Metoda izdvajanja plemenitih metala iz otpada radioelektronske industrije. Metoda prerade otpada iz elektrotehnike i radiotehnike Otpad iz radiotehničke industrije

Kao rukopis

Alexey TELYAKOV

RAZVOJ EFIKASNE TEHNOLOGIJE ZA VAĐENJE OBOJENIH I PREMIUM METALA IZ OTPADA RADIO-TEHNIČKE INDUSTRIJE

Specijalitet 16.05.02– Metalurgija crnih, obojenih metala

i rijetke metale

O ref eratu

disertaciju za zvanje naučnika

kandidat tehničkih nauka

SANKT PETERBURG

Posao je obavljen u državi obrazovne ustanove visoko stručno obrazovanje na Državnom rudarskom institutu u Sankt Peterburgu po G.V. Plehanovu (Tehnički univerzitet)

naučni savetnik–

Doktor tehničkih nauka, prof.

Zaslužni naučnik Ruske FederacijeV.M.Sizyakov

Zvanični protivnici:

Doktor tehničkih nauka, profI.N.Beloglazov

kandidat tehničkih nauka, vanredni profesorA.Yu.Baimakov

Vodeće preduzeće– Institut "Gipronikl"

Odbrana teze održaće se 13. novembra 2007. godine u 14.30 sati na sastanku Vijeća za disertaciju D 212.224.03 na Državnom rudarskom institutu Sankt Peterburga po imenu V.I. G.V. Plekhanov (Tehnički univerzitet) na adresi: 199106 Sankt Peterburg, 21. red, 2, soba. 2205.

Disertacija se može naći u biblioteci Državnog rudarskog instituta u Sankt Peterburgu.

NAUČNI SEKRETAR

disertacijsko vijeće

Doktor tehničkih nauka, vanredni profesorV.N.Brichkin

OPŠTI OPIS RADA

Relevantnost posla

Moderna tehnologija treba sve više plemenitih metala. Trenutno je proizvodnja potonjih naglo opala i ne zadovoljava potrebe, stoga je potrebno iskoristiti sve mogućnosti za mobilizaciju resursa ovih metala, pa se stoga povećava uloga sekundarne metalurgije plemenitih metala. . Osim toga, ekstrakcija Au, Ag, Pt i Pd sadržanih u otpadu je isplativija nego iz ruda.

Promjene u ekonomskom mehanizmu zemlje, uključujući vojno-industrijski kompleks i oružane snage, učinile su neophodnim stvaranje fabrika u pojedinim regijama zemlje za preradu otpada radioelektronske industrije koji sadrži plemenite metale. Istovremeno je imperativ maksimizirati ekstrakciju plemenitih metala iz loših sirovina i smanjiti masu ostataka jalovine. Takođe je važno da se uz vađenje plemenitih metala dodatno mogu dobiti i obojeni metali, na primjer bakar, nikl, aluminij i drugi.

Cilj. Povećanje efikasnosti tehnologije prerade piro-hidrometalurškog otpada radioelektronska industrija sa dubokom ekstrakcijom zlata, srebra, platine, paladijuma i obojenih metala.

Metode istraživanja. Da bi se riješili postavljeni zadaci, glavna eksperimentalna istraživanja su provedena na originalnoj laboratorijskoj postavci, uključujući peć sa radijalno lociranim mlaznicama za puhanje, koje omogućavaju da se rastopljeni metal rotira sa zrakom bez prskanja i zbog toga se višestruko povećava dovod puhanja. (u poređenju sa dovodom zraka do rastopljenog metala kroz cijevi). Analiza produkata koncentracije, topljenja i elektrolize izvršena je hemijskim metodama. Za istraživanje smo koristili metodu rendgenske spektralne mikroanalize (RSMA) i rendgenske fazne analize (XRF).

Pouzdanost naučnih odredbi, nalaza i preporuka zahvaljujući primjeni savremenih i pouzdanih metoda istraživanja i potvrđeno je dobrom konvergencijom teorijskih i praktičnih rezultata.

Naučna novina

Utvrđene su glavne kvalitativne i kvantitativne karakteristike radioelemenata koji sadrže obojene i plemenite metale, koje omogućavaju predviđanje mogućnosti hemijske i metalurške obrade radioelektronskog otpada.

Utvrđen je pasivirajući učinak filmova olovnog oksida u elektrolizi bakar-nikl anoda od elektronskog otpada. Otkriven je sastav filmova i određeni tehnološki uslovi za pripremu anoda koji obezbeđuju odsustvo pasivirajućeg efekta.

Mogućnost oksidacije gvožđa, cinka, nikla, kobalta, olova, kalaja iz bakar-nikl anoda napravljenih od elektronskog otpada teoretski je izračunata i potvrđena kao rezultat eksperimenata pečenja na 75-kilogramskim uzorcima taline, što obezbeđuje visoku tehničku i ekonomski pokazatelji tehnologije vraćanja plemenitih metala. Određene su vrijednosti prividne energije aktivacije za oksidaciju u leguri bakra olova - 42,3 kJ/mol, kositra - 63,1 kJ/mol, željeza - 76,2 kJ/mol, cinka - 106,4 kJ/mol, nikla - 185,8 kJ / mol.

Praktični značaj rada

Razvijena je tehnološka linija za ispitivanje radioelektronskog otpada, uključujući odjeljenja za demontažu, sortiranje i mehaničko obogaćivanje za dobijanje metalnih koncentrata;

Razvijena je tehnologija topljenja radioelektronskog otpada u indukcijskoj peći, u kombinaciji sa djelovanjem oksidirajućih radijalno-aksijalnih mlaza na rastop, obezbjeđujući intenzivnu razmjenu mase i topline u zoni topljenja metala;

Tehnološka shema za preradu radioelektronskog otpada i tehnološki otpad preduzeća, obezbeđujući individualnu obradu i obračun sa svakim REL dobavljačem.

Novinu tehničkih rješenja potvrđuju tri patenta Ruske Federacije: br. 2211420, 2003; br. 2231150, 2004; br. 2276196, 2006

Apromacija rada... Materijali za rad na disertaciji prijavljeni su: at Međunarodna konferencija"Metalurške tehnologije i oprema". april 2003. St. Petersburg; Sveruska naučno-praktična konferencija "Nove tehnologije u metalurgiji, hemiji, obogaćivanju i ekologiji." oktobar 2004. St. Petersburg; Godišnji naučna konferencija mladi naučnici "Mineralni resursi Rusije i njihov razvoj" 9. mart - 10. april 2004. Sankt Peterburg; Godišnja naučna konferencija mladih naučnika "Mineralni resursi Rusije i njihov razvoj" 13-29. marta 2006. Sankt Peterburg.

Publikacije. Osnovne odredbe disertacije objavljene su u 4 štampana rada.

Struktura i obim diplomskog rada. Disertacija se sastoji od uvoda, 6 poglavlja, 3 dodatka, zaključaka i liste literature. Rad je predstavljen na 176 stranica kucanog teksta, sadrži 38 tabela, 28 slika. Bibliografija obuhvata 117 naslova.

U uvodu se potkrepljuje relevantnost istraživanja, navode se glavne odredbe odbrane.

Prvo poglavlje posvećeno je pregledu literature i patenata iz oblasti tehnologije prerade otpada iz radioelektronske industrije i metoda prerade proizvoda koji sadrže plemenite metale. Na osnovu analize i generalizacije literaturnih podataka, formulišu se ciljevi i zadaci istraživanja.

U drugom poglavlju se nalaze podaci o proučavanju kvantitativnog i materijalnog sastava radioelektronskog otpada.

Treće poglavlje je posvećeno razvoju tehnologije za usrednjavanje radio-elektronskog otpada i dobijanje metalnih koncentrata za obogaćivanje REL.

U četvrtom poglavlju prikazani su podaci o razvoju tehnologije za dobijanje metalnih koncentrata radioelektronskog otpada uz ekstrakciju plemenitih metala.

U petom poglavlju opisani su rezultati poluindustrijskih ispitivanja topljenja metalnih koncentrata radioelektronskog otpada sa naknadnom preradom u katodni bakar i mulj plemenitih metala.

U šestom poglavlju razmatra se mogućnost poboljšanja tehničko-ekonomskih pokazatelja procesa razvijenih i testiranih na pilot-industrijskom nivou.

OSNOVNE ODREDBE O ZAŠTITI

1. Fizičko-hemijske studije mnogih vrsta elektronskog otpada opravdavaju potrebu za pripremnim radnjama rastavljanja i sortiranja otpada uz naknadno mehaničko obogaćivanje, što omogućava racionalnu tehnologiju prerade nastalih koncentrata uz oslobađanje obojenih i plemenitih metala.

Na osnovu proučavanja naučne literature i preliminarnih studija, pregledane su i testirane sledeće operacije glave za preradu elektronskog otpada:

topljenje otpada u električnoj peći;
ispiranje otpada u kiselim otopinama;
pečenje otpada, praćeno električnim topljenjem i elektrolizom poluproizvoda, uključujući obojene i plemenite metale;
fizičko obogaćivanje otpada, praćeno električnim topljenjem za anode i preradom anoda u katodni bakar i mulj plemenitih metala.

Prve tri metode su odbačene zbog ekoloških poteškoća, koje se pokazuju nepremostivim pri korištenju razmatranih operacija glave.

Metodu fizičkog obogaćivanja razvili smo mi i sastoji se u tome da se ulazne sirovine šalju na preliminarnu demontažu. U ovoj fazi se iz elektronskih računara i druge elektronske opreme izdvajaju sklopovi koji sadrže plemenite metale (tabele 1, 2). Materijali koji ne sadrže plemenite metale šalju se na vađenje obojenih metala. Materijal od plemenitih metala (štampane ploče, konektori, žice, itd.) se sortira kako bi se uklonile zlatne i srebrne žice, pozlaćene igle PCB bočnih konektora i drugi visoki sadržaj plemenitih metala. Ovi dijelovi se mogu zasebno reciklirati.

Tabela 1

Bilans elektronske opreme na mjestu 1. demontaže

P / p br.	Naziv srednjeg proizvoda	Količina, kg	Sadržaj, %
1	Došao na reciklažu Regali elektronskih uređaja, mašina, komutacione opreme	24000,0	100
2 3	Primljeno nakon recikliranja Elektronski otpad u obliku ploča, konektora itd. Ostaci obojenih i crnih metala koji ne sadrže plemenite metale, plastiku, organsko staklo Ukupno:	4100,0 19900,0	17,08 82,92
2 3		24000,0	100

tabela 2

Bilans elektronskog otpada u zoni 2. demontaže i sortiranja

P / p br.	Naziv srednjeg proizvoda	Količina, kg	Sadržaj, %
1	Primljeno na reciklažu Elektronski otpad u obliku (konektori i ploče)	4100,0	100
2 3 4 5	Primljeno nakon odvajanja ručne demontaže i sortiranja Konektori Radio komponente Ploče bez radio komponenti i pribora (zalemljene stope radio komponenti i polovina sadrže plemenite metale) Reze za ploču, igle, vodilice ploče (elementi koji ne sadrže plemenite metale) Ukupno:	395,0 1080,0 2015,0 610,0	9,63 26,34 49,15 14,88
2 3 4 5		4100,0	100

Dijelovi kao što su konektori na termoreaktivnoj i termoplastičnoj podlozi, konektori na pločama, male ploče od lažnog getinaxa ili fiberglasa sa zasebnim radio komponentama i stazama, varijabilni i konstantni kondenzatori, mikro krugovi na plastičnoj i keramičkoj bazi, otpornici, keramičke i plastične utičnice za radio cijevi, osigurači, antene, prekidači i prekidači mogu se reciklirati tehnikama obogaćivanja.

