СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ИЗ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОННОЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ИЗ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОННОЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ


RU (11) 2066698 (13) C1

(51) 6 C22B7/00, C22B11/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93031214/02 
(22) Дата подачи заявки: 1993.06.22 
(45) Опубликовано: 1996.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент ГДР N 253048, кл. C 22B 7/00, опубл.1988. 
(71) Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии 
(72) Автор(ы): Водолазов Л.И.; Комаров А.В.; Шаталов В.В.; Солодянников А.А.; Ушкова Т.Н.; Серебряков И.С.; Галкина З.И. 
(73) Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ИЗ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОННОЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

Использование: касается извлечения золота и серебра из электронных плат, лома электронных приборов, отходов радиотехнической, электронной и часовой промышленности. Суть: электронные плато или лом электронных приборов обрабатывают азотной кислотой при температуре 50 - 70oC. Затем отходы измельчают и обрабатывают доукрепленной до исходной концентрации азотной кислотой при 90oC в течение двух часов, а затем при температуре кипения. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения золота и серебра из электронных плат отработанных электронных машин типа Минск-32, ЕС-1035 и СМ-1420, лома и отходов электронной, радиотехнической и часовой промышленности.

Известен пирометаллургический способ извлечения золота, серебра и платиноидов из лома электроприборов, шламов от снятия позолоты, из зол от сжигания фотопленки и отработанных катализаторов. Этот метод предусматривает измельчение материала, его комкование в окатыши и последующую их уплавку в шахтной печи с добавлением глета и кокса, при использовании в качестве флюса известняка, кварцевого песка, железной окалины, пирита, медьсодержащих шлаков и оборотных штейнов. После удаления шлака получают свинец с суммарным содержанием золота, серебра и платиноидов 9 15% По этой схеме в Австрии фирмой Comption Lyon Allmond Lonjot построен завод, который ежегодно получает из вторичного сырья 3 т золота, 70 т серебра, 250 кг платины и 300 кг палладия ["ЭИ" ЦНИИцветмет, сер. Вторичная металлургия цветных металлов, 1983, N 5]

Недостатком этого способа является попадание в измельченный продукт измельченной пластмассовой подложки /основы/ для крепления электронных деталей, в количестве до 60% от обрабатываемой смеси и при плавке которой в воздух выделяются вредные газовые выбросы, трудно поддающиеся очистке, и поэтому загрязняющие воздух фенолами, диоксинами и другими токсинами.

Известен также способ выщелачивания слоя электронного скрапа смесью азотной и соляной кислот /"царская водка"/. Способ предусматривает растворение золота путем перколяции кислот через слой электронного лома в перколяторе с ложным дном, что эффективнее перемешивания в реакторе [Япония, патент N 56-191054 от 28.01.81]

Более близким к предполагаемому способу является гидрометаллургический способ выщелачивания лома электронных приборов азотной кислотой. По этому способу лом выщелачивают 30 60% азотной кислотой при перемешивании продолжительностью, достаточной для достижения в растворе концентрации меди, равной 150 г/л. После этого от полученной пульпы отделяют частицы пластмассы, освобожденную от пластмассы пульпу обрабатывают серной кислотой, доводя ее концентрацию до 40% отгоняют окислы азота, адсорбируя их в специальной колонне. При этом кристаллизуют сульфаты меди, осаждают золото и оловянную кислоту. Затем из полученной пульпы отделяют раствор и из него извлекают серебро и платиноиды путем цементации их медью, а промытый осадок подвергают плавке, в результате которой получают корольки золота [ГДР, патент N 253048 от 01.10.86. VEB Bergbau und Huffen Kombinat "Albert Funk"]

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является гидрометаллургический способ выщелачивания лома электронных приборов азотной кислотой или смесью азотной кислоты с соляной.

Недостатками этого способа являются

чрезмерно большая масса измельченного лома, подвергаемая азотнокислотной обработке из-за двух-трехкратного ее увеличения за счет соизмельчения пластмассовой подложки, на которой крепятся электронные детали, поскольку ручное их отделение требует больших трудовых затрат,

непомерно высокий расход химикатов, связанный с необходимостью обработки кислотами увеличенной массы измельченного лома,

низкое содержание золота и серебра при высоких содержаниях сопутствующих примесей в осадках, подвергаемых аффинажной очистке,

выделение в воздух токсинов и заражение ими воздуха из-за выделения токсинов при химической деструкции пластмассы крепкими растворами кислоты при повышенных температурах.

Указанные недостатки устраняются тем, что извлечение золота и серебра из электронных плат, лома электронных приборов, отходов радиотехнической и часовой промышленности, включающее измельчение пластмассовых плат, обработку азотной кислотой, отгонку окислов азота, осаждение и переосаждение благородных металлов, прокаливание и плавку полученных осадков до получения слитков благородных металлов, причем обработку азотной кислотой проводят вначале при температуре 50 70 град. Цельсия, после чего электронные детали измельчают и обрабатывают доукрепленной кислотой при 90 град. Цельсия в течение 2 часов, затем при температуре кипения до полной денитрации раствора.

