KR20140006968A - 폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법 - Google Patents

폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법 Download PDF

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Abstract

폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법이 제공되며, 다음 단계: 납과 주석을 디솔더링하여 분리하는 단계; 분쇄하고 각각 안티몬, 알루미늄, 구리, 니켈, 은, 금, 백금 및 팔라듐으로 정전기 선별하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 귀금속 원료의 재생을 극대화를 구현하고, 재생을 위해 금속 납과 주석을 완전히 분리할 수 있는 한편 금속 팔라듐의 재생률을 증가시킬 수 있다.

Description

폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법{Burning-Free and Non-Cyanide Method for Recycling Waste Printed Circuit Board}
본 발명은 산업 폐기물의 처리에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법에 관한 것이다.
사람들의 삶의 수준이 향상됨에 따라, 폐 가전으로부터 폐 인쇄회로기판(PCB)의 수가 다양한 가전의 업그레이드와 함께 증가하고 있다. 바로 버리는 경우, 이런 PCB는 많은 토지 자원을 차지할 뿐만 아니라 귀금속 자원의 낭비를 초래할 것이다. 또한, 폴리바이닐 클로라이드, 할로겐화물 난연제 및 다른 유해 물질들은 주위 환경에 대한 막대한 오염을 일으킬 것이다. 따라서, 어떻게 폐 인쇄회로기판을 효율적으로 처리하고, 인쇄회로기판의 재생과 재사용을 구현하는 것이 해결해야 할 심각한 문제점이 되었다.
통상적으로 사용된 재생 기술은 고온 제련, 습식 시안화 제련 또는 이의 조합을 포함한다. 그러나, 고온 제련 및 습식 시안화 제련의 방법은 환경을 심각하게 오염시키고, 특히 전통적인 습식 공정 시안화 제련은 매우 유독한 물질인 시안화물 때문에 심각한 환경 오염을 유발할 수 있다.
또한, 이는 일반적으로 종래기술의 폐 인쇄회로기판으로부터 구리 및 (금, 은, 백금 및/또는 팔라듐과 같은) 귀금속의 재생에 한정되는데, 예를 들어, CN101270411A에 개시된 폐 회로기판으로부터 구리를 재생하는 방법, CN101230421A에 개시된 폐 회로기판으로부터 금을 추출하는 방법, 그러나, 이런 방법은 납땜으로부터 주석, 납, 안티몬 및 알루미늄의 재생을 무시하였다.
CN101787547A는 폐 인쇄회로기판으로부터 구리, 니켈, 은, 금, 백금 및 팔라듐의 주요 생성물 및 납, 주석, 안티몬 및 알루미늄의 다른 부 생성물을 추출하는 방법을 개시하며, 이 방법이 귀금속 원료들의 재생을 극대화한다. 그러나, 납 함유 부 생성물 Na2PbO3 및 주석 함유 부 생성물 Na2SnO3는 본 방법에서 동일한 단계에서 혼합되고 결정화되며, 따라서 이들은 완전히 분리되지 않고 재생되지 않았고, 납 또는 주석이 추출을 위해 용해될 수 있는 제련소로 돌아갈 필요가 있다. 게다가, 이런 방법에서 금속 은을 재생하는 수단은 질산 용액에서 은 함유 잔류물을 용해시키고 전해 채취(electrowinning) 후 전해 채취 은을 얻는 것을 필요로 한다. 그럼에도 불구하고, 은이 질산 용액에 용해되면서 금속 팔라듐도 용해될 것이며, 이것이 후속 재생 공정에서 팔라듐의 낮은 재생률에 이르게 할 것이다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법을 제공하는 것을 목표로 한다. 이 방법은 귀금속 원료의 재생을 극대화를 구현하고, 재생을 위해 금속 납과 주석을 완전히 분리할 수 있는 한편 금속 팔라듐의 재생률을 증가시킬 수 있다.
폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법이 본 발명에 제공되며, 다음을 포함한다:
(1) 디솔더링(desoldering) 처리: 폐 인쇄회로기판을 제공하고, 세척하고, 건조하고, 디솔더링 처리를 위해 질산 형태 스트리핑(stripping) 용액에 담그고, 디솔더링 처리 후, 상기 폐 인쇄회로기판은 단계(3)이 진행되며, 소비된 스트리핑 용액은 단계(2)가 진행된다;
(2) 납과 주석의 분리: 단계(1)로부터의 소비된 상기 스트리핑 용액을 제공하고, 60℃ 내지 95℃의 범위 온도하에서 교반하고, 옥시던트를 첨가하고, 염기성 물질을 첨가하여 pH를 2.5로부터 3.0으로 조절하고, 1시간 내지 3시간 동안 반응시켜 Fe3 +와 Sn4 +를 침전시키면서 용액에 납 이온과 구리 이온을 남기고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 주석 함유 잔류물 및 납 함유 여과물을 얻고, 각각 주석과 납을 재생한다;
(3) 분쇄 및 정전기 분리: 단계(1)로부터의 상기 디솔더링 처리된 회로기판을 제공하고, 건조하고, 거칠게 분쇄하고, 맴돌이 전류 분리하고, 곱게 분쇄하고 정전기 분리하고, 고무와 플라스틱 재료를 제거하고, 금속 풍부 부분의 분말을 얻는다;
(4) 납, 안티몬 및 알루미늄의 추출: 단계(3)으로부터의 상기 금속 풍부 부분의 분말을 제공하고, Pb 이온, Sb 이온 및 Al 이온을 삼출하고, 여과하고, 여과물을 증발시키고 농축하여 Na2PbO3, Na2SbO3 및 NaAlO2의 혼합 결정을 얻고, 모 용액(mother liquor)을 증발시켜 물 삼출을 위해 회수하고, 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 잔류물은 단계(5)가 진행된다;
(5) 구리의 추출: 단계(4)로부터의 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 0.5~3.5mol/L의 황산 용액과 옥시던트를 첨가하고, 2시간 내지 8시간 동안 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도에서 삼출하고, 삼출된 용액/추출 찌꺼기(raffinate)를 여과하고, 선택적으로 구리를 사이클론 전해 채취하고/선택적으로 사이클론 전해 채취하여 전해 채취된 구리를 생산하며, 조건은 다음을 포함한다: 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.0 범위이며, 온도는 20℃ 내지 60℃ 범위이며, 전류 밀도는 200A/m2 내지 550A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해 채취된 구리를 얻고, 구리가 없는 잔류물은 단계(7)이 진행된다;
(6) 니켈의 추출: 단계(5)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하고, 선택적으로 니켈을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함한다: 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.0 범위이며, 온도는 20℃ 내지 70℃ 범위이며, 전류 밀도는 200A/m2 내지 450A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해 채취된 니켈을 얻고, 소비된/강한 전해질은 황산 삼출을 위해 회수된다;
(7) 은의 추출: 단계(5)로부터의 구리 없는 상기 잔류물을 제공하고, 1:1~3인 잔류물 대 질산 용액의 농도 비에 따라 질산 용액을 첨가하여 은과 팔라듐을 용해하고, 25℃ 내지 85℃ 온도를 유지하고 0.5시간 내지 3시간 동안 삼출하고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 은 및 팔라듐 함유 여과물을 얻고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 얻은 후, 은 및 팔라듐 함유 여과물의 pH 값을 3 내지 5로 조절하고, 보통 온도에서 연속적으로 교반하고, NaOH 용액을 첨가하여 팔라듐을 침전하면서 용액에 은 이온들을 잔존시키고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 은 함유 여과물과 팔라듐 함유 침전물을 얻고, 상기 은 함유 여과물에 염화나트륨을 첨가하여 은을 침전하고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 염화 은 침전물을 얻고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물은 단계(8)이 진행된다;
(8) 금의 추출: 단계(7)로부터의 은과 팔라듐이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 잔류물의 1~5배 질량의 양으로 왕수를 첨가하고, 100r/min 내지 1000r/min 범위의 속도로 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도하에서 교반하고, 1시간 내지 2.5시간 동안 삼출하고; 삼출 액체에서 금을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함한다: 온도는 20℃ 내지 60℃ 범위이며, 전류 밀도는 50A/m2 내지 400A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.5 범위이며, 전해 채취된 금을 얻고, 소비된/강한 전해질은 단계(9)가 진행된다;
(9) 백금의 추출: 단계(8)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하고, 포화 NH4Cl을 첨가하여 2시간 내지 8시간 동안 반응시킨 후, 여과하고, 잔류물은 암모늄 클로로플라티네이트이며, 백금 스펀지는 정제 이후 얻으며, 백금 없는 여과물은 단계(10)이 진행된다;
(10) 백금의 2차 추출: 단계(9)로부터의 백금 없는 상기 여과물을 제공하고, 0.5~3:1인 팔라듐 대 메탄산의 질량비에 따라 메탄산을 첨가하고, 50℃ 내지 90℃ 범위 온도에서 격렬하게 교반하면서 0.5시간 내지 2시간 동안 반응시키고, pH 값을 6.0 내지 9.0으로 유지하고, 원료 팔라듐 분말을 얻는다.
본 발명에 기술된 대로, 단계(1)은 디솔더링 처리에 의해 폐 인쇄회로기판을 분리하여 주석 납땜을 완전히 제거하고 금속 납과 주석을 효과적으로 수집하는 것을 의미한다.
일반적으로, 회로기판 상에 증착된 주석-납 합금 층과 기부 상의 구리층 사이의 구리-주석 합금층의 두께는 0.05㎛ 내지 0.1㎛ 범위이며, 시간에 따라 증가한다. 따라서, 주석 납땜을 제거하기 위해 강한 산화성 물질이 폐 인쇄회로기판에 필요하다. 본 발명에 기술된 스트리핑 용액은 질산 형태를 의미하며, 이의 산화 시스템은 질산 및 질산제이철/염화제이철로 이루어진다. 바람직하게는, 본 발명의 질산 형태 스트리핑 용액은 중량%로 다음 구성요소를 함유한다: 질산 15~50%, 질산제이철 또는 염화제이철 1~20%, 설폰산 1~5% 및 나머지의 물.
본 발명에 기술된 대로, 질산은 주석 납땜을 용해하기 위한 주요 옥시던트(oxidant)이다. 68%의 질량비를 가진 질산은 선택적이다. 주석은 활성 금속이 아니기 때문에, 주석은 산과 매우 천천히 반응한다. 현존하는 스트리핑 용액과 비교하여, 본 발명에 기술된 스트리핑 용액은 질산의 농도를 증가시키고 납땜의 부식률을 효과적으로 개선한다.