Čekićna drobilica MD 2x5, čeljusna drobilica (DShch 100x200) i konusno-inercijalna drobilica (KID-300) testirani su kao glavna jedinica za operaciju drobljenja.

U toku rada postalo je jasno da konusna inercijska drobilica treba da radi samo pod blokadom materijala, tj. sa punim punjenjem prijemnog levka. Za efikasan rad konusne inercijalne drobilice postoji gornja granica za veličinu obrađenog materijala. Veći komadi će ometati normalan rad drobilice. Ovi nedostaci, od kojih je glavni potreba za miješanjem materijala različitih dobavljača, prisilili su napustiti upotrebu KID-300 kao glavne jedinice za mljevenje.

Upotreba čekićne drobilice kao jedinice za mljevenje glave u odnosu na čeljusnu drobilicu pokazala se poželjnijom zbog njene visoke produktivnosti u drobljenju elektronskog otpada.

Utvrđeno je da proizvodi drobljenja uključuju magnetne i nemagnetne metalne frakcije, koje sadrže glavni dio zlata, srebra, paladija. Za ekstrakciju magnetnog metalnog dijela proizvoda za mljevenje, testiran je magnetni separator PBSTs 40/10. Utvrđeno je da se magnetni dio uglavnom sastoji od nikla, kobalta, željeza (tabela 3). Određena je optimalna produktivnost aparata, koja je iznosila 3 kg/min uz ekstrakciju zlata 98,2%.

Nemagnetski metalni dio usitnjenog proizvoda je odvojen elektrostatičkim separatorom ZEB 32/50. Utvrđeno je da se metalni dio sastoji uglavnom od bakra i cinka. Plemeniti metali su srebro i paladijum. Određena je optimalna produktivnost aparata koja je iznosila 3 kg/min uz ekstrakciju srebra 97,8%.

Prilikom sortiranja elektronskog otpada moguće je selektivno izolovati suhe višeslojne kondenzatore, koji se odlikuju povećanim sadržajem platine - 0,8% i paladija - 2,8% (tabela 3).

Tabela 3

Sastav koncentrata dobijenih pri sortiranju i preradi elektronskog otpada

N p / p	Sadržaj, %
N p / p	Cu	Ni	Co	Zn	Fe	Ag	Au	Pd	Pt	Ostalo	Suma
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Srebro-paladij koncentrati
1	64,7	0,02	sl.	21,4	0,1	2,4	sl.	0,3	0,006	11,8	100,0
Zlatni koncentrati
2	77,3	0,7	0,03	4,5	0,7	0,3	1,3	0,5	0,01	19,16	100,0
Magnetski koncentrati
3	sl.	21,8	21,5	0,02	36,3	sl.	0,6	0,05	0,01	19,72	100,0
Koncentrati iz kondenzatora
4	0,2	0,59	0,008	0,05	1,0	0,2	br	2,8	0,8	MgO-14,9 CaO-25,6 Sn-2,3 Pb-2,5 R2O3-49,5	100,0

2. Kombinacija procesa topljenja REL koncentrata i elektrolize dobijenih bakar-nikl anoda čini osnovu tehnologije koncentriranja plemenitih metala u sluzi pogodne za preradu standardnim metodama; Da bi se povećala efikasnost metode u fazi topljenja, šljaka REL nečistoća se vrši u aparatima sa radijalno lociranim duvačkim mlaznicama.

Fizičkohemijska analiza delova elektronskog otpada pokazala je da osnova delova sadrži do 32 hemijska elementa, dok je odnos bakra i zbira preostalih elemenata 5060:5040.

REL HNO3 koncentrati

Sediment otopine (Au, Sn, Ag, Cu, Ni)

za proizvodnju Au

Ag do alkalne

Otopina za topljenje

reciklaža

Cu + 2, Ni + 2, Zn + 2, Pd-2

sl. 2. Vađenje plemenitih metala

sa ispiranjem koncentrata

Budući da je većina koncentrata dobijenih sortiranjem i benefikacijom predstavljena u metalnom obliku, ispitana je šema ekstrakcije sa ispiranjem u kiselim rastvorima. Kolo prikazano na slici 2 testirano je da proizvodi 99,99% čistog zlata i 99,99% čistog srebra. Oporavak zlata i srebra iznosio je 98,5%, odnosno 93,8%. Za ekstrakciju paladija iz rastvora proučavan je proces sorpcije na sintetičkom ionizmjenjivačkom vlaknu AMPAN H / SO4.

Rezultati sorpcije prikazani su na slici 3. Kapacitet sorpcije vlakna iznosio je 6,09%.

Slika 3. Rezultati sorpcije paladija na sintetičkim vlaknima

Visoka agresivnost mineralnih kiselina, relativno nisko iskorištenje srebra i potreba za odlaganjem velike količine otpadnih otopina sužavaju mogućnosti primjene ove metode na preradu koncentrata zlata (metoda je neefikasna za preradu cjelokupnog volumena radio-uređaja). -koncentrati elektronskog otpada).

Budući da u koncentratima kvantitativno dominiraju koncentrati na bazi bakra (do 85% ukupne mase), a sadržaj bakra u ovim koncentratima iznosi 50-70%, postoji mogućnost prerade koncentrata na bazi topljenja u bakar-nikl anode sa njihovim naknadno otapanje je ispitano u laboratorijskim uslovima.

Slika 4. Šema ekstrakcije plemenitih metala topljenjem

za bakar-nikl anode i elektrolizu

Topljenje koncentrata je vršeno u Tamman peći u grafitno-šamotnim loncima. Masa topljenja je bila 200 g. Koncentrati na bazi bakra su topljeni bez komplikacija. Njihova tačka topljenja je u opsegu 1200-1250°C. Koncentrati na bazi željeza i nikla zahtijevaju temperaturu od 1300-1350 °C za topljenje. Industrijsko topljenje, obavljeno na temperaturi od 1300°C u indukcijskoj peći sa loncem od 100 kg, potvrdilo je mogućnost topljenja koncentrata kada se na topljenje dovodi sipki sastav koncentriranih koncentrata.

Bruto sadržaj pri topljenju proizvoda za obogaćivanje radioelektronskog otpada karakteriše povećan sadržaj bakra - preko 50%, zlata, srebra i paladijuma 0,15; 3.4; 1,4%, ukupan sadržaj nikla, cinka i gvožđa je do 30%. Anode su podvrgnute elektrohemijskom rastvaranju na temperaturi od 400C i gustini katodne struje od 200,0 A/m2. Početni elektrolit sadrži 40 g/L bakra, 35 g/L H2SO4. Hemijski sastav elektrolit, mulj i katodni sediment prikazani su u tabeli 4.

Kao rezultat ispitivanja, utvrđeno je da se tokom elektrolize anoda izrađenih od metaliziranih frakcija legure elektronskog otpada, elektrolit koji se koristi u kupelji za elektrolizu iscrpljuje bakar, nikl, cink, željezo i kalaj se akumuliraju u to kao nečistoće.

Utvrđeno je da se paladij u uvjetima elektrolize dijeli na sve produkte elektrolize; na primjer, sadržaj paladija u elektrolitu je do 500 mg / l, koncentracija na katodi doseže 1,4%. Manji dio paladijuma odlazi u mulj. U mulju se nakuplja kalaj, što otežava njegovu dalju preradu bez prethodnog povlačenja kalaja. Olovo prelazi u mulj i takođe otežava njegovu obradu. Uočena je pasivizacija anode. Rendgenska strukturna i hemijska analiza gornjeg dela pasiviziranih anoda pokazala je da je uzrok uočene pojave olovo oksid.

Budući da je olovo prisutno u anodi u metalnom obliku, na anodi se odvijaju sljedeći procesi:

2OH 2e = H2O + 0,5O2

SO4-2 2e = SO3 + 0,5O2

Uz neznatnu koncentraciju iona olova u sulfatnom elektrolitu, njegov normalni potencijal je najnegativniji, pa se na anodi formira olovni sulfat, koji smanjuje površinu anode, zbog čega se povećava gustina anodne struje, što doprinosi oksidacija dvovalentnog olova u četverovalentne ione

Kao rezultat hidrolize, PbO2 nastaje prema reakciji:

Pb (SO4) 2 + 2H2O = PbO2 + 2H2SO4.

Tabela 4

Rezultat rastvaranja anode

Artikl br.	Ime proizvoda	Sadržaj,%, g/l
Artikl br.	Ime proizvoda	Cu	Ni	Co	Zn	Fe	W	Mo	Pd	Au	Ag	Pb	Sn
1	anoda,%	51,2	11,9	1,12	14,4	12,4	0,5	0,03	0,6	0,15	3,4	2,0	2,3
2	katodni sediment,%	97,3	0,2	0,03	0,24	0,4	br	sl.	1,4	0,03	0,4	br	br
3	Elektrolit, g/l	25,5	6,0	0,4	9,3	8,8	0,9	sl	0,5	0,001	0,5	br	2,9
4	mulj,%	31,1	0,3	sl	0,5	0,2	2,5	sl.	0,7	1,1	27,5	32,0	4,1

Olovni oksid stvara zaštitni sloj na anodi, što onemogućuje daljnje otapanje anode. Elektrohemijski potencijal anode bio je 0,7 V, što dovodi do prelaska iona paladijuma u elektrolit i njegovog naknadnog pražnjenja na katodi.

Dodatak jona hlora u elektrolit omogućio je da se izbegne pojava pasivizacije, ali to nije rešilo pitanje korišćenja elektrolita i nije obezbedilo korišćenje standardne tehnologije obrade mulja.

Dobijeni rezultati su pokazali da tehnologija omogućava preradu elektronskog otpada, ali se može značajno poboljšati pod uslovima oksidacije i troske nečistoća grupe metala (nikl, cink, gvožđe, kalaj, olovo) elektronskog otpada. tokom topljenja koncentrata.

Termodinamički proračuni, izvedeni pod pretpostavkom da kisik iz zraka ulazi u kupku peći bez ograničenja, pokazali su da nečistoće kao što su Fe, Zn, Al, Sn i Pb mogu biti oksidirane u bakru. Termodinamičke komplikacije tokom oksidacije javljaju se kod nikla. Koncentracije zaostalog nikla su 9,37% sa sadržajem bakra od 1,5% Cu2O i 0,94% u talini sa 12,0% sadržaja Cu2O u talini.

Eksperimentalna provjera izvršena je na laboratorijskoj peći mase lončića od 10 kg za bakar sa radijalno lociranim mlaznicama za mlaz (tablica 5), koje omogućavaju rotaciju rastopljenog metala sa zrakom bez prskanja i zbog toga za višestruko povećanje dovoda eksplozije (u poređenju sa dovodom zraka do rastopljenog metala kroz cijevi).

Laboratorijske studije su to pokazale važnu ulogu prilikom oksidacije metalnog koncentrata pripada sastavu troske. Prilikom vođenja talina uz fluksiranje, kvarc ne prelazi u šljaku, kalaj i prijelaz olova postaje teži. Kada se koristi kombinirani fluks, koji se sastoji od 50% kvarcnog pijeska i 50% sode, sve nečistoće prelaze u šljaku.

Tabela 5

Rezultati topljenja metalnog koncentrata radioelektronskog otpada

sa radijalno lociranim mlaznicama za puhanje

u zavisnosti od vremena pražnjenja

Artikl br.	Ime proizvoda	jedinjenje, %
Artikl br.	Ime proizvoda	Cu	Ni	Fe	Zn	W	Pb	Sn	Ag	Au	Pd	Ostalo	Ukupno
1	Početna legura	60,8	8,5	11,0	9,5	0,1	3,0	2,5	4,3	0,10	0,2	0,0	100,0
2	Legura nakon 15 minuta pročišćavanja	69,3	6,7	3,5	6,5	0,07	0,4	0,8	4,9	0,11	0,22	7,5	100,0
3	Legura nakon 30 minuta pročišćavanja	75,1	5,1	0,1	4,7	0,06	0,3	0,4	5,0	0,12	0,25	8,87	100,0
4	Legura nakon 60 minuta pročišćavanja	77,6	3,9	0,05	2,6	0,03	0,2	0,09	5,2	0,13	0,28	9,12	100,0
5	Legura nakon 120 minuta pročišćavanja	81,2	2,5	0,02	1,1	0,01	0,1	0,02	5,4	0,15	0,30	9,2	100,0

Rezultati zagrijavanja pokazuju da je 15 minuta puhanja kroz mlaznice za puhanje dovoljno za uklanjanje značajnog dijela nečistoća. Određena je prividna energija aktivacije reakcije oksidacije u leguri bakra olova - 42,3 kJ / mol, kalaja - 63,1 kJ / mol, željeza - 76,2 kJ / mol, cinka - 106,4 kJ / mol, nikla - 185,8 kJ / mol.

Istraživanja o anodnom rastvaranju proizvoda topljenja su pokazala da nema pasivizacije anode tokom elektrolize legure u elektrolitu sumporne kiseline nakon 15-minutnog duvanja. Elektrolit nije osiromašen bakrom i nije obogaćen nečistoćama koje su prešle u mulj tokom topljenja, što osigurava njegovu ponovnu upotrebu. Sluzi su bez olova i kalaja, što omogućava upotrebu standardne tehnologije obrade kaše prema sljedećoj shemi: odčvršćivanje sluzi alkalnim topljenjem u leguru zlata i srebra.

Na osnovu rezultata istraživanja razvijene su peći sa radijalno lociranim mlaznicama za puhanje, koje rade u šaržnom režimu za 0,1 kg, 10 kg, 100 kg bakra, obezbeđujući preradu šarža elektronskog otpada različitih veličina. Istovremeno, čitava tehnološka linija prerade vrši ekstrakciju plemenitih metala bez kombinovanja partija različitih dobavljača, čime se obezbeđuje tačan finansijski obračun za predate metale. Na osnovu rezultata ispitivanja razvijeni su početni podaci za izgradnju postrojenja za preradu REL kapaciteta 500 kg zlata godišnje. Projekat preduzeća je završen. Period povrata za kapitalna ulaganja je 7-8 mjeseci.

Zaključci

1. Razvijeno teorijske osnove metoda za preradu otpada iz radioelektronske industrije uz dubinsku ekstrakciju plemenitih i obojenih metala.

1.1. Definisano termodinamičke karakteristike glavni procesi oksidacije metala u leguri bakra, koji omogućavaju predviđanje ponašanja navedenih metala i nečistoća.

1.2. Određene su vrijednosti prividne energije aktivacije oksidacije u leguri bakra nikla - 185,8 kJ/mol, cinka - 106,4 kJ/mol, željeza - 76,2 kJ/mol, kositra 63,1 kJ/mol, olova 42,3 kJ/mol krtica.

2. Razvijena je pirometalurška tehnologija za preradu otpada iz radioelektronske industrije za dobijanje legure zlata i srebra (Dore metal) i koncentrata platine i paladijuma.

2.1. Utvrđeni su tehnološki parametri (vrijeme drobljenja, produktivnost magnetne i elektrostatičke separacije, stepen ekstrakcije metala) fizičkog obogaćivanja REL prema šemi mljevenja magnetnom separacijom elektrostatičkom separacijom, što omogućava dobijanje koncentrata plemenitih metala. sa predviđenim kvantitativnim i kvalitativnim sastavom.

2.2. Utvrđeni su tehnološki parametri (temperatura topljenja, protok vazduha, stepen prelaska nečistoća u zguru, sastav rafinacione troske) oksidacionog topljenja koncentrata u indukcijskoj peći sa dovodom vazduha u rastop pomoću radijalno-aksijalnih furuna; razvijene su i ispitane jedinice sa radijalno-aksijalnim furmanama različitih kapaciteta.

3. Na osnovu provedenih istraživanja izrađeno je i pušteno u proizvodnju pilot postrojenje za preradu elektronskog otpada, uključujući sekciju za mljevenje (drobilica MD 25), magnetnu i elektrostatičku separaciju (PBSTs 40/10 i 3EB 32/50) , topljenje u indukcijskoj peći (PI 50/10) sa generatorom SCHG 1-60/10 i topioničkom jedinicom sa radijalno-aksijalnim tujerima, elektrohemijsko otapanje anoda i prerada mulja plemenitih metala; istražen je efekat "pasivacije" anode; utvrđeno je postojanje izrazito ekstremne zavisnosti sadržaja olova u bakar-nikl anodi od elektronskog otpada, što treba uzeti u obzir pri kontrolisanju procesa oksidativnog radijalno-aksijalnog topljenja.

4. Kao rezultat poluindustrijskih ispitivanja tehnologije prerade radio-elektronskog otpada razvijeni su početni podaci za izgradnju postrojenja za preradu otpada iz radiotehničke industrije.

5. Očekivani ekonomski učinak od implementacije razvoja disertacije, izračunat za kapacitet zlata od 500 kg/godišnje, iznosi ~ 50 miliona rubalja. sa rokom otplate od 7-8 mjeseci.

1. Teljakov A.N. Odlaganje otpada električnih poduzeća / A.N. Teljakov, D.V. Gorlenkov, E.Yu Stepanova // Abstracts of the Intern. konf. "Metalurške tehnologije i ekologija". 2003.

2. Teljakov A.N. Telyakov A.N., Ikonin L.V. Rezultati ispitivanja tehnologije prerade radioelektronskog otpada // Bilješke Rudarskog instituta. T. 179.2006.

3. Teljakov A.N. Ispitivanje oksidacije nečistoća metalnog koncentrata radioelektronskog otpada // Zapiski Gornogo instituta. T. 179.2006.

4. Teljakov A.N. Telyakov A.N., Gorlenkov D.V., Georgieva E.Yu Tehnologija prerade otpada iz radioelektronske industrije // Obojeni metali. br. 6. 2007.

480 RUB | 150 UAH | 7,5 dolara ", MOUSEOFF, FGCOLOR," #FFFFCC ", BGCOLOR," # 393939 ");" onMouseOut = "return nd ();"> Disertacija - 480 rubalja, dostava 10 minuta, 24 sata dnevno, sedam dana u sedmici

Teljakov Aleksej Nailevič. Razvoj efikasne tehnologije za ekstrakciju obojenih i plemenitih metala iz otpadnih proizvoda radiotehničke industrije: disertacija ... Kandidat tehničkih nauka: 16.05.02. Sankt Peterburg, 2007. 177 str., Bibliografija: str. 104-112 RSL OD, 61: 07-5 / 4493

Uvod

Poglavlje 1. Pregled literature 7

Poglavlje 2. Proučavanje materijalnog sastava elektronskog otpada 18

Poglavlje 3. Razvoj tehnologije usrednjavanja za elektronski otpad 27

3.1. Pečenje elektronskog otpada 27

3.1.1. Informacije o plastici 27

3.1.2. Tehnološki proračuni za korišćenje gasova sagorevanja 29

3.1.3. Paljenje elektronskog otpada u nedostatku vazduha 32

3.1.4. Pečenje elektronskog otpada u cevnoj peći 34

3.2 Fizičke metode prerade radioelektronskog otpada 35

3.2.1. Opis područja koncentracije 36

3.2.2. Tehnološki sistem odjeljak za obogaćivanje 42

3.2.3. Ispitivanje tehnologije obogaćivanja u industrijskim jedinicama 43

3.2.4. Određivanje produktivnosti jedinica sekcije za obogaćivanje pri preradi elektronskog otpada 50

3.3. Industrijska ispitivanja obogaćivanja radioelektronskog otpada 54

3.4. Zaključci za Poglavlje 3 65

Poglavlje 4. Razvoj tehnologije prerade koncentrata radioelektronskog otpada . 67

4.1. Istraživanja prerade REL koncentrata u kiselim rastvorima .. 67

4.2. Testiranje tehnologije za dobijanje koncentriranog zlata i srebra 68

4.2.1. Testiranje tehnologije za dobijanje koncentriranog zlata 68

4.2.2. Ispitivanje tehnologije za proizvodnju koncentriranog srebra ... 68

4.3. Laboratorijska istraživanja ekstrakcije zlata i srebra REL topljenjem i elektrolizom 69

4.4. Razvoj tehnologije za ekstrakciju paladija iz rastvora sumporne kiseline. 70

4.5. Zaključci za Poglavlje 4 74

Poglavlje 5. Poluindustrijska ispitivanja topljenja i elektrolize radioelektronskih koncentrata otpada 75

5.1. Topljenje metalnih koncentrata REL 75

5.2. Elektroliza proizvoda topljenja REL 76

5.3. Zaključci za Poglavlje 5 81

Poglavlje 6. Proučavanje oksidacije nečistoća pri topljenju elektronskog otpada 83

6.1. Termodinamički proračuni oksidacije nečistoća REL 83

6.2. Studija oksidacije nečistoća u koncentratima REL 88

6.2. Studija oksidacije nečistoća u koncentratima REL 89

6.3. Poluindustrijska ispitivanja oksidativnog topljenja i elektrolize REL 97 koncentrata

6.4. Zaključci o poglavlju 102

Zaključci o radu 103

Literatura 104

Uvod u rad

Relevantnost posla

Modernoj tehnologiji je potrebno sve više plemenitih metala. Trenutno je proizvodnja potonjih naglo opala i ne zadovoljava potrebe, stoga je potrebno iskoristiti sve mogućnosti za mobilizaciju resursa ovih metala, pa se stoga povećava uloga sekundarne metalurgije plemenitih metala. . Osim toga, oporaba Au, Ag, Pt i Pd sadržanih u otpadu je isplativija nego iz ruda.

Promjene u ekonomskom mehanizmu zemlje, uključujući vojno-industrijski kompleks i oružane snage, uslovile su stvaranje u pojedinim regijama zemlje kompleksa za preradu otpada radioelektronske industrije koji sadrži plemenite metale. Istovremeno je imperativ maksimizirati ekstrakciju plemenitih metala iz loših sirovina i smanjiti masu ostataka jalovine. Takođe je važno da se uz vađenje plemenitih metala dodatno mogu dobiti i obojeni metali, na primjer bakar, nikl, aluminij i drugi.

Svrha rada je razvoj tehnologije za ekstrakciju zlata, srebra, platine, paladijuma i obojenih metala iz radioelektronskog otpada i industrijskog otpada preduzeća.

