提纯的固体培养基有些是固体9K培养基[4],有些则为TSM I固体培养基[14-15]。两种固体培养基都可以达到分离提纯的目的。因此,目前在筛选和培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌的过程中,从筛选和培养的效果以及成本来看,比较理想的培养基是用于富集培养的液体9K培养基和用于分离提纯的固体9K培养基或TSM I固体培养基。

1.2培养基成分

在用于培养硫杆菌属中的嗜酸氧化亚铁硫杆菌的各种培养基中,FeSO4·7H2O是必不可少的成分,它可以为嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生长提供Fe2+,并且通过氧化亚铁硫杆菌的氧化作用,使Fe2+被氧化成Fe3+,从而为该菌的生长提供能量。周培国等[4]研究了不同初始Fe2+浓度对嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长的影响,得出在较高的初始Fe2+质量浓度下,溶液中铁的质量浓度越高,生物量也越高。而Liang等[16]在对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出PCB中铜的研究中得出:当培养基中FeSO4·7H2O的用量从22.1 g/L降到16.88 g/L时,经过10天的浸出,铜回收率可以达到92.6%。王艳锦等[17]研究了嗜酸氧化亚铁硫杆菌对亚铁和含硫基质两种能源物质的利用情况,得出在双底物利用过程中,铁氧化系统首先启动,随Fe2+浓度的下降,硫氧化系统开始启动,之后两者协同作用,含硫氧化物的存在会对Fe2+的氧化有一定的抑制,进而抑制嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生长。为了使嗜酸氧化亚铁硫杆菌能够更好地在培养基中生长,很多学者尝试通过改变培养基的组成成分来进行优化。谌书等[18]研究了氮源对嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长的影响,采用(NH4)2HPO4作为氮源替代(NH4)2SO4时,得出(NH4)2HPO4加入量在1 g/L时的效果较好,而当(NH4)2HPO4在2 g/L及以上时,会抑制硫杆菌的生长。刘欣伟等[19]通过研究不同初始Mg2+浓度对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生长情况的影响,得出嗜酸氧化亚铁硫杆菌对Mg2+浓度具有一定的耐受能力,当培养基中Mg2+浓度小于等于10 g/L时,Mg2+对硫杆菌生长活性影响很小;当Mg2+浓度为15 g/L时,Mg2+开始产生延迟效应,抑制硫杆菌生长;当Mg2+浓度为20 g/L 时,硫杆菌的生长完全受到抑制。由于所培养的嗜酸氧化亚铁硫杆菌是用来浸出废旧PCB中的铜,那么,嗜酸氧化亚铁硫杆菌对溶液中Cu2+浓度的耐受性如何就成为了科研工作者急需研究的内容。周培国等[4]研究结果表明,细菌驯化可以提高对Cu2+的抗性,从而提高铜的浸出速率,但是这种促进作用很有限,在实际应用中可以直接采用未驯化的菌种直接浸出铜。从上述学者的研究结论中得出,可以通过控制氮源以及Mg2+的含量,使嗜酸氧化亚铁硫杆菌在培养基中更好地生长。除此之外,笔者认为还可以通过改变培养基中其他成分,如加入生长因子、微量元素等方法,提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌在培养基中的生物量,至于效果如何,有待于通过实验进一步验证。而通过细菌驯化来提高细菌对某种金属的耐受性是可以实现的,特别是为了进一步的工业应用,在大规模的驯化培养后,不仅可以缩短细菌的延迟期,加快细菌繁殖,稳定生物量,而且还可以缩短浸出时间,提高浸出率,创造更高的经济效益。

1.3温度、转速、pH等的影响

由于嗜酸氧化亚铁硫杆菌的最适生长温度在25∼30◦C之间,且都属于自养型细菌,可以利用空气中的CO2作为其生长的碳源进行好氧生长。因此,在培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌的过程中,控制摇床内部的温度和转速显得非常重要。几乎所有科研工作者在进行培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌的时候,都会考虑到这两方面因素。赵德龙等[20]在研究嗜酸菌对废旧PCB中铜的浸出实验中,在培养嗜酸菌时,控制摇床内部的温度为30◦C,转速为170 r/m in。在杨涛等[21]的研究实验中,对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的培养采用摇瓶培养的方式,培养温度为30◦C,摇床转速为160 r/m in。周培国等[22]在研究氧化亚铁硫杆菌浸出PCB中铜的实验中,培养氧化亚铁硫杆菌所用条件为培养温度为30◦C,摇床转速为130 r/m in。在邱冠周等[23]的研究实验中,培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌所用条件为摇床转速120 r/m in,温度30◦C。可以看到大部分学者在进行嗜酸氧化亚铁硫杆菌培养时,都将摇床内部的温度控制在30◦C,而摇床转速则控制在120∼170 r/m in范围内。在此转速范围内,摇瓶内的嗜酸氧化亚铁硫杆菌利用空气中CO2的效率最佳;温度控制在30◦C可能的原因是此温度为嗜酸氧化亚铁硫杆菌内部酶发挥作用的最佳温度,有利于该种菌的生长与繁殖。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌的最适生长pH在2.0∼2.5之间,必须严格控制培养基中的pH在此范围内,过高或过低的pH都会影响嗜酸氧化亚铁硫杆菌的正常生长。科技工作者在配制9K培养基的最后都会用H2SO4来调节溶液pH在2.0[20-22]。可能的原因是,在pH2.0时,嗜酸氧化亚铁硫杆菌内部酶处于最佳条件;另外,在此条件下,嗜酸氧化亚铁硫杆菌利用Fe2+的效率最强,产生的能量也最多,因此有利于菌的生长。

2　影响嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜效率的因素

2.1菌的接种量及PCB粉末的添加量

菌的接种量指的是移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例。通常,细菌的接种量为1%∼5%,酵母菌接种量为5%∼10%,霉菌接种量为7%∼15%,有时为20%∼25%[24]。接种量的大小决定了该菌种在新鲜培养基中生长繁殖的速度。采用较大的接种量可以缩短新鲜培养基中菌种的延迟期,使之较快达到对数生长期、稳定期。但是,过大的接种量会引起溶氧的不足,影响菌种的生长;过小则会延长培养时间,降低菌种发挥作用的效率。在引起嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜效率变化的因素中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌的接种量是必须要考虑的。通过查阅文献[4,15,21-22,25]得出,凡涉及到嗜酸氧化亚铁硫杆菌接种培养的,其接种量都为10%。在这种条件下,种子液中的嗜酸氧化亚铁硫杆菌能够很快在新鲜培养基中生长,从而很快达到浸出废弃PCB中铜所需的生物量,进而提高浸出效率。

PCB粉末的添加量,即为粉碎后的PCB粉末加入浸出反应的质量与所加培养液的体积之比。最初,在研究PCB粉末添加量时,考虑的都是金属与非金属的混合物,随着研究的不断深入,特别是通过水力分选的预处理后,使得金属与非金属分离,得到金属富集体,之后的研究主要集中在金属富集体的添加量上。杨远坤等[26]研究发现,线路板加入量在30 g/L及以上时,浸出40 h后浸出反应停止;而线路板加入量在15 g/L时,浸出40 h后铜的浸出率达到70%,继续浸出,浸出率不再显著增加。周培国等[22]研究结果表明线路板粉末添加量为10 g/L和20 g/L时,在15天内线路板中铜几乎全部浸出;而线路板粉末添加量为50 g/L和100 g/L时,在15天内亦有较高的浸出效率,并呈持续上升趋势。Ilyas 等[27]研究表明,当PCB粉末浓度在10 g/L时,嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出铜的量为89%。杨涛等[21]研究了线路板粉末浓度为12、24、40、60和120g/L下浸出速率的变化,结果表明,在考察范围内,浸出速度随着加入的废弃线路板粉末的升高而降低,当线路板粉末的浓度大于60 g/L时,浸出速度维持在较低水平,最终选取24 g/L作为浸出的线路板粉末的浓度。Liang等[28]采用一种新的PCB添加方式,即分别在菌培养至48 h投加4 g/L的PCB粉末、96 h投加6 g/L的PCB粉末、144 h投加8 g/L的PCB粉末,其嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以浸出PCB中94%的铜。张婷等[15]的浸出实验结果表明,在起始pH值为2.25、起始Fe2+浓度为9 g/L、接种量为10%、金属富集体投加量为15 g/L的条件下,嗜酸氧化亚铁硫杆菌能在62 h内浸出废旧PCB中99.3%的铜。为了能够加快嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的效率,PCB粉末的添加量并不是越多越好。当线路板粉末浓度较高时,粉末间相互摩擦的机会增多,线路板中的一些金属引起pH值上升,导致嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生存条件恶化,不利于细菌的生长。此外,由于嗜酸氧化亚铁硫杆菌为好氧性细菌,氧就成为了必不可少的物质,当线路板浓度过高时,氧气的传输受到了限制,进而影响了浸出速度。而如果线路板粉末添加量太低,浸出反应较快,一方面不能充分体现浸出过程中的一些变化规律,另一方面,在实际浸出应用当中由于一次性处理量太少,没有推广应用的价值。