질산제이철 또는 염화제이철에서 Fe3 +는 강 산화성을 가지며, 질산제이철 또는 염화제이철을 첨가하면 스트리핑 용액의 산화 능력을 증가시킬 수 있어서, 납땜 용해 속도를 효과적으로 증가시킬 수 있고, 한편으론, 구리-주석 합금층의 부식을 촉진하는 것을 돕는다.
주석을 스트리핑하는 공정에서, 주석은 주로 Sn2 +의 형태로 용액에 존재한다. Sn2 +는 농축 질산과 공기 중의 산소에 의해 Sn4 +로 산화되기 쉽고 Sn4 +는 가수분해되어 β-주석산 침전물을 생산하는 경향이 있어서, 주석 납땜에 부착된 주석산 때문에 주석 납땜의 용해에 영향을 미치기 때문에, 황산이 스트리핑 용액에 첨가될 필요가 있다. 설폰산의 역할은 용액에서 Sn2 +와 안정한 착물을 형성하고, 주석 납땜의 용해를 촉진하는 것이다. 한편, 설폰산은 강산이며, 스트리핑 용액에서 질산의 분해를 효과적으로 억제할 수 있다. 원료 비용 고려관점으로부터, 설폰산으로부터 선택된 설파민산이 가장 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 본 발명에 기술된 질산 형태 스트리핑 용액은 중량%로 다음 구성요소를 함유한다: 질산 30~50%, 질산제이철 또는 염화제이철 10~18%, 설폰산 3~5% 및 나머지의 물. 또한 바람직하게는, 본 발명에 기술된 질산 형태 스트리핑 용액은 중량%로 다음 구성요소를 함유한다: 질산 50%, 질산제이철 또는 염화제이철 18%, 설폰산 5% 및 나머지의 물.
본 발명의 스트리핑 용액은 폐 인쇄회로기판 상의 주석 납땜을 솔더링(soldering)하기 위해서만 사용된다. 이런 폐 인쇄회로기판은, PCB 상의 구리회로기판의 보호에 상관없이, 더 이상 재사용될 수 없고, 본 발명의 스트리핑 용액에 부식 억제제를 첨가할 필요가 없다. 본 발명의 스트리핑 용액은 단순한 구성요소 및 빠른 스트리핑 속도를 가진다.
본 발명의 스트리핑 용액을 제조하는 방법은 질산제이철 또는 염화제이철, 설폰산을 제공하고 물에 완전히 용해시키는 단계, 질산을 첨가하는 단계, 잘 교반하는 단계, 본 발명의 상기 스트리핑 용액을 얻는 단계를 포함한다.
단계(1)에서, 디솔더링 처리 시간은 10 내지 25분의 바람직한 범위이다. 상기 폐 인쇄회로기판은 디솔더링 처리 이후 단계(3)이 진행된다.
디솔더링 공정에 형성된 소비된 스트리핑 용액에서 금속성 주석의 함량은 최대 60~100g/L(금속성 주석의 현재 가격은 최대 약 150,000 위안/톤이다)이며, 금속성 주석은 막대한 회수 가치를 가진다. 한편, 소비된 스트리핑 용액은 약 24~36g/L의 농도를 가진 납 이온들을 더 함유하며(디솔더링 공정은 금속성 납의 용해 부분만을 위한 것이며, 잔존하는 비 용해된 금속 납은 단계(4)에서 추출될 것이다), 소비된 스트리핑 용액의 납과 주석 이온을 분리하여 재생하기 위해서, 소비된 스트리핑 용액은 단계(2)가 진행된다.
단계(2)는 납과 주석을 분리하는 수단을 의미한다: 단계(1)로부터의 상기 소비된 스트리핑 용액을 제공하고, 60℃ 내지 95℃ 범위의 온도하에서 교반하고, 옥시던트를 첨가하고, 염기성 물질을 첨가하여 pH를 2.5 내지 3.0으로 조절하고, 1시간 내지 3시간 동안 반응시켜 Fe3 +와 Sn4 +를 침전시키면서 용액에 납 이온과 구리 이온을 남기고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 주석 함유 잔류물 및 납 함유 여과물을 얻고, 각각 주석과 납을 재생한다. 본 발명에 기술된 대로, 옥시던트는 과산화수소, 염소산나트륨 및 다른 일반적인 옥시던트일 수 있다.
주석 함유 잔류물은 저 농도의 철 이온과 혼합될 수 있고 납 함유 여과물은 저 농도의 구리 이온과 혼합될 수 있고, 바람직하게는 주석 함유 잔류물 및/또는 납 함유 여과물은 추가로 정제될 수 있다.
바람직하게는, 단계(2)로부터의 주석을 재생하는 단계는 주석 함유 잔류물을 정제하는 수단을 의미한다: 주석 함유 잔류물을 제공하고 물로 펄프화하고, 아황산암모늄을 첨가하여 Sn(OH)2 침전물로 환원한 후, 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 13 내지 14로 조절하고, 1시간 내지 4시간 동안 50℃ 내지 95℃ 범위의 온도에서 반응시켜 Sn(OH)2 침전물을 가용성 [Sn(OH)4]2-로 변형시키고, 여과하고, 잔류물은 삼출을 위해 회수되는 수산화제이철이며, 황산을 여과물에 첨가하고, pH 값을 3 내지 7로 되돌려 조절하여 [Sn(OH)4]2-를 Sn(OH)2로 변형시키고, Sn(OH)2의 pH 값을 0.5 내지 1로 조절하고, 용해하여 황산주석 용액을 형성한 후, 농축하고 결정화하여 황산주석 결정을 형성한다.