Glavne odredbe za odbranu

Prethodno sortiranje REL-a uz naknadno mehaničko obogaćivanje osigurava proizvodnju legura metala sa povećanom ekstrakcijom plemenitih metala u njima.

Fizičko-hemijska analiza delova elektronskog otpada pokazala je da su u osnovi delova prisutna do 32 hemijska elementa, dok je odnos bakra i zbira preostalih elemenata 50-60:50-iO.

Nizak potencijal rastvaranja bakar-nikl anoda dobijenih tokom taljenja elektronskog otpada pruža mogućnost dobijanja

5 mulj plemenitih metala, pogodan za preradu po standardnoj tehnologiji.

Metode istraživanja. Laboratorijska, velika laboratorija, industrijska ispitivanja; analiza produkata koncentracije, topljenja, elektrolize izvršena je hemijskim metodama. Za istraživanje smo koristili metodu rendgenske spektralne mikroanalize (RSMA) i rendgenske fazne analize (XRF) pomoću instalacije „DRON-06“.

Razumnost i pouzdanost naučnih odredbi, zaključaka i preporuka zahvaljujući primjeni savremenih i pouzdanih metoda istraživanja, a potvrđuje se i dobrom konvergencijom rezultata složenih studija izvođenih u laboratorijskim, velikim laboratorijskim i industrijskim uvjetima.

Naučna novina

Utvrđen je pasivirajući učinak filmova olovnog oksida u elektrolizi bakar-nikl anoda od elektronskog otpada. Otkriva se sastav filmova i određuju se tehnološki uslovi za pripremu anoda, čime se osigurava odsustvo stanja pasivizirajućeg efekta.

Teoretski izračunata i potvrđena kao rezultat eksperimenata pečenja na 75" KIL0G R amm0BlX n Pbax taline mogućnost oksidacije gvožđa, cinka, nikla, kobalta, olova, kalaja sa bakar-nikl anoda od elektronskog otpada, što obezbeđuje visoku tehničku i ekonomski pokazatelji tehnologije oporavka plemenitih metala.

Praktični značaj rada

Razvijena je tehnološka linija za ispitivanje elektronskog otpada koja uključuje odjele za demontažu, sortiranje, mehanički

obogaćivanje topljenja i analiza plemenitih i obojenih metala;

Razvijena je tehnologija topljenja radioelektronskog otpada u indukciji.
peći, u kombinaciji s utjecajem na toplu oksidirajuće radijalne
ali-aksijalne mlaznice, obezbeđujući intenzivnu razmenu mase i toplote u zoni
topljenje metala;

Razvijen i testiran na pilot tehnologiji
geološka shema za preradu radioelektronskog otpada i tehnološka
potezi preduzeća, obezbeđivanje individualne obrade i obračuna sa
od strane svakog REL dobavljača.

Apromacija rada. Materijali disertacije objavljeni su: na međunarodnoj konferenciji "Metalurške tehnologije i oprema", april 2003., Sankt Peterburg; Sveruska naučno-praktična konferencija "Nove tehnologije u metalurgiji, hemiji, obogaćivanju i ekologiji", oktobar 2004, Sankt Peterburg; godišnja naučna konferencija mladih naučnika "Mineralni resursi Rusije i njihov razvoj" 9. marta - 10. aprila 2004., Sankt Peterburg; godišnja naučna konferencija mladih naučnika "Mineralni resursi Rusije i njihov razvoj" 13-29. marta 2006, Sankt Peterburg.

Publikacije. Glavne odredbe disertacije objavljene su u 7 objavljenih radova, uključujući 3 patenta za pronalazak.

Materijali ovog rada predstavljaju rezultate laboratorijskih istraživanja i industrijske obrade otpada koji sadrži plemenite metale u fazama demontaže, sortiranja i obogaćivanja elektronskog otpada, topljenja i elektrolize, sprovedenih u industrijskim uslovima preduzeća SKIF-3 u sajtova na ruskom jeziku naučni centar"Primijenjena hemija" i Mašinski pogon po imenu Karl Liebknecht.

Proučavanje materijalnog sastava elektronskog otpada

Trenutno ne postoji domaća tehnologija za preradu lošeg radioelektronskog otpada. Kupovina licence od zapadnih kompanija je nepraktična zbog različitosti zakona o plemenitim metalima. Zapadne kompanije mogu kupiti elektronski otpad od dobavljača, skladištiti i akumulirati količinu otpada do vrijednosti koja odgovara skali tehnološke linije. Nastali plemeniti metali vlasništvo su proizvođača.

U našoj zemlji, prema uslovima gotovinskog obračuna sa dobavljačima otpada, svaka serija otpada svakog dobavljača, bez obzira na njenu veličinu, mora proći puni tehnološki ciklus ispitivanja, uključujući otvaranje paketa, provjeru neto i bruto težine, usrednjavanje sirovog materijali po sastavu (mehanički, pirometalurški, hemijski), uzimanje uzoraka glave, uzorkovanje iz usrednjavanja nusproizvoda (šljake, nerastvorljivi sedimenti, ispiranje vode, itd.), šifrovanje, analiza, dekodiranje uzoraka i ovjera rezultata analize, proračun količina plemenitih metala u seriji, njihov prijem u bilans stanja preduzeća i registracija celokupne računovodstvene i obračunske dokumentacije.

Nakon prijema poluproizvoda koncentrisanih u plemenitim metalima (na primjer, Dore metal), koncentrati se predaju državnoj rafineriji, gdje se nakon prerade metali šalju u Gokhran, a plaćanje njihove cijene vraća se dobavljaču. . Postaje očigledno da za uspješan rad prerađivačkih pogona svaka serija dobavljača mora proći cijeli tehnološki ciklus odvojeno od materijala drugih dobavljača.

Analiza literature pokazala je da je jedan od mogući načini Usrednjavanje radio-elektronskog otpada je njegovo pečenje na temperaturi koja obezbeđuje sagorevanje plastike koja čini REL, nakon čega je moguće istopiti kolač, dobiti anodu, nakon čega sledi elektroliza.

Za proizvodnju plastike koriste se sintetičke smole. Sintetičke smole, ovisno o reakciji njihovog stvaranja, dijele se na polimerizirane i kondenzirane. Postoje i termoplastične i termoreaktivne smole.

Termoplastične smole se mogu više puta topiti pri ponovnom zagrijavanju bez gubitka svojih plastičnih svojstava, a to su: polivinil acetat, polistiren, polivinil hlorid, produkti kondenzacije glikola sa dvobaznim karboksilnim kiselinama itd.

Termoreaktivne smole - kada se zagrijavaju, stvaraju netopive produkte, to uključuje fenolno-aldehidne i urea-formaldehidne smole, kondenzacijske proizvode glicerina s polibazičnim kiselinama itd.

Mnoge plastike se sastoje samo od polimera, a to su: polietilen, polistiren, poliamidne smole itd. Većina plastičnih masa (fenoplastika, amioplasta, drvne plastike itd.), osim polimera (veziva), može sadržavati: punila, plastifikatore, vezivna sredstva za očvršćavanje i boje, stabilizatore i druge aditive. U elektrotehnici i elektronici se koriste sljedeće plastike: 1. Fenoplastika - plastika na bazi fenolnih smola. Fenolna plastika uključuje: a) livenu fenolnu plastiku - očvrsnute smole tipa rezola, kao što su bakelit, karbolit, neoleukorit, itd.; b) slojevite fenolne plastike - na primjer, presovani proizvod od tkanine i rezol smole, nazvan tekstolit Fenol-aldehidne smole dobijaju se kondenzacijom fenola, krezola, ksilena, alkil fenola sa formaldehidom, furfurolom. U prisustvu bazičnih katalizatora dobijaju se rezolne (termoreaktivne) smole, a u prisustvu kiselih katalizatora dobijaju se novolačne (termoplastične) smole.

Tehnološki proračuni za korišćenje gasova sagorevanja

Sva plastika je uglavnom sastavljena od ugljika, vodonika i kisika, uz zamjenu valencije dodacima klora, dušika, fluora. Razmotrimo, kao primjer, sagorijevanje PCB-a. Tekstolit je teško zapaljiv materijal i jedna je od komponenti elektronskog otpada. Sastoji se od presovane pamučne tkanine impregnirane umjetnim rezolom (formaldehidnim) smolama. Morfološki sastav radiotehnološkog tekstolita: - pamučna tkanina - 40-60% (prosjek - 50%) - rezolna smola - 60-40% (prosjek -50%) Bruto formula pamučne celuloze [SbN702 (OH) s] s, i rezolna smola - (Cg H702) -m, gdje je m koeficijent koji odgovara stepenu proizvoda polimerizacije. Prema literaturnim podacima, kada je sadržaj pepela u tekstuolitu 8%, sadržaj vlage će biti 5%. Hemijski sastav tekstolita u odnosu na radnu masu iznosiće,%: Cp-55,4; Hp-5,8; OP-24,0; Sp-0, l; Np-I, 7; Fp-8,0; Wp- 5,0.

Kada se sagori 1 t/h PCB-a, isparavanje vlage je 0,05 t/h, a pepela 0,08 t/h. Istovremeno se isporučuje za sagorevanje, t / h: S - 0,554; H - 0,058; 0-0,24; S-0,001, N-0,017. Sastav pepela tekstolita razreda A, B, R prema literaturnim podacima,%: CaO -40,0; Na, K20 - 23,0; Mg O - 14,0; PnO10 - 9,0; Si02 8,0; Al 203 - 3,0; Fe203 -2,7;SO3-0,3. Za eksperimente je odabrano pečenje u zatvorenoj komori bez pristupa zraku, a za to je od nehrđajućeg čelika debljine 3 mm izrađena kutija dimenzija 100x150x70 mm s poklopcem s prirubnicom. Poklopac je pričvršćen na kutiju kroz azbestnu brtvu sa vijčanim spojevima. Na krajnjim površinama kutije napravljene su prigušnice kroz koje je inertnim gasom (N2) propuštan sadržaj retorte i uklanjani plinoviti produkti procesa. Kao ogledni uzorci korišteni su sljedeći uzorci: 1. Ploča, očišćena od radioelemenata, piljena na veličinu 20x20 mm. 2. Crni mikro krugovi od ploča (puna veličina 6x12 mm) 3. PCB konektori (piljeni na 20x20 mm) 4. Termoreaktivni plastični konektori (piljeni na 20x20 mm) Eksperiment je izveden na sljedeći način: 100 g ispitnog uzorka je ubačeno u retorta, zatvorena poklopcem i stavljena u muffle. Sadržaj je propuhan azotom 10 minuta pri brzini protoka od 0,05 L/min. Tokom eksperimenta, brzina protoka azota je održavana na nivou od 20-30 cm3/min. Otpadni gasovi su neutralizovani alkalnim rastvorom. Okno prigušnice je obloženo ciglama i azbestom. Porast temperature je kontrolisan u rasponu od 10-15C u minuti. Nakon postizanja 60 ° C, izvršeno je jednosatno izlaganje, nakon čega je peć isključena i retorta je uklonjena. Tokom hlađenja, brzina protoka azota se povećava na 0,2 L/min. Rezultati posmatranja prikazani su u tabeli 3.2.