2.2PCB粉末粒度及投加时间的问题

众所周知,随着PCB粉末粒度的减小,其比表面积逐渐增大,嗜酸氧化亚铁硫杆菌与PCB粉末的接触面积增大,一定程度上可以提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的效率。然而,把PCB粉碎到很小粒径意味着对粉碎机的要求提高、能耗增加等一系列问题。因此,寻求PCB粉末的最佳粒径成为了很多高校科研院所研究的热点。在张婷等[15]的实验中,所用的金属富集体为60∼80目(0.180∼0.250mm)粒径,实验取得了良好的效果。杨远坤等[26]首先进行人工拆卸主板的附属电子元器件后,再切割成小于40mm的小块,经切割式研磨仪粉碎成颗粒,过筛,选用样品粒度为40∼100目(0.149∼0.360mm)。杨涛等[21]也是首先进行人工破碎成小于70mm的小块,然后依次送入通用切割研磨机和可变速高速旋转粉碎机进行2级粉碎,最终得到粒度为0.5mm的粉碎产物,所得产物再利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出。周培国等[22]在实验中先将线路板经去除元器件和破碎处理,再过80目筛后备用。一般地,为了实验的准确性,经粉碎机破碎处理后得到的粒径都需在100◦C干燥箱中放置2 h,取干燥后的PCB粉末储存在广口塑料瓶中待用。通过以上学者所做的实验,可以看到,在嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的实验中,PCB粉末的粒度可以控制在60∼80目之间,粒度太小,会增加粉碎机的工作量以及能耗;粒度太大,则嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出的效果不佳。

关于在嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长到哪个阶段再投加PCB粉末的问题,目前很少有学者进行过研究。嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生长分为4个阶段,分别为延缓期、对数生长期、稳定期以及衰亡期。把嗜酸氧化亚铁硫杆菌接种到一个新鲜的培养基中,菌种并不会立刻生长,而是要经过一段时间的适应,对数生长期是菌种大量繁殖的时期,稳定期就是菌种生物量达到一个顶点的时期,此时菌种的活性最高,而衰亡期由于培养基中营养物质的减少,导致菌种大量死亡。在杨涛等[21]的研究中,分别在细菌培养0、24、48和72 h加入线路板粉末进行浸出实验,结果表明,细菌培养的时间越长,使得浸出过程进行得也更快。而嗜酸氧化亚铁硫杆菌对数生长期出现的时间大概是从接种开始10 h左右,在50 h后进入稳定期,此时生物量达到了最高,而后一直持续到120 h后进入衰亡期[29]。不同的培养条件,各个时期出现的时间也会有变化。多数学者在利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中的铜时,都是在菌和PCB粉末同时加入的情况下进行的,即在菌处于延缓期时已经加入PCB粉末。因此,在接下来进行实验的时候,有必要找出与实验相关的嗜酸氧化亚铁硫杆菌的各个生长阶段对应的时间点,设计一系列实验,当菌种分别处于对数生长期和稳定期时,再加入废弃PCB粉末,以期得到更好的浸出效果。

至于pH、温度、转速等条件,应与适合嗜酸氧化亚铁硫杆菌快速生长的相关条件一致,但是随着浸出反应的进行,其培养液的pH是会不断变化的,遵循先上升、后下降的规律。

3　表面活性剂、电场、催化剂等外部因素

嗜酸氧化亚铁硫杆菌最初是被用于采矿行业的,当前,该菌被应用于废弃PCB中铜的浸出。因此,很多原先应用在采矿行业的表面活性剂(吐温80)也可以被应用在这类新兴的领域。如在龚文琪等[30]的研究中分析了表面活性剂对所选育的氧化亚铁硫杆菌的浸磷效果的影响,得出表面活性剂确实在一定程度上提高了氧化亚铁硫杆菌对磷的浸出。Peng等[31]研究表明,表面活性剂(吐温80)可以促进氧化亚铁硫杆菌中硫的代谢。但是,本课题组通过前期的研究发现,将原先在浸矿行业应用效果较好的添加剂添加到针对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的研究中,效果并不理想。左恒等[32]以氧化亚铁硫杆菌为研究对象,探讨了电场作用对微生物生长代谢的影响,结果表明电场作用对氧化亚铁硫杆菌生长代谢的影响非常明显,适当的电场可有效强化其生长代谢能力,过高的电流会抑制氧化亚铁硫杆菌生长。曹侃等[33]研究嗜酸氧化亚铁硫杆菌在电场的作用下浸出废弃PCB中的铜,结果表明,适当的直流电能有效控制体系中Cu2+的浓度,维持体系中菌的密度,提高了浸出效率。一方面,电场的作用可以让溶液中的电子转移速度加快,加快反应进行;另一方面,在电场的作用下,溶液中的Cu2+可以被电解出来,从而达到了控制体系中Cu2+的目的。该方法使得氧化亚铁硫杆菌持续浸出废弃线路板中的铜成为可能。通过这些方法的探索,为进一步创新提供理论基础。

在微生物浸矿领域,已有很多关于添加催化剂来促进嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸矿的尝试。G´omez 等[34]研究了Ag+催化剂对于黄铜矿表面的活化效果,表明Ag+的存在,加快了黄铜矿的溶解,从而提高了嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出Cu2+的效率。C´ordoba等[35]的研究表明,采用氧化还原电位介于300∼600mV的Ag/AgCl组成的催化剂作用于嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸矿的实验中,该催化剂可以抑制溶液中Fe3+水解后产生的成核现象。Hayato 等[36]的研究发现,添加AgCl可以加快嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿中的铜,并且随着AgCl添加量的增加,铜的浸出率增加。然而,以废弃PCB为代表的电子废弃物中的铜是以单质的形态存在的,菌种需先将这些零价金属氧化为离子态后才能实现从中回收金属的目的,而矿石中的铜本身则是以二价形式存在的,因此,对于嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸矿有促进作用的催化剂是否还可以适用于浸出电子废弃物中的铜,还有待于进一步的探索。此外,还可以探索其他类型的催化剂,比如酶、纳米催化剂等,分别从影响嗜酸氧化亚铁硫杆菌自身生长以及增加嗜酸氧化亚铁硫杆菌与废弃PCB接触面积的角度出发,通过一系列的优化实验,提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的效率。

4　结论及展望

通过以上对影响嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜效率的各种不同因素的论述,得出了每种因素的最佳条件,分为以下几个方面。

(1)筛选、培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌的过程中,比较理想的培养基是用于富集培养的液体9K培养基和用于分离提纯的固体9K培养基或TSM I固体培养基。

(2)进行嗜酸氧化亚铁硫杆菌培养时,其最佳培养温度为30◦C、pH 2.0、摇床转速在120∼170 r/m in范围内。

(3)嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜的最佳条件为:嗜酸氧化亚铁硫杆菌的接种量为10%, PCB粉末(金属富集体)添加量在15∼30 g/L之间,粒度在60∼80目之间。

(4)将表面活性剂作用到提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸铜效率的实验中,其效果并不理想;适当的直流电可以提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸铜的效率。

虽然添加催化剂可以提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出矿石中的铜,但是由于铜在矿石和废弃PCB中的存在形态不同,原先有作用的催化剂不一定适用于浸出废弃PCB中的铜,寻找合适的催化剂将会是未来提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出废弃PCB中铜效率的研究方向之一。

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中图分类号:X 705

文献标志码:A

文章编号:1001-4543(2015)01-0039-07

收稿日期:2014-04-11

通讯作者:白建峰(1978–),男,江苏泰兴人,副教授,博士,主要研究方向为电子废弃物资源化、环境友好生物技术与污染土壤的修复。电子邮箱jfbai@sspu.edu.cn。

基金项目:上海市教委创新重点项目(No.12ZZ194)、国家自然科学基金项目(No.21307080)、广东省战略新兴产业项目(No. 2012A032300017)、上海第二工业大学重点学科建设项目(No.XXKYS1404)

Investigation of Different Factorson Influencing Efficiency of Acidithiobacillus Ferrooxidans Leaching Copper from Waste PCB

GUWei-hua1,BAIJian-feng1,DAIJue1,ZHANG Cheng-long1, WANG Jing-wei1,WANG Peng-cheng2,ZHAO Xin2
(1.ShanghaiCooperative Centre forWEEERecycling,Shanghai Second Polytechnic University,Shanghai201209, P.R.China;2.China NationalElectric ApparatusResearch Institute Co.Ltd.,Guangzhou 510275,P.R.China)

Abstract:With the rapid developmentof biological and environmental interdisciplinary,the useof biological leaching to extractcopper from waste printed circuitboard(PCB)gainsmore and more attention.The impactof different factors on leaching copper from waste PCB by Acidithiobacillus ferrooxidanswas comprehensively discussed.Through 3 aspectsas follows:factorson influencing the grow th of Acidithiobacillus ferrooxidans,factors influencing the efficiency of leaching copper from waste PCB by Acidithiobacillus ferrooxidansand external factors such as surfactants,electric field,catalyst,etc.Itaimed at identifying the currentoptimum conditions for leaching copper from waste PCB by using Acidithiobacillus ferrooxidans.By discussing the role of catalyst in acceleratingm ineral leaching w ith Acidithiobacillus ferrooxidans,the existence of catalyst that can promote the grow th of Acidithiobacillus ferrooxidans was indicted.Since the differentexisting forms of copper inmineralandwaste PCB,researchesof catalyst thatenablesacceleration of copper leaching from waste PCB by Acidithiobacillus ferrooxidanswillbe thehotspot in future.

Keywords:E-waste recycling;waste printed circuitboard(PCB);Acidithiobacillus ferrooxidans;bioleaching;copper;catalyst