바람직하게는, 단계(2)로부터의 납을 회수하는 단계는 납 함유 여과물을 정제하는 수단을 의미한다: 납 함유 여과물을 제공하고, 1.1~1.5인 납의 초과 계수에 따라 60℃ 내지 95℃ 범위 온도에서 황산나트륨을 첨가하고, 교반하면서 0.5시간 내지 5시간 동안 반응시키고, 여과하고, 잔류물은 황산납이고, 여과물은 구리 함유 여과물이다; 황산납 잔류물을 제공하고 펄프화하고, 그 후에, 60℃ 내지 95℃ 범위의 온도에서 탄산나트륨을 첨가하고, pH 값을 9 내지 10으로 조절하고, 2시간 내지 5시간 동안 반응시켜 황산납을 3 염기 황산납 생성물로 변형시킨다. 구리 함유 여과물은 단계(5)로부터의 삼출된 용액에 옮겨질 수 있다.
단계(3)은 단계(1)로부터의 디솔더링 처리된 회로기판을 분쇄하고 사전에 정제하려는 목적으로, 건조하고, 거칠게 분쇄하고, 맴돌이 전류 분리하고, 곱게 분쇄하고 정전기 분리하고, 혼합된 고무와 플라스틱 재료를 제거하여 금속 풍부 부분의 분말을 얻는 것을 포함한다.
단계(4)는 단계(3)으로부터의 상기 금속 풍부 부분의 분말로부터 Pb 이온, Sb 이온 및 Al 이온을 삼출하고, 증발시켜 삼출된 용액을 농축하여 Na2PbO3, Na2SbO3 및 NaAlO2의 혼합 결정을 얻고, 모 액체를 증발시켜 물 삼출을 위해 회수하고, 납, 안티몬 및 알루미늄 없는 잔류물은 단계(5)가 진행된다.
본 발명에 기술한 대로, 삼출 방법은 구리, 귀금속 및 백금 족 금속으로부터 양쪽성 금속인 납, 안티몬 및 알루미늄을 분리하는 방법을 의미한다. 방법에 대한 제한은 없다.
바람직하게는, Pb 이온, Sb 이온 및 Al 이온을 삼출하는 단계는 납, 안티몬, 알루미늄, 구리, 니켈 및 다른 금속을 산화하려는 목적으로 1시간 내지 5시간 동안 300℃ 내지 500℃ 범위의 온도에서 금속 풍부 부분의 분말을 배소한 후, 2시간 내지 6시간 동안 염기성 물질로 배소된 재료를 삼출하며, 액체-고체 비는 2~5:1의 범위이며, 삼출 온도는 60℃ 내지 90℃ 범위이다. 배소된 재료에서 단지 납 산화물, 안티몬 산화물 및 알루미늄 산화물이 양쪽성 산화물이며, 염기성 물질에 용해될 수 있다.
바람직하게는, Pb 이온, Sb 이온 및 Al 이온을 삼출하는 단계는 1:0.1~1인 금속 풍부 부분의 분말 대 융합제의 질량비에 따라 NaOH:NaNO3 = 1:0~1인 융합제와 금속 풍부 부분의 분말을 완전히 혼합하고, 1시간 내지 3.5시간 동안 350℃ 내지 550℃ 범위의 저온에서 제련하고, 제련된 재료는 냉각하고 균질 혼합물로 만든 후 뜨거운 물로 삼출되며, 액체-고체 비는 1~5:1의 범위이며, 삼출 온도는 20℃ 내지 40℃ 범위이다. 금속 분말이 낮은 용융 온도에서 염기성 매질 및 옥시던트와 반응하여, 염기성 용융물을 고체 물질로부터 분리하고, 더욱 구체적으로, 양쪽성 금속인 납, 안티몬 및 알루미늄을 구리, 귀금속 및 백금 족 금속으로부터 분리하는 것이 사용의 원리이다.
단계(5)는 구리를 추출하는 수단을 의미한다: 단계(4)로부터의 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 0.5~3.5mol/L의 황산 용액과 옥시던트를 첨가하고, 2시간 내지 8시간 동안 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도에서 삼출하고, 삼출된 용액을 여과하고, 선택적으로 구리를 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함한다: 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.0 범위이며, 온도는 20℃ 내지 60℃ 범위이며, 전류 밀도는 200A/m2 내지 550A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해 채취된 구리를 얻고, 구리가 없는 잔류물은 단계(7)이 진행된다. 옥시던트는 퍼옥시설페이트, 오존 또는 과산화수소일 수 있다.
단계(6)은 니켈을 추출하는 수단을 의미한다: 단계(5)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하고, 선택적으로 니켈을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함한다: 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.0 범위이며, 온도는 20℃ 내지 70℃ 범위이며, 전류 밀도는 200A/m2 내지 450A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해 채취된 니켈을 얻고, 소비된/강한 전해질은 황산 삼출을 위해 회수된다;
단계(7)은 은을 추출하는 수단을 의미한다: 단계(5)로부터의 구리 없는 상기 잔류물을 제공하고, 1:1~3인 잔류물 대 질산 용액의 농도 비에 따라 질산 용액을 첨가하여 은과 팔라듐을 용해하고, 25℃ 내지 85℃ 온도를 유지하고 0.5시간 내지 3시간 동안 삼출하고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 은 및 팔라듐 함유 여과물을 얻고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 얻은 후, 은 및 팔라듐 함유 여과물의 pH 값을 3 내지 5로 조절하고, 보통 온도에서 연속적으로 교반하고, NaOH 용액을 첨가하여 팔라듐을 침전하면서 용액에 은 이온들을 잔존시키고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 은 함유 여과물과 팔라듐 함유 침전물을 얻고, 상기 은 함유 여과물에 염화나트륨을 첨가하여 은을 침전하고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 염화 은 침전물을 얻고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물은 단계(8)이 진행된다;
단계(8)은 금을 추출하는 수단을 의미한다: 단계(7)로부터의 은과 팔라듐이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 잔류물의 1~5배 질량의 양으로 왕수를 첨가하고, 100r/min 내지 1000r/min 범위의 속도로 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도하에서 교반하고, 1시간 내지 2.5시간 동안 삼출하고; 삼출 액체에서 금을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함한다: 온도는 20℃ 내지 60℃ 범위이며, 전류 밀도는 50A/m2 내지 400A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.5 범위이며, 전해 채취된 금을 얻고, 소비된/강한 전해질은 단계(9)가 진행된다;
단계(9)는 백금을 추출하는 수단을 의미한다: 단계(8)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하고, 포화 NH4Cl을 첨가하여 2시간 내지 8시간 동안 반응시킨 후, 여과하고, 잔류물은 암모늄 클로로플라티네이트이며, 백금 스펀지는 정제 이후 얻으며, 백금 없는 여과물은 단계(10)이 진행된다;
단계(10)은 백금의 2차 추출을 의미한다: 단계(9)로부터의 백금 없는 상기 여과물을 제공하고, 0.5~3:1인 팔라듐 대 메탄산의 질량비에 따라 메탄산을 첨가하고, 50℃ 내지 90℃ 범위 온도에서 격렬하게 교반하면서 0.5시간 내지 2시간 동안 반응시키고, pH 값을 6.0 내지 9.0으로 유지하고, 원료 팔라듐 분말을 얻는다.
본 발명에 제공된 폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법은 다음 유익한 효과를 가진다:
(1) 귀금속 원료의 재생을 극대화하고, 금속성 납과 주석을 분리하여 완전히 재생하면서 금속성 팔라듐의 재생률을 증가시킨다.
(2) 많은 토지 자원이 버려진 폐 인쇄회로기판에 의해 흡수되는 문제를 해결하고 폐 인쇄회로기판의 유해한 재료에 의해 유발된 환경 오염 문제를 해결할 수 있다.
(3) 연소 및 시안화 단계가 없는 본 발명은 간단하며, 저 에너지 소비이며 환경친화적이다.
다음 설명은 본 발명의 바람직한 실시태양을 더욱 상세하게 기술할 것이다. 당업자는 본 발명은 원리의 취지 내에서 변형을 가해 실시될 수 있고 변형은 또한 본 발명의 보호 범위 내에 있다는 것을 인식할 것이라는 유의해야 한다.
실시예 1
폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화 방법은 다음을 포함한다:
(1) 디솔더링 처리:
질산제이철 또는 염화제이철, 황산을 제공하여 물에 완전히 용해하였다. 질산을 다음 비율에 따라 첨가하였고 균일한 교반을 시작하였다. 본 발명의 질산 형태 스트리핑 용액을 얻었다: 질산 50%, 질산제이철 18%, 설파민산 5% 및 나머지의 물.
폐 인쇄회로기판을 제공한 후 세척하고, 건조하고 디솔더링 처리를 위해 질산 형태 스트리핑 용액에 침지하였다. 10분의 디솔더링 처리 후, 상기 폐 인쇄회로기판이 단계(3)으로 진행시켰고, 소비된 스트리핑 용액을 단계(2)로 진행시켰다.
(2) 납과 주석의 분리:
단계(1)로부터의 소비된 스트리핑 용액을 제공하였고, 60g/L의 주석 금속, 22g/L의 납 이온, 9g/L의 철 이온 및 10g/L의 구리 이온을 함유한다.
60℃에서 교반을 시작하였고, 옥시던트인 과산화수소를 첨가한 후 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 2.7로 조절하였다. 반응을 3시간 동안 수행하여 Fe3 + 및 Sn4 +를 침전시키면서 용액에 납 이온과 구리 이온을 남겼다. 고체와 액체를 여과하여 분리하였다. 주석 함유 잔류물과 납 함유 여과물을 얻었다.
주석 함유 잔류물의 정제: 주석 함유 잔류물을 제공하여 물로 슬러리화하였고, 황산암모늄을 첨가하여 Sn(OH)2 침전물로 환원한 후, 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 13으로 조절하였고, 반응을 60℃에서 3시간 동안 실행하여 Sn(OH)2 침전물을 가용성 [Sn(OH)4]2-로 변형하고, 여과하고, 잔류물은 수산화제이철이었고, 삼출을 위해 회수하였다. 황산을 여과물에 첨가하고, pH 값을 3으로 조절하여 [Sn(OH)4]2-를 Sn(OH)2로 변형하였고, 여과하고, 용해 후에 Sn(OH)2의 pH 값을 0.5로 조절하여, 황산주석 용액을 형성한 후, 농축하고 결정화하여 황산주석 결정을 형성하였다.