Glavni negativni faktor u procesu je vrlo jak, oštar, neugodan miris koji se emituje kako iz samog pepela tako i iz opreme koja je "zasićena" ovim mirisom nakon prvog eksperimenta.

Za istraživanje je korištena kontinuirana cjevasta rotirajuća peć sa indirektnim električnim grijanjem kapaciteta punjenja od 0,5-3,0 kg/h. Peć se sastoji od metalnog kućišta (dužine 1040 mm, prečnika 400 mm), obloženog vatrostalnom opekom. Grejači su 6 silitnih šipki dužine radnog preseka 600 mm, napajani sa dva varijatora napona RNO-250. Reaktor (ukupne dužine 1560 mm) je cijev od nehrđajućeg čelika vanjskog prečnika 89 mm, obložena porculanskom cijevi unutrašnjeg prečnika 73 mm. Reaktor počiva na 4 valjka i opremljen je pogonom koji se sastoji od elektromotora, mjenjača i remenskog pogona.

Termopar u kompletu sa prenosivim potenciometrom ugrađenim unutar reaktora služi za kontrolu temperature u reakcionoj zoni. Preliminarna korekcija njegovih očitanja izvršena je direktnim mjerenjem temperature unutar reaktora.

Radioelektronski otpad je ručno stavljen u peć u omjeru: ploče očišćene od radioelemenata: crna mikrokola: PCB konektori: konektori od termoplastične smole = 60: 10: 15: 15.

Ovaj eksperiment je izveden pod pretpostavkom da će plastika izgorjeti prije nego što se otopi, što će osigurati oslobađanje metalnih kontakata. To se pokazalo nedostižnim, jer ostaje problem oštrog mirisa, osim toga, čim su konektori dostigli temperaturnu zonu od „300C, termoplastični konektori su se zalijepili za unutrašnju površinu rotacione peći i blokirali prolaz cijele peći. masa elektronskog otpada. Prisilno dovod zraka u peć, povećanje temperature u zoni lijepljenja nije dovelo do mogućnosti osiguranja pečenja.

Termoreaktivnu plastiku također karakterizira visoka žilavost i čvrstoća. Karakteristika ovih svojstava je da su se pri hlađenju u tečnom azotu u trajanju od 15 minuta konektori od termoreaktivne plastike lomili na nakovnju pomoću čekića od deset kilograma, dok do uništenja konektora nije došlo. S obzirom da je broj dijelova napravljenih od takve plastike mali i da se dobro režu mehaničkim alatom, preporučljivo je da ih rastavite ručno. Na primjer, rezanje ili smicanje konektora duž središnje ose će osloboditi metalne kontakte s plastične podloge.

Asortiman elektronskog otpada koji stiže na preradu obuhvata sve dijelove i sklopove različitih jedinica i uređaja u čijoj se izradi koriste plemeniti metali.

Osnova proizvoda koji sadrži plemenite metale, a samim tim i njihov otpad, može biti izrađena od plastike, keramike, stakloplastike, višeslojnog materijala (BaTiOz) i metala.

Sirovine koje dolaze iz preduzeća snabdevača šalju se na preliminarnu demontažu. U ovoj fazi, sklopovi koji sadrže plemenite metale uklanjaju se iz elektronskih računara i druge elektronske opreme. Oni čine oko 10-15% ukupne mase računara. Materijali koji ne sadrže plemenite metale šalju se na vađenje obojenih i crnih metala. Otpadni materijal koji sadrži plemenite metale (štampane ploče, konektori, žice, itd.) se sortira kako bi se uklonile zlatne i srebrne žice, pozlaćene igle PCB bočnih konektora i drugi visoki sadržaj plemenitih metala. Odabrani dijelovi idu direktno u područje prerade plemenitih metala.

Testiranje tehnologije za dobijanje koncentriranog zlata i srebra

Uzorak zlatnog sunđera mase 10,10 g otopljen je u aqua regia, azotna kiselina je uklonjena isparavanjem sa hlorovodoničnom kiselinom, a metalno zlato je deponovano zasićenim rastvorom željeznog sulfata (II) pripremljenog od karbonilnog željeza otopljenog u sumpornoj kiselini. Talog je više puta ispran ključanjem destilovanom HCl (1:1), vodom, a zlatni prah je otopljen u carskoj vodici pripremljenoj od kiselina destilovanih u kvarcnoj posudi. Operacija sedimentacije i ispiranja je ponovljena i uzet je uzorak za emisionu analizu koji je pokazao sadržaj zlata od 99,99%.

Da bi se izvršila materijalna ravnoteža, spojeni su i izvagani ostaci uzoraka uzetih za analizu (1,39 g Au) i zlata iz spaljenih filtera i elektroda (0,48 g), a nenadoknadivi gubici su iznosili 0,15 g ili 1,5% od ukupne količine. obrađeni materijal.... Ovako visok procenat gubitaka objašnjava se malom količinom zlata uključenom u obradu i troškovima potonjeg za otklanjanje grešaka u analitičkim operacijama.

Ingoti srebra izolovani iz kontakata rastvoreni su zagrevanjem u koncentrovanoj azotnoj kiselini, rastvor je uparen, ohlađen i izliven iz istaloženih kristala soli. Nastali nitratni talog je ispran destiliranom azotnom kiselinom, rastvoren u vodi, a metal je deponovan u obliku hlorida sa hlorovodoničnom kiselinom, a dekantirana matična tečnost je korišćena za razvoj tehnologije za rafinaciju srebra elektrolizom.

Precipitat srebrnog hlorida koji se taložio tokom dana ispran je azotnom kiselinom i vodom, rastvoren u višku vodenog rastvora amonijaka i filtriran. Filtrat je tretiran viškom hlorovodonične kiseline sve dok nije prestalo stvaranje taloga. Potonji je ispran ohlađenom vodom i alkalnim topljenjem izolovanog metalnog srebra, koje je nagrizano kipućom HC1, isprano vodom i otopljeno sa borna kiselina... Dobijeni ingot je ispran vrućom HCl (1:1), vodom, rastvoren u vrućoj azotnoj kiselini, i ceo ciklus separacije srebra kroz hlorid je ponovljen. Nakon topljenja sa fluksom i ispiranja hlorovodoničnom kiselinom, ingot je dva puta pretopljen u pirografitnom lončiću uz međuoperacije za čišćenje površine vrućom hlorovodoničnom kiselinom. Nakon toga, ingot je valjan u ploču, njegova površina je nagrizana vrućom HC1 (1:1), a napravljena je ravna katoda za čišćenje srebra elektrolizom.

Metalno srebro je rastvoreno u azotnoj kiselini, kiselost rastvora je dovedena na 1,3% u odnosu na HNO3, a elektroliza ovog rastvora je izvršena srebrnom katodom. Operacija je ponovljena, a nastali metal je u pirografitnom lončiću topljen u ingot mase 10,60 g. Analiza u tri nezavisne organizacije pokazala je da maseni udio srebra u ingotu nije manji od 99,99%.

Od velikog broja radova na ekstrakciji plemenitih metala iz međuproizvoda, odabrali smo za ispitivanje metodu elektrolize u rastvoru bakar sulfata.

62 g metalnih kontakata iz konektora stapljeno je sa smeđom i izliveno je ravni ingot mase 58,53 g. Maseni udio zlata je 3,25%, odnosno 3,1% srebra. Dio ingota (52,42 g) podvrgnut je elektrolizi kao anoda u otopini bakar sulfata zakiseljenog sumpornom kiselinom, pri čemu je otopljeno 49,72 g anodnog materijala. Nastali mulj je odvojen od elektrolita, a nakon frakcionog rastvaranja u dušičnoj kiselini i carskoj vodici izdvojeno je 1,50 g zlata i 1,52 g srebra. Nakon spaljivanja filtera dobijeno je 0,11 g zlata. Gubitak ovog metala iznosio je 0,6%; nepovratni gubitak srebra - 1,2%. Utvrđen je fenomen pojave paladija u rastvoru (do 120 mg/l).

Tokom elektrolize bakarnih anoda, plemeniti metali koji se nalaze u njoj se koncentrišu u mulju, koji pada na dno elektrolizne kupke. Međutim, primećuje se značajan (do 50%) prelaz paladija u rastvor elektrolita. Ovaj rad je obavljen da bi se pokrio početak gubitaka paladija.

Poteškoće u ekstrakciji paladija iz elektrolita nastaju zbog njihovog složenog sastava. Poznati radovi na sorpciono-ekstrakcionoj obradi rastvora. Cilj rada je da se dobiju muljovi čisti paladijum i da se pročišćeni elektrolit vrati u proces. Da bismo riješili ovaj problem, koristili smo proces sorpcije metala na sintetičkom ionizmjenjivačkom vlaknu AMPAN H/SO4. Kao početni rastvori korišćena su dva rastvora: br. 1 - koji sadrži (g/l): paladijum 0,755 i 200 sumpornu kiselinu; br. 2 - sadrži (g/l): paladijum 0,4, bakar 38,5, gvožđe - 1,9 i 200 sumpornu kiselinu. Da bi se pripremila sorpciona kolona, 1 gram AMPAN vlakna je izvagano, stavljeno u kolonu prečnika 10 mm, a vlakno je natopljeno u vodi 24 sata.

Razvoj tehnologije za ekstrakciju paladija iz rastvora sumporne kiseline

Otopina je hranjena odozdo pomoću dozirne pumpe. Tokom eksperimenata, bilježen je volumen propuštenog rastvora. Uzorci uzeti u pravilnim intervalima analizirani su metodom atomske adsorpcije na sadržaj paladija.

Rezultati eksperimenata su pokazali da se paladij sorbiran na vlaknu desorbira otopinom sumporne kiseline (200 g/l).

Na osnovu rezultata dobijenih u proučavanju procesa sorpcije-desorpcije paladija na rastvoru br. 1, sproveden je eksperiment proučavanja ponašanja bakra i gvožđa u količinama bliskim njihovom sadržaju u elektrolitu tokom sorpcije paladija. na vlakno. Eksperimenti su izvedeni prema šemi prikazanoj na slici 4.2 (tabela 4.1-4.3), koja uključuje proces sorpcije paladija iz rastvora br. 2 na vlakno, ispiranje paladija iz bakra i gvožđa sa rastvorom od 0,5 M sumporna kiselina, desorpcija paladija sa rastvorom od 200 g/l sumporne kiseline i pranje vlakana vodom (slika 4.3).

Kao početna sirovina za topljenje uzeti su proizvodi obogaćivanja dobijeni u pogonu za obogaćivanje preduzeća SKIF-3. Topljenje je obavljeno u peći Tamman na temperaturi 1250-1450C u grafitno-šamotnim loncima zapremine 200 g (za bakar). U tabeli 5.1 prikazani su rezultati laboratorijskog topljenja različitih koncentrata i njihovih mješavina. Koncentrati topljeni bez komplikacija, čiji su sastavi prikazani u tabelama 3.14 i 3.16. Koncentrati, čiji je sastav prikazan u tabeli 3.15, zahtijevaju temperaturu u rasponu od 1400-1450C za topljenje. mješavine ovih materijala L-4 i L-8 zahtijevaju temperaturu od 1300-1350C za topljenje.

Industrijske taline P-1, P-2, P-6, izvedene u indukcijskoj peći sa loncem od 75 kg za bakar, potvrdile su mogućnost topljenja koncentrata pri dovodu u topljenje sipkog sastava koncentrovanih koncentrata.

U toku istraživanja pokazalo se da se dio elektronskog otpada topi uz velike gubitke platine i paladija (koncentrati iz REL kondenzatora, tabela 3.14). Mehanizam gubitaka određen je dodavanjem kontakata na površinu kupke od rastopljenog bakra uz površinsko nanošenje srebra i paladija na njih (sadržaj paladija u kontaktima je 8,0-8,5%). U ovom slučaju, bakar i srebro su se topili, ostavljajući paladijumsku školjku kontakata na površini kupke. Pokušaj da se paladijum umiješa u kadu rezultirao je uništenjem školjke. Dio paladijuma izletio je s površine lončića prije nego što se mogao otopiti u bakrenoj kupelji. Stoga su sva naredna zagrijavanja izvedena sa sintetičkom pokrivnom šljakom (50% S1O2 + 50% sode).

Kozirjev, Vladimir Vasiljevič

Nosioci patenta RU 2553320:

Pronalazak se odnosi na metalurgiju plemenitih metala i može se koristiti u sekundarnim metalurškim preduzećima za preradu radioelektronskog otpada i za vađenje zlata ili srebra iz otpada radioelektronske industrije. Metoda uključuje topljenje radioelektronski otpad u redukcionoj atmosferi u prisustvu silicijum dioksida da se dobije bakar-nikl anoda koja sadrži 2,5 do 5% silicijuma. Rezultirajuća elektroda, koja sadrži nečistoće olova od 1,3 do 2,4%, podvrgava se elektrolitičkom otapanju pomoću elektrolita nikl sulfata kako bi se dobila suspenzija s plemenitim metalima. Tehnički rezultat je smanjenje gubitka plemenitih metala u sluzi, povećanje brzine otapanja zbog smanjenja pasivizacije anoda i smanjenje potrošnje energije.

Poznata metoda vađenja zlata i srebra iz koncentrata, sekundarnih sirovina i drugih raspršenih materijala (RF aplikacija br. 94005910, objavljena 20.10.1995), koja se odnosi na hidrometalurgiju plemenitih metala, posebno na metode vađenja zlata i srebra od koncentrata, elektronskog otpada i industrije nakita. Metoda u kojoj ekstrakcija zlata i srebra uključuje tretman rastvorima kompleksnih soli i pasiranje električna struja sa gustinom od 0,5-10 A / dm 2, kao rastvori se koriste rastvori koji sadrže tiocijanat ione, feri ione, a pH rastvora je 0,5-4,0. Odvajanje zlata i srebra vrši se na katodi, koja je filterskom membranom odvojena od anodnog prostora.

Nedostaci ove metode su povećani gubitak plemenitih metala u mulju. Metoda zahtijeva dodatnu obradu koncentrata s kompleksirajućim solima.

Poznata metoda ekstrakcije zlata i/ili srebra iz otpada (RF patent br. 2194801, objavljena 20.12.2002.), uključujući elektrohemijsko rastvaranje zlata i srebra u vodenom rastvoru na temperaturi od 10-70°C u prisustvu agensa za stvaranje kompleksa. Natrijum etilendiamintetraacetat se koristi kao sredstvo za stvaranje kompleksa. Koncentracija etilendiamintetraoctene kiseline Na 5-150 g/l. Otapanje se vrši pri pH 7-14. Gustoća struje 0,2-10 A / dm 2. Upotreba pronalaska omogućava povećanje brzine rastvaranja zlata i srebra; smanjiti sadržaj bakra u mulju na 1,5-3,0%.

Poznata metoda vađenja zlata iz polimetalnih materijala koji sadrže zlato (RF aplikacija br. 2000105358/02, objavljena 10.02.2002.), uključujući proizvodnju, regeneraciju ili rafinaciju metala elektrolitičkom metodom. Materijal koji se obrađuje, prethodno topljen i izliven u kalup, koristi se kao anoda i vrši se elektrohemijsko rastvaranje i taloženje nečistoća metala na katodi i izdvajanje zlata u obliku anodnog mulja. U ovom slučaju, sadržaj zlata u anodnom materijalu je obezbeđen u rasponu od 5-50 tež. %, a proces elektrolize se izvodi u vodenom rastvoru kiseline i/ili soli sa anjonom NO 3 ili SO 4 na koncentracija od 100-250 g-iona / l pri gustoći anodne struje od 1200 -2500 A / m 2 i naponu na kadi 5-12 V.

Nedostatak ove metode je elektroliza pri velikoj gustoći anodne struje.

Poznata metoda ekstrakcije zlata iz otpada (RF patent br. 2095478, objavljen 10.11.1997) elektrohemijsko rastvaranje zlata u procesima njegovog vađenja iz otpada galvanizacije i zlatonosnih ruda u prisustvu proteinskih kompleksnih agenasa. Suština: u metodi se obrada sirovina vrši anodnom polarizacijom sirovina koje sadrže zlato (otpad industrije galvanizacije, zlatonosne rude i otpad) pri potencijalima od 1,2-1,4 V (nw) u prisustvu kompleksni agens proteinske prirode - enzimski hidrolizat proteinskih supstanci iz biomase mikroorganizama koji imaju stepen hidrolize od najmanje 0,65, sa sadržajem amin azota u rastvoru od 0,02-0,04 g/l i 0,1 M rastvora natrijum hlorida ( pH 4-6).

Nedostatak ove metode je nedovoljno visoka brzina rastvaranja.

Poznata metoda rafiniranja bakra i nikla iz legura bakra i nikla, uzeta kao prototip (Baimakov Yu.V., Zhurin A.I. Elektroliza u hidrometalurgiji. - M.: Metallurgizdat, 1963, str. 213, 214). Metoda se sastoji u elektrolitičkom rastvaranju anoda od legure bakra i nikla, taloženju bakra da bi se dobio rastvor nikla i mulja. Legura se rafinira pri gustini struje od 100-150 A / m 2 i temperaturi od 50-65 ° C. Gustoća struje ograničena je kinetikom difuzije i ovisi o koncentraciji soli drugih metala u otopini. Legura sadrži oko 70% bakra, 30% nikla i do 0,5% drugih metala, posebno zlata.

Nedostaci ove metode su velika potrošnja energije i gubitak plemenitih metala, posebno zlata, sadržanih u leguri.

Tehnički rezultat je smanjenje gubitka plemenitih metala u mulju, povećanje brzine rastvaranja i smanjenje potrošnje energije.

Tehnički rezultat je postignut time što se topljenje elektronskog otpada vrši u redukcionoj atmosferi u prisustvu silicijuma od 2,5 do 5%, a elektrolitičko otapanje anoda koje sadrže olovne nečistoće od 1,3 do 2,4% vrši se pomoću nikl sulfata. elektrolit.

U tabeli 1 prikazan je sastav anode (u %) koja je korištena prilikom topljenja elektronskog otpada.

Metoda se implementira na sljedeći način.

Elektrolit nikl sulfata se sipa u elektrolitičku kupku da se rastvori bakar-nikl anoda sa sadržajem silicijuma od 2 do 5%. Proces rastvaranja anode odvija se pri gustini struje od 250 do 300 A/m 2, temperaturi od 40 do 70°C i naponu od 6 V. Pod uticajem električne struje i oksidativnog dejstva silicijum, otapanje anode se značajno ubrzava i povećava sadržaj plemenitih metala u mulju, potencijal anode je 430 mV. Kao rezultat, stvaraju se povoljni uslovi za elektrolitičko i hemijsko djelovanje za otapanje bakar-nikl anode.

Ova metoda je dokazana sljedećim primjerima:

Prilikom topljenja elektronskog otpada kao fluksa

korišteni SiO 2, tj. topljenje je obavljeno u redukcionoj atmosferi, zbog čega je silicijum vraćen u osnovno stanje, što je dokazano mikroanalizom izvršenom na mikroskopu.

Prilikom elektrolitičkog rastvaranja ove anode pomoću nikl elektrolita i gustoće struje od 250-300 A / m2, potencijal anode se izravnava na nivou od 430 mV.

Prilikom elektrolitičkog rastvaranja anode koja ne sadrži silicijum, u svom elementarnom obliku, pod istim uslovima, proces je stabilan i teče pri potencijalu od 730 mV. S povećanjem anodnog potencijala, struja u krugu se smanjuje, što dovodi do potrebe za povećanjem napona u kadi. To dovodi, s jedne strane, do povećanja temperature elektrolita i njegovog isparavanja, as druge, kod kritične vrijednosti jačine struje, do razvijanja vodika na katodi.

Zahvaljujući predloženoj metodi postižu se sljedeći efekti:

povećanje sadržaja plemenitih metala u mulju; značajno povećanje brzine otapanja anode; mogućnost provođenja procesa u nikl elektrolitu; nedostatak pasivizacije procesa rastvaranja Cu-Ni anoda; smanjenje troškova električne energije za najmanje dva puta; prilično niske temperature elektrolita (70 ° C), osiguravajući nisko isparavanje elektrolita; niske gustine struje, što omogućava da se proces izvede bez evolucije vodonika na katodi.

Metoda za ekstrakciju plemenitih metala iz otpada radioelektronske industrije, uključujući topljenje radioelektronskog otpada za dobijanje bakar-nikl anoda i njihovo elektrolitičko anodno otapanje za dobijanje plemenitih metala u mulju, naznačeno time što se vrši taljenje radioelektronskog otpada u redukcionoj atmosferi u prisustvu silicijum dioksida da se dobiju anode, koje sadrže od 2,5 do 5% silicijuma, dok se dobijene anode podvrgavaju elektrolitičkom anodnom rastvaranju sa sadržajem primesa olova od 1,3 do 2,4% i korišćenjem nikl sulfatnog elektrolita.

Slični patenti:

Pronalazak se odnosi na metalurgiju plemenitih metala, posebno na rafinaciju zlata. Metoda za preradu legure ligaturnog zlata koja sadrži najviše 13% srebra i najmanje 85% zlata uključuje elektrolizu sa rastvorljivim anodama iz originalne legure pomoću rastvora kloroaurinske kiseline (HAuCl4) sa viškom HCl kiselosti od 70- 150 g/l kao elektrolit...

Metoda ekstrakcije plemenitih metala iz vatrostalnih sirovina uključuje fazu električne obrade pulpe zdrobljenih sirovina u otopini hlorida i naknadnu fazu ekstrakcije robnih metala, u kojoj se oba stupnja izvode u reaktoru koristeći najmanje jedan elektrolizer bez dijafragme.

Pronalazak se odnosi na metalurgiju plemenitih metala i može se koristiti za dobijanje obojenih, plemenitih metala i njihovih legura dobijenih prilikom odlaganja elektronskih uređaja i delova, kao i za obradu neispravnih proizvoda.

Pronalazak se odnosi na hidrometalurgiju plemenitih metala, posebno na metodu za elektrohemijsku ekstrakciju srebra iz provodljivog otpada koji sadrži srebro, a može se koristiti u preradi. različite vrste polimetalne sirovine (otpad elektronske i računarske opreme, otpad elektronske, elektrohemijske i nakitne industrije, koncentrati tehnološke obrade).

Pronalazak se odnosi na koloidni rastvor nanosrebra i metod za njegovu proizvodnju i može se koristiti u medicini, veterini, prehrambenoj industriji, kozmetologiji, kućnoj hemiji i poljoprivrednoj hemiji.