Пример 1.

В ванну, заполненную 30%-ным раствором азотной кислоты с температурой 40 70 град. Цельсия, погружают пластмассовые плато с электронными деталями и выдерживают их в растворе при периодическом встряхивании до полного отваливания с плат электронных деталей. Это достигается при удельном расходе 30%-ного раствора азотной кислоты 0,20 0,22 л/плато на протяжении времени до 10 часов. В равновесном растворе в момент отвала электронных деталей содержится 5 мг/л золота, 46 мг/л серебра и 54,4 г/л меди.

Освобожденные от электронных деталей плато после промывки направляют в утиль, а электронные детали измельчают.

При проведении опыта приготавливали 30%-ный раствор азотной кислоты в количестве 200 мл, нагревали его, например, до 60 град. Цельсия, выливали в кислотостойкую кювету, по форме близкую к плато, и помещали в него плато с отработанными электронными деталями, плато периодически встряхивали (2 3 раза в час) и после отваливания от него электродеталей освобожденное плато вынимали из кюветы. Раствор сливали в стакан, промытые детали измельчали в мельнице. Отработанный раствор доводили до объема 500 мл, доукрепляли по азотной кислоте до 30% помещали в него измельченные детали и нагревали 2 часа при температуре 90 град. Цельсия, вводили 50 мл концентрированной серной кислоты и кипятили 3 4 часа для его полной денитрации.

Всего было обработано 9 пластмассовых плат с электронными деталями от ЭВМ Минск-32 и по одному электронному плато с ЭВМ ЕС-1035 и СМ-1420. После химического препарирования получено 426 г плат, освобожденных от электронных деталей, и 400 г электронных деталей (табл.1). После измельчения до крупности 94% по классу 0,2 мм измельченная масса была усреднена и проанализирована. Содержание в измельченном продукте составило: золото 0,4 г/кг, серебро

0,13 г/кг и меди 6,1% При измельчении образовалась металлическая вата, выход которой по весу составил 1% от веса измельченных электронных деталей. Содержание в ней золота составило 9,4 г/кг, серебра 0,4 г/кг и меди 40,3 г/л (табл.2).

Эффективность препарирующего воздействия была проверена на электронных плато ЭВМ других марок (табл.3), а именно на ЕС-1035 и СМ-1420. Полученные данные свидетельствуют об одинаковой эффективности химического препарирования электронных плат этих машин в сравнении с электронными плато ЭВМ Минск-32.

Измельченные электронные плато были подвергнуты последовательной обработке азотной кислотой, приготовленной из отработанного препарирующего раствора в течение 3 4 часов в количестве 500 мл 30%-ной кислоты на 100 г измельченного материала, денитрации при последовательном введении серной или соляной кислоты при нагревании до температуры 80 100 град. Цельсия и улавливании окислов азота в специальной стандартной колонне. В растворе после обработки азотной кислотой обнаружено меди 91 г/л, золота 600 1000 мг/л и серебра 1 мг/л.

Денитрованный раствор вместе с мелкими шламами хлористого серебра сливают с измельченного выщелоченного продукта, который для уменьшения потерь промывали 3 4 раза отстоявшимся раствором и прибавляли небольшими порциями 40 мл 10%-ного раствора хлористого гидразина при одновременном нагревании до 80 100 град. Цельсия. Раствор отстаивали 1 2 часа и фильтровали через бумажный фильтр. Фильтр с осадком промывали разбавленной 1:100 соляной или серной кислотой, затем водой и переносили в фарфоровый тигель, бумажный фильтр высушивали на песчаной бане и осторожно озоляли в муфеле и затем прокаливали при температуре 700 800 град. Цельсия до получения порошкового золота чистотой 76% и наличия серебра до 10% Переплавка порошка в слитки не представляет труда при подшихтовке в тигле с 2 г соды, 0,6 г буры и 1 г селитры [Барышников И.Ф. Пробоотбирание и анализ благородных металлов. М. Металлургиздат, 1978, с. 182 183]

Из маточника после осаждения золота гидразином при выпаривании кристаллизовали водную соль сернистой меди (медный купорос) в количестве 90 - 150 г/г золота.

Пример 2.

В ванну, заполненную смесью азотной и соляной кислот в соотношении 1:3, при комнатной температуре погружают пластмассовые плато с электронными деталями и выдерживают их в растворе при периодическом встряхивании в течение одного двух часов до полного отваливания с плато электронных деталей. Это достигается при удельном расходе препарирующего раствора 0,133 л/плато. В равновесном растворе в момент отваливания электронных деталей содержится 21 мг/л золота, 30 мг/л серебра и 75 г/л меди (табл.4).