납 함유 여과물의 정제: 납 함유 여과물을 제공하였고, 1.2인 납의 초과 계수에 따라 60℃에서 황산나트륨을 첨가하고 반응을 교반하면서 4시간 동안 실행하였고, 여과하고, 잔류물은 황산납이었고, 여과물은 구리 함유 여과물이었다; 황산납 잔류물을 제공하고 슬러리화하였고, 그 후에, 80℃에서 탄산나트륨을 첨가하였고, pH 값을 9로 조절하였고, 반응을 4시간 동안 실행하여 황산납을 3 염기 황산납 생성물로 변형시킨다. 구리 함유 여과물을 단계(5)로부터의 삼출된 용액에 옮겼다.
(3) 분쇄 및 정전기 분리: 단계(1)로부터의 상기 디솔더링 처리된 회로기판을 제공한 후, 건조하고, 거칠게 분쇄하고, 맴돌이 전류 분리하고, 곱게 분쇄하고 정전기 분리하였다. 고무와 플라스틱 재료를 제거하고, 금속 풍부 부분의 분말을 얻었다.
(4) 납, 안티몬 및 알루미늄의 추출: 단계(3)으로부터의 상기 금속 풍부 부분의 분말을 제공하고, 납, 안티몬, 알루미늄, 구리, 니켈 및 다른 금속을 산화하기 위해 1시간 동안 500℃에서 배소한 후, 배소된 재료를 6시간 동안 염기성 물질로 삼출하였고, 액체-고체 비는 2:1이었고, 삼출의 온도는 90℃이었고, 여과물을 증발시키고 농축한 후 Na2PbO3, Na2SbO3 및 NaAlO2의 혼합 결정을 얻었다. 모 용액(mother liquor)을 물 삼출을 위해 회수하고, 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 잔류물을 단계(5)로 진행시켰다;
(5) 구리의 추출: 단계(4)로부터의 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 0.5mol/L의 황산 용액과 Na2S2O8을 첨가하였고, 2시간 동안 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도에서 삼출하였다. 삼출된 용액을 여과하였다. 선택적으로 구리를 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 전해질의 pH 값은 1.0이며, 온도는 20℃이며, 전류 밀도는 200A/m2이며, 전해 채취 시간은 4시간이다, 전해 채취된 구리를 얻었고, 구리가 없는 잔류물을 단계(7)로 진행시켰다;
(6) 니켈의 추출: 단계(5)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하였다. 선택적으로 니켈을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 전해질의 pH 값은 1.0이며, 온도는 20℃이며, 전류 밀도는 200A/m2이며, 전해 채취 시간은 4시간이다, 전해 채취된 니켈을 얻었고, 소비된/강한 전해질을 황산 삼출을 위해 회수하였다.
(7) 은의 추출: 단계(5)로부터의 구리 없는 상기 잔류물을 제공하였고, 1:1인 잔류물 대 질산 용액의 농도 비에 따라 질산 용액을 첨가하여 은과 팔라듐을 용해하였고, 온도를 25℃로 유지하고 3시간 동안 삼출하였고, 여과하고, 고체와 액체를 분리하였고, 은 및 팔라듐 함유 여과물 및 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 얻었다. 은 및 팔라듐 함유 여과물의 pH 값을 3으로 조절하였고, 보통 온도에서 연속적인 교반을 시작하였다. NaOH 용액을 첨가하여 팔라듐을 침전하면서 용액에 은 이온들을 잔존시키고, 고체와 액체를 여과하여 분리하였다; 은 함유 여과물과 팔라듐 함유 침전물을 얻었다. 상기 은 함유 여과물에 염화나트륨을 첨가하여 은을 침전하였고, 여과하여 고체와 액체를 분리하였고, 염화 은 침전물을 얻었고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 단계(8)로 진행시켰다;
(8) 금의 추출: 단계(7)로부터의 은과 팔라듐이 없는 상기 잔류물을 제공하였고, 잔류물의 1~5배 질량의 양으로 왕수를 첨가하였고, 100r/min의 속도로 20℃ 하에서 교반하였고, 2.5시간 동안 삼출하였고; 금을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 온도는 20℃이며, 전류 밀도는 50A/m2이며, 전해 채취 시간은 4시간이며, 전해질의 pH 값은 1.0이다, 전해 채취된 금을 얻었고, 소비된/강한 전해질을 단계(9)로 진행시켰다;
(9) 백금의 추출: 단계(8)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하였고, 포화 NH4Cl을 첨가하여 2시간 동안 반응시킨 후, 여과하였고, 잔류물은 암모늄 클로로플라티네이트이었고, 정제 이후 백금 스펀지를 얻었으며, 백금 없는 여과물을 단계(10)으로 진행시켰다;
(10) 백금의 2차 추출: 단계(9)로부터의 백금 없는 상기 여과물을 제공하였고, 0.5:1인 팔라듐 대 메탄산의 질량비에 따라 메탄산을 첨가하였고, 50℃에서 격렬하게 교반하면서 2시간 동안 반응을 실행하였고, pH 값을 6.0으로 유지하였고, 원료 팔라듐 분말을 얻었다.
각 금속의 재생률은 주석 91%, 납 90%, 안티몬 91%, 알루미늄 91%, 구리 99%, 니켈 97%, 은 97%, 금 99%, 백금 98% 및 팔라듐 96%이었다.
실시예 2
폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화 방법은 다음을 포함한다:
(1) 디솔더링 처리:
질산제이철 또는 염화제이철, 황산을 제공하여 물에 완전히 용해하였다. 질산을 다음 비율에 따라 첨가하였고 균일한 교반을 시작하였다. 본 발명의 질산 형태 스트리핑 용액을 얻었다: 질산 15%, 질산제이철 20%, 설파민산 5% 및 나머지의 물.
폐 인쇄회로기판을 제공한 후 세척하고, 건조하고 디솔더링 처리를 위해 질산 형태 스트리핑 용액에 침지하였다. 10분의 디솔더링 처리 후, 상기 폐 인쇄회로기판을 단계(3)으로 진행시켰고, 소비된 스트리핑 용액을 단계(2)로 진행시켰다.
(2) 납과 주석의 분리:
단계(1)로부터의 소비된 스트리핑 용액을 제공하였고, 60g/L의 주석 금속, 24g/L의 납 이온, 9g/L의 철 이온 및 9g/L의 구리 이온을 함유한다.
60℃에서 교반을 시작하였고, 옥시던트인 과산화수소를 첨가한 후 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 2.5로 조절하였다. 반응을 3시간 동안 수행하여 Fe3 + 및 Sn4 +를 침전시키면서 용액에 납 이온과 구리 이온을 남겼다. 고체와 액체를 여과하여 분리하였다. 주석 함유 잔류물과 납 함유 여과물을 얻었다.
주석 함유 잔류물의 정제: 주석 함유 잔류물을 제공하여 물로 슬러리화하였고, 황산암모늄을 첨가하여 Sn(OH)2 침전물로 환원한 후, 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 13으로 조절하였고, 반응을 50℃에서 4시간 동안 실행하여 Sn(OH)2 침전물을 가용성 [Sn(OH)4]2-로 변형하고, 여과하고, 잔류물은 수산화제이철이었고, 삼출을 위해 회수하였다. 황산을 여과물에 첨가하고, pH 값을 3으로 조절하여 [Sn(OH)4]2-를 Sn(OH)2로 변형하였고, 여과하고, 용해 후에 Sn(OH)2의 pH 값을 0.5로 조절하여, 황산주석 용액을 형성한 후, 농축하고 결정화하여 황산주석 결정을 형성하였다.
납 함유 여과물의 정제: 납 함유 여과물을 제공하였고, 1.1인 납의 초과 계수에 따라 60℃에서 황산나트륨을 첨가하고 반응을 교반하면서 5시간 동안 실행하였고, 여과하고, 잔류물은 황산납이었고, 여과물은 구리 함유 여과물이었다; 황산납 잔류물을 제공하고 슬러리화하였고, 그 후에, 60℃에서 탄산나트륨을 첨가하였고, pH 값을 9로 조절하였고, 반응을 5시간 동안 실행하여 황산납을 3 염기 황산납 생성물로 변형시킨다. 구리 함유 여과물을 단계(5)로부터의 삼출된 용액에 옮겼다.
(3) 분쇄 및 정전기 분리: 단계(1)로부터의 상기 디솔더링 처리된 회로기판을 제공한 후, 건조하고, 거칠게 분쇄하고, 맴돌이 전류 분리하고, 곱게 분쇄하고 정전기 분리하였다. 고무와 플라스틱 재료를 제거하고, 금속 풍부 부분의 분말을 얻었다.
(4) 납, 안티몬 및 알루미늄의 추출: 단계(3)으로부터의 상기 금속 풍부 부분의 분말을 제공하고, 1:0.1인 금속 풍부 부분의 분말 대 융합제의 질량비에 따라 융합제 NaOH와 혼합한 후, 3.5시간 동안 350℃에서 제련하였고, 여과하였고, 여과물을 증발시키고 농축한 후 Na2PbO3, Na2SbO3 및 NaAlO2의 혼합 결정을 얻었다. 모 용액(mother liquor)을 물 삼출을 위해 회수하였고, 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 잔류물을 단계(5)로 진행시켰다;
(5) 구리의 추출: 단계(4)로부터의 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 0.5mol/L의 황산 용액과 Na2S2O8을 첨가하였고, 2시간 동안 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도에서 삼출하였다. 삼출된 용액을 여과하였다. 선택적으로 구리를 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 전해질의 pH 값은 1.0이며, 온도는 20℃이며, 전류 밀도는 200A/m2이며, 전해 채취 시간은 4시간이다, 전해 채취된 구리를 얻었고, 구리가 없는 잔류물을 단계(7)로 진행시켰다;
(6) 니켈의 추출: 단계(5)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하였다. 선택적으로 니켈을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 전해질의 pH 값은 1.0이며, 온도는 20℃이며, 전류 밀도는 200A/m2이며, 전해 채취 시간은 4시간이다, 전해 채취된 니켈을 얻었고, 소비된/강한 전해질을 황산 삼출을 위해 회수하였다.