Pronalazak se odnosi na pirometalurgiju plemenitih metala. Metoda za ekstrakciju metala platinske grupe iz katalizatora na vatrostalnom nosaču od glinice koja sadrži metale platinske grupe uključuje mljevenje vatrostalnog nosača, pripremu punjenja, topljenje u peći i držanje taline metala uz periodično dreniranje šljake.

Pronalazak se odnosi na oblast metalurgije obojenih i plemenitih metala, a posebno na preradu mulja elektrolitičke rafinacije bakra. Metoda prerade bakarno-elektrolitnog mulja uključuje odstvrdnjavanje, obogaćivanje i ispiranje selena iz isječenog mulja ili proizvoda njegovog obogaćivanja u alkalnom rastvoru.

Pronalazak se odnosi na metalurgiju. Metoda uključuje doziranje otpada metalurške proizvodnje koji sadrži cink, čvrstog goriva, veziva i aditiva za topljenje, miješanje i peletiziranje nastalog punjenja, sušenje i toplinsku obradu peleta.

Pronalazak se odnosi na metodu za kiselu preradu crvenog mulja dobijenog u proizvodnji glinice, a može se koristiti u tehnologijama za odlaganje otpadnih muljnih polja rafinerija glinice.

Pronalazak se odnosi na metodu topljenja čvrstog punjenja aluminijumskog otpada u peći sa sprovođenjem sagorevanja goriva u uslovima distribuiranog sagorevanja. Metoda uključuje topljenje čvrstog naboja sagorijevanjem goriva u raspoređenim uvjetima sagorijevanja zbog skretanja plamena prema čvrstom naboju tijekom faze topljenja pomoću djelujućeg mlaza oksidatora koji preusmjerava plamen u smjeru suprotnom od punjenja i postupnom promjenom u raspodjeli unosa oksidansa između primarnog i sekundarnog dijela u nastavku distribuirane faze sagorijevanja. Metoda za izolaciju ultrafinih i koloidno-jonskih plemenitih inkluzija iz mineralnih sirovina i tehnogenih proizvoda i instalacija za njegovu implementaciju // 2541248

Pronalazak se odnosi na izolaciju ultrafinih i koloidno-jonskih plemenitih inkluzija iz mineralnih sirovina i umjetnih proizvoda. Metoda uključuje dovođenje sirovine na podlogu i njenu obradu laserskim zračenjem intenziteta dovoljnog za njihovo brzo zagrijavanje.

Pronalazak se odnosi na metalurgiju plemenitih metala i može se koristiti u sekundarnim metalurškim preduzećima za preradu radioelektronskog otpada i za vađenje zlata ili srebra iz otpada radioelektronske industrije. Metoda uključuje topljenje radioelektronskog otpada u redukcijskoj atmosferi u prisustvu silicijum dioksida kako bi se dobila bakar-nikl anoda koja sadrži 2,5 do 5 silicijuma. Rezultirajuća elektroda koja sadrži nečistoće olova od 1,3 do 2,4 podvrgava se elektrolitičkom otapanju pomoću elektrolita nikl sulfata kako bi se dobila suspenzija s plemenitim metalima. Tehnički rezultat je smanjenje gubitka plemenitih metala u sluzi, povećanje brzine otapanja zbog smanjenja pasivizacije anoda i smanjenje potrošnje energije.

Pronalazak se odnosi na metalurgiju plemenitih metala i može se koristiti u sekundarnim metalurškim preduzećima za preradu elektronskog otpada i za vađenje zlata ili srebra iz otpada elektronske i elektrohemijske industrije, posebno za metodu vađenja plemenitih metala. od otpada radioelektronske industrije. Metoda uključuje dobijanje iz otpadnih bakar-nikl anoda koje sadrže nečistoće plemenitih metala, njihovo elektrolitičko anodno otapanje sa taloženjem bakra na katodu, dobijanje rastvora nikla i mulja sa plemenitim metalima. U ovom slučaju, anodno otapanje se vrši iz anode koja sadrži 6-10% željeza, dok se katoda i anoda postavljaju u odvojene mrežaste dijafragme kako bi se stvorili katodni i anodni prostori sa elektrolitom koji sadrži klor. Elektrolit dobijen u toku elektrolize usmerava se iz katodnog prostora u prostor anode. Tehnički rezultat pronalaska je značajno povećanje brzine rastvaranja anode.

Postoje sljedeće metode za elektrorafiniranje metala.

Poznata metoda, koja se odnosi na hidrometalurgiju plemenitih metala, posebno na metode vađenja zlata i srebra iz koncentrata, otpada elektronske industrije i industrije nakita. Metoda u kojoj ekstrakcija zlata i srebra uključuje tretman rastvorima kompleksnih soli i propuštanje električne struje gustine 0,5-10 A/dm 2, kao rastvori se koriste rastvori koji sadrže tiocijanat ione, ione gvožđa, a pH vrednost rješenje je 0,5-4,0. Selekcija zlata i srebra se vrši na katodi, odvojenoj od anodnog prostora filterskom membranom (RF aplikacija br. 94005910, IPC C25C 1/20).

Nedostaci ove metode su povećani gubitak plemenitih metala u mulju. Metoda zahtijeva dodatnu obradu koncentrata s kompleksirajućim solima.

Poznat pronalazak koji se odnosi na metode za ekstrakciju plemenitih metala iz istrošenih katalizatora, kao i na elektrohemijske procese sa fluidizovanim ili fiksnim slojem. Materijal koji se obrađuje u obliku zatrpavanja postavlja se u međuelektrodni prostor elektrolizera, elektrohemijsko ispiranje plemenitih metala na osnovu njihovog anodnog rastvaranja aktivira se predobradom materijala obrnutim polaritetom elektroda u statici, koja se okreće. u volumetrijsku multipolarnu elektrodu koja osigurava anodno otapanje metala u cijeloj zapremini materijala, a cirkulacija elektrolita kroz zalivanje od anode do katode se osigurava brzinom koja je određena iz uslova sprječavanja prodiranja. hidratisanih anjonskih hloridnih kompleksa plemenitih metala nastalih tokom luženja u zapremini zatrpavanja na katodi, dok se kao elektrolit koristi zakiseljena voda sa sadržajem hlorovodonične kiseline 0,3-4,0 %. Metoda omogućava povećanje produktivnosti procesa i njegovo pojednostavljenje (RF Patent br. 2198947, IPC S25S 1/20).

Nedostatak ove metode je povećana potrošnja energije.

Poznata metoda uključuje elektrohemijsko otapanje zlata i srebra u vodenom rastvoru na temperaturi od 10-70°C u prisustvu agensa za stvaranje kompleksa. Natrijum etilendiamintetraacetat se koristi kao sredstvo za stvaranje kompleksa. Koncentracija EDTA Na 5-150 g/l. Otapanje se vrši pri pH 7-14. Gustoća struje 0,2-10 A / dm 2. Upotreba pronalaska omogućava povećanje brzine rastvaranja zlata i srebra; za smanjenje sadržaja bakra u mulju na 1,5-3,0% (RF Patent br. 2194801, IPC S25 S1 / 20).

Nedostatak ove metode je nedovoljno visoka brzina rastvaranja.

Kao prototip ovog pronalaska odabrana je metoda elektrolitičke rafinacije bakra i nikla iz legura bakra i nikla koja sadrži nečistoće plemenitih metala, koja uključuje elektrohemijsko otapanje anoda iz legure bakra i nikla, taloženje bakra da bi se dobio rastvor nikla i mulj. Otapanje anoda se vrši u anodnom prostoru odvojenom dijafragmom, u suspendovanom sloju mulja, uz smanjenje potrošnje energije (za 10%) i povećanje koncentracije zlata u mulju. (RF patent br. 2237750, IPC S25S 1/20, objavljen 29.04.2003.).

Nedostaci ovog pronalaska su gubitak plemenitih metala u mulju, nedovoljno visoka stopa rastvaranja.

Tehnički rezultat je otklanjanje ovih nedostataka, tj. smanjenje gubitka plemenitih metala u mulju, povećanje brzine rastvaranja, smanjenje potrošnje energije.

Tehnički rezultat je postignut činjenicom da se u metodi elektrolitičkog rastvaranja sumpornom kiselinom bakar-nikl anoda dobijenih iz otpada radioelektronske industrije koji sadrži nečistoće plemenitih metala, uključujući anodno otapanje, hemijsko otapanje i katodno taloženje bakra, sa dobijanje rastvora nikla i mulja sa plemenitim metalima. Prema pronalasku, anoda koja sadrži 6-10% gvožđa i katoda se postavljaju u odvojene mrežaste dijafragme sa elektrolitom koji sadrži hlor u njima, a elektrolit dobijen elektrolizom se usmerava iz katodnog prostora do anodnog.

Metoda se implementira na sljedeći način.

U elektrolitičkoj kupelji, bakar-nikl anoda koja sadrži 6-10% gvožđa, nečistoće plemenitih metala i katoda se postavljaju u odvojene mrežaste dijafragme sa elektrolitom koji sadrži hlor, stvarajući odvojene anodne i katodne prostore. U katodnom prostoru elektrolit se obogaćuje feri gvožđem FeCl 3, a zatim se dovodi u anodni prostor, na primjer, pomoću pumpe. Proces rastvaranja anode odvija se pri gustini struje od 2-10 A/dm 2, temperaturi od 40-70°C i naponu od 1,5-2,5 V. Pod uticajem električne struje i oksidativnog efekat feri gvožđa, proces rastvaranja anode značajno se ubrzava i sadržaj plemenitih metala u mulju.

U katodnom prostoru nastaje elektrolit obogaćen FeCl 2 koji se šalje u anodni prostor, gdje se oksidira u FeCl 3, zbog čega počinje proces kemijskog rastvaranja anode.

Zbog elektrolitičkog i hemijskog djelovanja značajno se povećava brzina rastvaranja anode, povećava se sadržaj plemenitih metala u mulju, smanjuje se gubitak zlata i skraćuje vrijeme rastvaranja anode.

Kada je koncentracija gvožđa u anodi manja od 6%, u elektrolitu se uočava smanjen sadržaj FeCl 3, što dovodi do nedovoljnog hemijskog dejstva feri gvožđa FeCl 3 na anodu i, kao posledica toga, niske stope rastvaranje anode.

Povećanje koncentracije željeza u anodi više od 10% ne doprinosi daljem povećanju brzine rastvaranja anode, ali stvara dodatne poteškoće u obradi elektrolita.

Ova metoda je dokazana sljedećim primjerima.

Bakar-nikl anoda koja sadrži 7% Fe i težine 119 g postavljena je u anodni prostor i rastvorena na naponu od 2,5 V, temperaturi od 60 °C i gustini struje od 1000 A / m 2 u sledećem elektrolitu sastav: CuSO 4 5H 2 O - 500 ml, N 2 SO 4 - 250 ml, FeSO 4 - 60 ml, HCl - 50 ml. U nedostatku cirkulacije elektrolita, masa anode u prvom satu procesa smanjila se za 0,9 g. Za dva sata elektrolize, masa anode se smanjila za 1,8 g.

Nakon što je elektrolit prebačen iz katodnog prostora u anodni bez promjene gustine struje, masa anode se smanjila za 4,25 g u prvom satu elektrolize, a za 8,5 g u dva sata.