Введение соляной кислоты в препарирующую смесь в соотношении 1 часть азотной кислоты и 3 части соляной кислоты синергетизировало отделение электронных деталей с пластмассового плато. В результате этого уменьшился удельный расход препарирующего раствора от 0,22 л/плато (азотная кислота) до 0,132 л/плато или 1,3 мл/г плато или 2,2 2,4 мл/г электронных деталей (смесь кислот) и сократило продолжительность отваливания электронных деталей с пластмассового плато с 10 до 1 2 часов. Использование в качестве препарирующего раствора 15% -ной соляной кислоты оказалось менее эффективным, чем обработка плато с электронными деталями азотной кислотой. Так, обработка одного плато IY-1 2RB в течение до 24 часов ни при комнатной температуре, ни при нагревании не отделила электронных деталей с пластмассового плато. Содержание компонентов в равновесном солянокислом растворе составило по меди 1,74 г/л, по золоту менее 0,1 мг/л и по серебру 5 мг/л. Это подтверждает синергетизацию свойств препарирующего раствора при приготовлении его из смеси азотной и соляной кислот.

Замена соляной кислоты на серную ухудшила разделяющие свойства препарирующего раствора, и этим раствором удалось отделить электронные детали только с одного плато N YIII-5 (удельный расход раствора 1 л/плато) при концентрации в равновесном растворе меди 13,8 г/л, золота 4,7 мг/л и серебра 27 мг/л.

После химического препарирования освобождено от электронных деталей 15 пластмассовых плат общим весом 756 г с интервалом колебания их весов от 42 до 102 г и получено 656 г электронных деталей различных марок. Последние были измельчены без предварительной сортировки и подвергнуты дальнейшей обработке смесью соляной и азотной кислоты, приготовленной на основе отработанного препарирующего раствора.

Измельченные электронные детали растворяли в растворе смеси азотной и соляной кислот в соотношении 1:3, приготовленном на основе отработанного препарирующего разделителя. На 100 г измельченных деталей брали 500 мл смеси кислот (удельный расход раствора 5 мл/г), в то время как удельный выход израсходованного препарирующего разделителя составлял только 2,2 2,4 мл/г электронных деталей. Детали обрабатывали 3 4 часа при температуре кипения. Полученный раствор двух-трехкратным выпариванием с соляной кислотой переводили в солянокислый с добавкой каждый раз по 50 мл соляной кислоты плотностью 1,05 г/мл. Затем раствор разбавляли и доводили водой его объем до 1 л и отфильтровывали. В осадке находился хлорид серебра, который перерабатывали в металлическое серебро стандартными методами, а раствор нагревали до температуры 80 90 град. Цельсия. В раствор с концентрацией золота 0,5 1,0 г/л при помешивании вводили 40 мл 10%-ного солянокислого гидразина (можно гидрохинона или другого осадителя), осаждали золото, прогревали 30 минут раствор при температуре 80 90 град. Цельсия, отстаивали 1 2 часа и фильтровали через бумажный беззольный фильтр. Осадок на бумажном фильтре промывали разбавленной соляной кислотой (1:100) и водой, вместе с фильтром переносили в фарфоровый тигель, высушивали на песчаной бане и осторожно озоляли в муфеле, а потом прокаливали при температуре 700 900 град. Цельсия.

Чистота порошка золота 99,9% При повторном переосаждении золота его чистоту повышали до 99,99% В случае необходимости получения золотого слитка порошок золота переплавляли известными способами, например, в присутствии на 1 г золота 2 г соды, 0,6 г буры и 1 г селитры.

Потери золота при переработке плат составляют 0,04 мг/100 г электронных деталей и распределяются следующим образом:

пластмассовые плато, освобожденные от электронных деталей, с остаточным содержанием золота 0,2 г/тонну 0,02 мг/100 г плато или 100 г электронных деталей,

осадок хлористого серебра с остатками неразложенного стекла с содержанием золота 0,3 г/т 0,01 мг/100 г электронных деталей,

маточник после осаждения с содержанием золота 0,010 мг/л 0,01 мг/100 г электронных деталей.

В измельченных электронных деталях содержание золота составляло 400 г/кг или 40 г/100 г электронных деталей. Технологическое извлечение золота составляет 99% С учетом производственных потерь, разрыва баланса из-за точности опробования и анализа и других производственных факторов товарное извлечение следует принимать по новому способу в размере 97,3 98,4%

Товарный выход серебра для ЭВМ указанных классов составляет 300 400 г/кг золота в слитке.

Из маточника после осаждения золота гидразином подупариванием получали концентрированный раствор хлорокиси меди следующего состава 3CuO2CuCl24H2O в количестве 90 150 г/г золота. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения золота и серебра из отходов электронной и электротехнической промышленности, включающий измельчение исходного материала, обработку раствором азотной кислоты с концентрацией 30% динитрацию с улавливанием окислов азота, осаждение и переосаждение благородных металлов из полученного раствора, прокаливание и плавку осадка до получения благородных металлов, отличающийся тем, что обработку раствором азотной кислоты с концентрацией 30% проводят при 50 70oС до отделения электронных деталей, после отделения электронные детали, содержащие золото и серебро, подвергают измельчению и обработке раствором азотной кислоты, доукрепленным после обработки исходного материала до исходной концентрации, и ведут обработку при температуре 90oС в течение 2-х ч, а затем при температуре кипения раствора до полной динитрации раствора с получением раствора, содержащего благородные металлы.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru