JP2009024200A

JP2009024200A - 貴金属の分離回収方法

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Publication number: JP2009024200A
Application number: JP2007186488A
Authority: JP
Inventors: Koji Nagao; 幸治長尾
Original assignee: Ohkuchi Electronics Co Ltd
Current assignee: Ohkuchi Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2027-07-18
Also published as: JP5070581B2

Abstract

【課題】廃電子部品の金属部をシアン化アルカリの剥離剤を用いて溶解し、その溶液から貴金属を回収する際に、他の金属成分の混入を少なくし、貴金属のみを選択的に且つ簡単に回収することができる貴金属の分離回収方法を提供する。
【解決手段】シアンイオンを含む水溶液の剥離液で、廃電子部品の金属部を溶解する。得られた溶液１を回収槽２に供給し、次亜塩素酸ソーダを加えて酸化還元電位（ＯＲＰ）を＋３５０ｍＶ（銀／塩化銀電極）以上に維持しつつ、鉱酸を加えてｐＨを６〜８とする。ＯＲＰ及びｐＨを調整した溶液１に、更に活性炭を投入して撹拌し、貴金属を活性炭に吸着させる。その後、溶液１から活性炭を濾別し、得られた活性炭を通常の分銀工程に供給して貴金属を回収する。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃プリント配線板等の廃電子部品から、湿式により貴金属を回収する方法に関する。

プリント配線板等の電子部品は、充填材、樹脂、金属などを主要構成成分としている。このため、廃棄されたプリント配線板等の電子部品から、金属等の有価物を回収することは省資源の点で極めて重要である。

廃プリント配線板等から金属を回収する方法としては、例えば特開平２−８８７２５号公報に記載されるように、部品実装基板等の複合材料中の樹脂成分を加熱して炭化させた後、銅などの有価金属を分離回収する方法がある。しかし、この方法では、さまざまな廃ガスが発生するため、高度な廃ガス処理施設を設置しなければならない。また、実装基板等に含まれる有価金属成分が酸化されやすくなり、回収した場合の付加価値が低減することが懸念される。

また、加藤、六川、坂本、「プリント配線板からの金属の分離」、資源、第４巻第１号、第５８３−５９０頁、１９９２年には、部品実装基板を粉砕した後、篩分け、磁力分離、静電分離等によって、金属を回収する試みが記載されている。しかしながら、この方法では、回収対象の金属以外にハンダ等が不純物として多く混入するため、高品位且つ高収率で有価金属を回収することができない。

更に、特開昭５６−３７６９３号公報には、部品実装基板をロータリーキルン内でハンダの溶融温度以上に加熱し、ハンダと一部の電子部品を基板から離脱させて回収し、残った基板と部品を粉砕し、篩分け等により金属部分とガラス繊維を分離回収する方法が記載されている。この方法では、ハンダの一部と部品の一部は粉砕分離前に除去されるものの、ロータリーキルン内でハンダを加熱溶融させただけでは、基板からハンダと電子部品を完全に除去することはできないため、回収物にハンダ等の不純物が多く混入してしまう。

これらの欠点を解消する方法として、特開平８−３０９３２８号公報には、プリント基板から電子部品を解体する部品解体工程と、得られたプリント基板の表面を研磨する表面研磨工程と、表面研磨されたプリント基板を粉砕する粉砕工程と、粉砕された微粉砕物を樹脂や充填材からなる部分と銅を多く含有する部分とに分離する分離工程とを備えた方法が記載されている。

しかしながら、上記した各方法で回収される金属部は、合金もしくは混合物である。いずれの場合も、回収された合金や混合物は、乾式銅製錬炉に冷剤として投入されてきた。この方法は極めて簡便であるため多用されてきたが、冷剤として投入された金属は銅とスラグとに分配され、例えば貴金属等の銅に分配されたものは銅電解工程における不純物として濃縮され、公知の分銀工程を経て各貴金属に単離される。従って、回収ロスが多くなるうえ、回収に要する時間も長いという問題があった。

一方、廃プリント配線板等から湿式により貴金属を回収する方法として、例えば特開２００７−１６２５９号公報に記載されるように、シアン化アルカリ水溶液などのシアンイオンを含む剥離液で貴金属部分を溶解し、その剥離液中のシアンを分解した後、水素化ホウ素ナトリウム、銅粉、亜鉛粉等を用いて剥離液中の貴金属を還元析出させて回収する方法がある。

特開平２−８８７２５号公報特開昭５６−３７６９３号公報特開平８−３０９３２８号公報特開２００７−１６２５９号公報加藤、六川、坂本、「プリント配線板からの金属の分離」、資源第４巻第１号、第５８３−５９０頁、１９９２年

上記した湿式法、即ち、プリント配線板等の貴金属部分をシアン系剥離液で溶解し、剥離液中のシアンを分解した後、水素化ホウ素ナトリウム、銅粉、亜鉛粉等を用いて溶液中の貴金属を還元析出させて回収する方法によれば、有価金属を還元澱物として分離できる。そして、この還元澱物を公知の分銀工程に直接投入して、有価金属を回収することが可能である。

ところが、プリント配線板等の金属部分をシアン系の剥離剤で溶解した溶液には、貴金属のみでなく、銅やニッケル等の重金属分も少なからず溶解されている。従って、得られた溶液中の貴金属を還元析出させるため、還元剤として水素化ホウ素ナトリウムを用いると、溶液中の貴金属濃度が高い場合には、貴金属を完全に還元析出させることができなかった。また、還元剤として水素化ホウ素ナトリウムよりも還元力が弱い銅粉や亜鉛粉を用いた場合には、還元澱物中に銅や亜鉛が少なからず混入するという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、配プリント配線板等の廃電子部品の金属部をシアン化アルカリを含む剥離剤を用いて溶解し、得られた溶液から貴金属を回収する際に、他の金属成分の混入を少なくし、貴金属のみを選択的に且つ簡単に回収することができる、湿式による貴金属の分離回収方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明が提供する貴金属の分離回収方法は、シアンイオンを含む水溶液の剥離液で廃電子部品の金属部を溶解し、その溶液から貴金属を回収する方法において、該溶液に次亜塩素酸ソーダを添加して酸化還元電位を＋３５０ｍＶ（銀／塩化銀電極）以上に維持しつつ、更に鉱酸を加えてｐＨを６〜８とした後、活性炭を投入撹拌して貴金属を活性炭に吸着させ、濾別した活性炭から貴金属を回収することを特徴とする。

尚、貴金属を吸着した活性炭は、濾別後に公知の分銀工程に投入され、各工程を経ることによって、各貴金属が分離回収される。また、本発明においては、前記溶液中の貴金属濃度はバッチ毎に異なるため、貴金属を吸着するに足る活性炭の量を予めスポットテストで求めておくことが好ましい。

本発明によれば、剥離液で金属部を溶解した溶液中のシアンを簡単且つ確実に分解でき、その溶液中の貴金属を活性炭に吸着させることで、活性炭を公知の分銀工程に直接投入して貴金属を分離回収することができる。また、溶解水素化ホウ素ナトリウム等の高価な還元剤を使用する必要がなく、処理コストを大幅に削減することができる。更に、溶液中の貴金属濃度が高い場合には、還元剤による還元析出では完全に析出させることが困難であったが、本発明では活性炭に確実に吸着させるため、少ないロスで効率よく回収することができる。

本発明においては、まず公知の方法に従って、シアンイオンを含む剥離液を用いて、廃電子部品の金属部を溶解する。シアンイオンを含む剥離液は、水にシアン化アルカリを溶解して調整することができる。尚、剥離液のシアン化アルカリ濃度は、従来から一般的に使用されている濃度でよい。

上記金属部を溶解した溶液を、次亜塩素酸ソーダを用いて酸化還元電位を＋３５０ｍＶ（銀／塩化銀電極）以上に維持しつつ、更に鉱酸を加えてｐＨを６〜８とする。この工程において、溶液中のシアンを分解することができる。シアンの分解速度は比較的速いため、上記電位とｐＨでの保持時間は少なくとも３０分程度でよい。ｐＨの調整に用いる鉱酸としては、特に制限はないが、後工程である廃水処理等を考慮すれば、硫酸を用いることが好ましい。

次に、上記のごとく酸化還元電位とｐＨを調整した溶液中に活性炭を投入し、撹拌して貴金属を活性炭に吸着させる。この貴金属を吸着した活性炭を濾別し、公知の分銀工程に直接投入して、活性炭から貴金属を回収する。尚、金属部の溶解量を一定にしても、溶液中の貴金属濃度は一定とならず、バッチ毎に異なるため、活性炭の投入量はバッチ毎に予めスポットテスト等により確認しておくことが好ましい。

次に、本発明方法を、図１を用いて詳しく説明する。剥離液で廃電子部品の金属部を溶解して得た溶液１は、バッチ毎に回収槽２に供給される。回収槽２はカローコン状になっており、ＦＲＰやステンレスを用いて作製されている。また、回収槽２は、ｐＨ計３とＯＲＰ計４、及び撹拌機５を備えている。

この溶液１を撹拌機５で撹拌しながら、次亜塩素酸ソーダ配管６から次亜塩素酸ソーダ溶液を添加して、酸化還元電位（ＯＲＰ）を３５０ｍＶ以上に調整する。ＯＲＰ計４の値が３５０ｍＶ以上となった時点で、鉱酸配管７から硫酸などの鉱酸溶液を添加して、溶液１のｐＨを６〜８の範囲に調整する。この際、元の溶液１のｐＨは１２.５前後と極めて高いため、撹拌しつつ鉱酸を添加することが必要である。また、ｐＨを６〜８まで低下させるに要する時間としては、シアンの分解を確実にするため、また発熱による突沸を防ぐため、少なくとも３０分とすることが好ましい。

ｐＨ計３で溶液１のｐＨが６〜８となったことを確認した後、活性炭投入口８から回収槽２に所定量の活性炭を投入し、撹拌機５で撹拌して溶液１中の貴金属イオンを活性炭に吸着させる。活性炭への貴金属の吸着を確実にさせるため、活性炭の投入後少なくとも６０分間は撹拌を続けることが好ましい。

その後、撹拌機５を停止して、回収槽２の排出口９から溶液１と共に活性炭を底抜きし、デンバー１０に供給する。また、回収槽２の溶液１を底抜きしつつ、回収槽２内の溶液量が一定量になった時点で撹拌機５を停止してもよい。デンバー１０では真空ポンプ１１により吸引し、フィルター１２で活性炭を濾別して回収する。回収した活性炭は、そのまま公知の分銀工程に供給して貴金属を回収する。

「実施例１」
図１に示した回収槽に、シアンイオンを含む剥離液で廃電子部品の金属部を溶解した溶液１ｍ^３を供給した。この溶液に含まれる有価金属は、Ａｕ：２.７１ｇ／ｌ、Ｃｕ：２.８ｇ／ｌ、Ｎｉ：０.３６４ｇ／ｌである。また、この溶液のｐＨは１２.５である。

上記回収槽内の溶液を撹拌しながら、次亜塩素酸ソーダ溶液を添加して、溶液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を＋３５０ｍＶ以上に調整した。次いで、酸化還元電位を＋３５０ｍＶ以上に維持しつつ硫酸溶液を添加し、溶液のｐＨを３０分間でｐＨ７まで徐々に低下させた。

溶液のｐＨが７になったところで、それぞれ下記表１に示す２０ｋｇ、４０ｋｇ、６０ｋｇの量の活性炭を回収槽に投入した。更に６０分間撹拌を継続した後、撹拌機を停止し、デンバーで活性炭を濾別すると共に濾液を回収した。

回収した各濾液について、各金属の濃度を原子吸光分析装置により分析し、得られた測定結果を下記表１に併せて示した。この表１から分るように、有価金属を効率よく回収でき、特に活性炭を６０ｋｇ投入することにより、Ａｕの吸着率を９９.９％とすることが可能であった。

「実施例２」
図１に示した回収槽に、シアンイオンを含む剥離液で廃電子部品の金属部を溶解した溶液１ｍ^３を供給した。この溶液に含まれる有価金属は、Ａｕ：０.２０６ｇ／ｌ、Ｐｄ：１.４７３ｇ／ｌ、Ｃｕ：９.５４ｇ／ｌである。また、この溶液のｐＨは１０.８である。

上記回収槽内の溶液を撹拌しながら、次亜塩素酸ソーダ溶液を添加して、溶液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を＋３５０ｍＶ以上に調整した。次いで、酸化還元電位を＋３５０ｍＶ以上に維持しつつ硫酸溶液を添加して、溶液のｐＨを３０分間でｐＨ７まで徐々に低下させた。

溶液のｐＨが７になったところで、それぞれ下記表２に示す１５ｋｇ、３０ｋｇ、４５ｋｇの量の活性炭を回収槽に投入した。更に６０分間撹拌を継続した後、撹拌機を停止し、デンバーで活性炭を濾別すると共に濾液を回収した。

回収した各濾液について、各金属の濃度を原子吸光分析装置により分析し、得られた測定結果を下記表２に併せて示した。この表２から分るように、有価金属を効率よく回収でき、特に活性炭を４５ｋｇ投入することで、Ａｕの吸着率を９８.８％、Ｐｄの吸着率を９９.８％とすることができた。

本発明方法の実施に用いる回収装置を示す概略の断面図である。

符号の説明

１溶液
２回収槽
３ｐＨ計
４ＯＲＰ計
５撹拌機
６次亜塩素酸ソーダ配管
７鉱酸配管
８活性炭投入口
９排出口
１０デンバー
１１真空ポンプ
１２フィルター

Claims

シアンイオンを含む水溶液の剥離液で廃電子部品の金属部を溶解し、その溶液から貴金属を回収する方法において、該溶液に次亜塩素酸ソーダを添加して酸化還元電位を＋３５０ｍＶ（銀／塩化銀電極）以上に維持しつつ、更に鉱酸を加えてｐＨを６〜８とした後、活性炭を投入撹拌して貴金属を活性炭に吸着させ、濾別した活性炭から貴金属を回収することを特徴とする貴金属の分離回収方法。