Bakar-nikl anoda sa 4% Fe i masom od 123 g rastvorena je pod istim uslovima, a u nedostatku cirkulacije elektrolita masa anode u prvom satu procesa se smanjila za 0,4 g, a za dva sati elektrolize, masa anode se smanjila za 0,8 G.

Premještanje elektrolita iz katodnog prostora u anodni, bez promjene gustine struje, omogućilo je smanjenje mase ove anode u prvom satu elektrolize za 1,15 g, a u dva sata za 2,3 g.

Pod uslovom premještanja elektrolita iz katodnog prostora u anodni prostor, masa anode u prvom satu elektrolize smanjila se za 4,25 g, a za dva sata - za 8,5 g.

Na osnovu dobijenih podataka može se zaključiti da sadržaj gvožđa od 6-10% u bakar-nikl anodi i kretanje elektrolita obogaćenog FeCl 3 iz katodnog prostora u anodni prostor mogu značajno povećati otapanje. brzina anode.

Zahvaljujući predloženoj metodi postižu se sljedeći efekti:

1) povećanje sadržaja plemenitih metala u mulju;

2) značajno povećanje brzine rastvaranja anode;

3) smanjenje zapremine mulja.

TVRDITI

Metoda ekstrakcije plemenitih metala iz otpada radioelektronske industrije, uključujući dobijanje od njih bakar-nikl anoda koje sadrže nečistoće plemenitih metala, njihovo elektrolitičko anodno otapanje sa taloženjem bakra na katodi i dobijanje rastvora nikla i mulja sa plemenitim metalima metali, koji se odlikuju time što se elektrolitičko anodno rastvaranje vrši anodom koja sadrži 6-10% gvožđa, pri postavljanju katode i anode u odvojene mrežaste dijafragme da bi se stvorili katodni i anodni prostori sa elektrolitom koji sadrži hlor u njima, a elektrolit dobijen tokom elektrolize je usmjerena od katodnog prostora do prostora anode.

Tehnologija koja se razvija u Istraživačkom institutu Ginalmazzoloto fokusirana je na dobijanje uglavnom plemenitih metala iz elemenata i sklopova elektronskog otpada koji ih sadrži. Još jedna karakteristika tehnologije je široka upotreba metoda separacije u tekućim medijima i neke druge tipične za obogaćivanje ruda obojenih metala.

VNIIPvtortsvetmet je specijalizovan za tehnologije za obradu određenih vrsta otpada: štampane ploče, elektronski vakuum uređaji, PTK blokovi u televizorima itd.

Prema gustini, materijal ploče je sa visokim stepenom pouzdanosti podeljen na dve frakcije: mešavinu metala i nemetala (+1,25 mm) i nemetala (-1,25 mm). Ovo razdvajanje se može izvršiti na ekranu. Zauzvrat, iz frakcije nemetala sa dodatnim odvajanjem na gravitacionom separatoru, metalna frakcija se može odvojiti i time postići visok stepen koncentracija dobijenih materijala.

Dio (80,26%) preostalog materijala +1,25 mm može se ponovo usitniti do veličine čestica od -1,25 mm, nakon čega slijedi odvajanje metala i nemetala iz njega.

U fabrici TEKON u Sankt Peterburgu instaliran je i radi proizvodni kompleks za ekstrakciju plemenitih metala. Koristeći principe brzog udarnog drobljenja originalnog otpada (proizvodi za mikrotalasnu tehnologiju, uređaji za čitanje, mikroelektronska kola, štampana kola, Pd katalizatori, štampane ploče, galvanizovani otpad) u instalacijama (brusilica sa rotacionim nožem, brzi udarno-rotacioni dezintegrator, bubanj sito, elektrostatički separator, magnetni separator) se dobija selektivno dezintegrisani materijal, koji se dalje razdvaja metodama magnetne i električne separacije na frakcije koje predstavljaju ne- metali, crni metali i obojeni metali obogaćeni platinoidima, zlatom i srebrom. Dalje, plemeniti metali se odvajaju rafinacijom.

Ova metoda je dizajnirana da dobije polimetalni koncentrat koji sadrži srebro, zlato, platinu, paladijum, bakar i druge metale, sa nemetalnim udjelom ne većim od 10%. Tehnološki proces omogućava ekstrakciju metala, u zavisnosti od kvaliteta otpada, od 92-98%.

Otpad iz elektro i radiotehničke proizvodnje, uglavnom ploče, sastoje se u pravilu iz dva dijela: montažnih elemenata (mikrokrugova) koji sadrže plemenite metale i baze koja ne sadrži plemenite metale sa ulaznim dijelom zalijepljenim u obliku bakra. provodnici od folije. Stoga, prema metodi koju je razvilo udruženje Mehanobr-Technogen, svaka od komponenti prolazi kroz operaciju omekšavanja, zbog čega laminirana plastika gubi svoje početne karakteristike čvrstoće. Omekšavanje se vrši u uskom temperaturnom rasponu od 200-210 °C tokom 8-10 sati, a zatim se suši. Ispod 200°C ne dolazi do omekšavanja, iznad materijala "lebdi". Prilikom naknadnog mehaničkog drobljenja, materijal je mješavina laminiranih plastičnih zrna s dezintegriranim elementima za pričvršćivanje, provodljivim dijelom i klipovima. Operacija omekšavanja u vodenoj sredini sprečava štetne emisije.

Svaka klasa veličine materijala klasifikovana nakon drobljenja (-5,0 + 2,0; -2,0 + 0,5 i -0,5 + 0 mm) je podvrgnuta elektrostatičkom odvajanju u polju koronskog pražnjenja, usled čega se formiraju frakcije: metalni elementi ploča i neprovodni - frakcija laminirane plastike odgovarajuće veličine. Zatim se od metalne frakcije dobijaju koncentrati lema i plemenitih metala. Nakon obrade, neprovodna frakcija se koristi ili kao punilo i pigment u proizvodnji lakova, boja, emajla, ili opet u proizvodnji plastike. Dakle, bitne distinktivne karakteristike su: omekšavanje električnog otpada (ploča) prije usitnjavanja u vodenom mediju na temperaturi od 200-210°C i razvrstavanje po određenim frakcijama, od kojih se svaka prerađuje sa daljom upotrebom u industriji.

Tehnologiju karakteriše visoka efikasnost: provodna frakcija sadrži 98,9% metala, dok je njen oporavak 95,02%; neprovodna frakcija sadrži 99,3% modificiranog fiberglasa sa 99,85% iskorištenja.

Postoji još jedna poznata metoda za vađenje plemenitih metala (patent Ruska Federacija RU2276196). Uključuje dezintegraciju elektronskog otpada, vibracioni tretman sa odvajanjem teške frakcije koja sadrži plemenite metale, odvajanje i ekstrakciju metala. U tom slučaju se dobijeni radio-elektronski otpad sortira i metalni dijelovi separiraju, ostatak otpada se podvrgava vibracionoj obradi sa odvajanjem teške frakcije i separacijom. Nakon odvajanja, teška frakcija se pomeša sa prethodno odvojenim metalnim delovima i smeša se podvrgne oksidativnom topljenju uz pomoć zračnog udara u opsegu od 0,15-0,25 nm3 po 1 kg smeše, nakon čega se dobijena legura elektrorafinira u bakru. rastvor sulfata i plemenitih metala. Metoda obezbeđuje visoku ekstrakciju plemenitih metala,%: zlata - 98,2; srebro - 96,9; paladijum - 98,2; platina - 98,5.

U Rusiji praktički ne postoje programi za sistematsko prikupljanje i odlaganje rabljene elektronske i električne opreme.

Godine 2007. na teritoriji Moskve i Moskovske oblasti, u skladu sa naredbom moskovske vlade „O stvaranju gradskog sistema za sakupljanje, preradu i odlaganje elektronskog i električnog otpada“, trebalo je da odaberu zemljište. parcele za razvoj proizvodnih kapaciteta Ekocentra MGUP „Promothody“ za sakupljanje i industrijsku preradu otpada sa dodjele zona za odlaganje otpada elektronskih i električnih proizvoda u okviru površina predviđenih za sanitarno čišćenje.

Od 30. oktobra 2008. godine projekat još nije implementiran, a kako bi se optimizovali troškovi budžeta grada Moskve za 2009-2010 i planski period 2011-2012, gradonačelnik Moskve Jurij Lužkov naložio je suspenziju ranije u teškim finansijskim i ekonomskim uslovima. donesene odluke o izgradnji i radu niza postrojenja i fabrika za preradu otpada u Moskvi.

Uključujući obustavljene narudžbe:

„O postupku za privlačenje investicija za završetak izgradnje i rada kompleksa za rukovanje otpadom u industrijskoj zoni Južno Butovo grada Moskve“;
„O organizacionoj podršci za izgradnju i rad postrojenja za preradu otpada na adresi: Ostapovskiy proezd, 6 i 6a (Jugoistočni administrativni okrug Moskve)“;
„O uvođenju automatizovanog sistema upravljanja prometom otpada proizvodnje i potrošnje u gradu Moskvi“;
"O projektovanju kompleksnog preduzeća za sanitarno čišćenje Državnog jedinstvenog preduzeća "Ecotechprom" na adresi: Vostryakovsky proezd, vl. 10 (Južni administrativni okrug Moskve)".

Rokovi za realizaciju naloga su pomereni za 2011. godinu:

Naredba br. 2553-RP „O organizaciji izgradnje industrijskog i skladišnog tehnološkog kompleksa sa elementima za sortiranje i prethodnu preradu kabastog otpada u industrijskoj zoni Kurjanovo;
Naredba br. 2693-RP "O stvaranju kompleksa za preradu otpada".

Proglašena je nevažećom i uredba "O stvaranju gradskog sistema za prikupljanje, preradu i odlaganje elektronskog i električnog otpada".

Slična situacija je uočena u mnogim gradovima Ruske Federacije, a istovremeno se pogoršava tokom ekonomske krize.

Sada u Rusiji postoji zakon koji reguliše upravljanje otpadom potrošača, koji uključuje korišćene kućne aparate, za čije kršenje je predviđena kazna: za građane - 4-5 hiljada rubalja; za službenike - 30-50 hiljada rubalja; za pravna lica- 300-500 hiljada rubalja. Ali u isto vrijeme, baciti stari frižider, radio ili bilo koji dio automobila u smeće je i dalje najlakši način da se riješite stare opreme. Štaviše, možete biti kažnjeni samo ako odlučite ostaviti smeće samo na ulici, na mjestu koje nije predviđeno za to.

M.Sh. BARKAN, Kand. tech. nauka, vanredni profesor, Katedra za geoekologiju, [email protected]
M.I. ČINENKOVA, student master studija, Odsek za geoekologiju
Državni rudarski univerzitet u Sankt Peterburgu

LITERATURA

1. Sekundarna metalurgija srebra. Moskovsky državni institutčelika i legura. - Moskva. - 2007.
2. Getmanov V.V., Kablukov V.I. Elektrolitički tretman otpada
kompjuterski objekti koji sadrže plemenite metale // MSTU " Ekološki problemi modernost“. - 2009.
3. Patent Ruske Federacije RU 2014135
4. Patent Ruske Federacije RU2276196
5. Kompleks opreme za preradu i sortiranje elektronskog i električnog otpada i kablova. [Elektronski izvor]
6. Odlaganje kancelarijske opreme, elektronike, kućnih aparata. [Elektronski izvor]