(7) 은의 추출: 단계(5)로부터의 구리 없는 상기 잔류물을 제공하였고, 1:1인 잔류물 대 질산 용액의 농도 비에 따라 질산 용액을 첨가하여 은과 팔라듐을 용해하였고, 온도를 25℃로 유지하고 3시간 동안 삼출하였고, 여과하고, 고체와 액체를 분리하였고, 은 및 팔라듐 함유 여과물 및 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 얻었다. 은 및 팔라듐 함유 여과물의 pH 값을 3으로 조절하였고, 보통 온도에서 연속적인 교반을 시작하였다. NaOH 용액을 첨가하여 팔라듐을 침전하면서 용액에 은 이온들을 잔존시키고, 고체와 액체를 여과하여 분리하였다; 은 함유 여과물과 팔라듐 함유 침전물을 얻었다. 상기 은 함유 여과물에 염화나트륨을 첨가하여 은을 침전하였고, 고체와 액체를 여과하여 분리하였고, 염화 은 침전물을 얻었고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 단계(8)로 진행시켰다;
(8) 금의 추출: 단계(7)로부터의 은과 팔라듐이 없는 상기 잔류물을 제공하였고, 잔류물의 1배 질량의 양으로 왕수를 첨가하였고, 100r/min의 속도로 20℃ 하에서 교반하였고, 2.5시간 동안 삼출하였고; 금을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 온도는 20℃이며, 전류 밀도는 50A/m2이며, 전해 채취 시간은 4시간이며, 전해질의 pH 값은 1.0이다, 전해 채취된 금을 얻었고, 소비된/강한 전해질을 단계(9)로 진행하였다;
(9) 백금의 추출: 단계(8)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하였고, 포화 NH4Cl을 첨가하여 2시간 동안 반응시킨 후, 여과하였고, 잔류물은 암모늄 클로로플라티네이트이었고, 정제 이후 백금 스펀지를 얻었으며, 백금 없는 여과물을 단계(10)으로 진행하였다;
(10) 백금의 2차 추출: 단계(9)로부터의 백금 없는 상기 여과물을 제공하였고, 0.5:1인 팔라듐 대 메탄산의 질량비에 따라 메탄산을 첨가하였고, 50℃에서 격렬하게 교반하면서 2시간 동안 반응을 실행하였고, pH 값을 6.0으로 유지하였고, 원료 팔라듐 분말을 얻었다.
각 금속의 재생률은 주석 92%, 납 91%, 안티몬 90%, 알루미늄 91.3%, 구리 99.2%, 니켈 97%, 은 96.5%, 금 99.5%, 백금 98.6% 및 팔라듐 96.1%이었다.
실시예 3
폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화 방법은 다음을 포함한다:
(1) 디솔더링 처리:
질산제이철 또는 염화제이철, 황산을 제공하여 물에 완전히 용해하였다. 질산을 다음 비율에 따라 첨가하였고 균일한 교반을 시작하였다. 본 발명의 질산 형태 스트리핑 용액을 얻었다: 질산 50%, 염화제이철 1%, 설파민산 5% 및 나머지의 물.
폐 인쇄회로기판을 제공한 후 세척하고, 건조하고 디솔더링 처리를 위해 질산 형태 스트리핑 용액에 침지하였다. 25분의 디솔더링 처리 후, 상기 폐 인쇄회로기판이 단계(3)으로 진행시켰고, 소비된 스트리핑 용액을 단계(2)로 진행시켰다.
(2) 납과 주석의 분리:
단계(1)로부터의 소비된 스트리핑 용액을 제공하였고, 60~100g/L의 주석 금속, 36g/L의 납 이온, 24g/L의 철 이온 및 12g/L의 구리 이온을 함유한다.
95℃에서 교반을 시작하였고, 옥시던트인 과산화수소를 첨가한 후 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 3.0로 조절하였다. 반응을 3시간 동안 수행하여 Fe3 + 및 Sn4 +를 침전시키면서 용액에 납 이온과 구리 이온을 남겼다. 고체와 액체를 여과하여 분리하였다. 주석 함유 잔류물과 납 함유 여과물을 얻었다.
주석 함유 잔류물의 정제: 주석 함유 잔류물을 제공하여 물로 슬러리화하였고, 황산암모늄을 첨가하여 Sn(OH)2 침전물로 환원한 후, 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 14로 조절하였고, 반응을 95℃에서 1시간 동안 실행하여 Sn(OH)2 침전물을 가용성 [Sn(OH)4]2-로 변형하고, 여과하고, 잔류물은 수산화제이철이었고, 삼출을 위해 회수하였다. 황산을 여과물에 첨가하고, pH 값을 7로 조절하여 [Sn(OH)4]2-를 Sn(OH)2로 변형하였고, 여과하고, 용해 후에 Sn(OH)2의 pH 값을 1로 조절하여, 황산주석 용액을 형성한 후, 농축하고 결정화하여 황산주석 결정을 형성하였다.
납 함유 여과물의 정제: 납 함유 여과물을 제공하였고, 1.5인 납의 초과 계수에 따라 95℃에서 황산나트륨을 첨가하고 반응을 교반하면서 0.5시간 동안 실행하였고, 여과하고, 잔류물은 황산납이었고, 여과물은 구리 함유 여과물이었다; 황산납 잔류물을 제공하고 슬러리화하였고, 그 후에, 95℃에서 탄산나트륨을 첨가하였고, pH 값을 10으로 조절하였고, 반응을 2시간 동안 실행하여 황산납을 3 염기 황산납 생성물로 변형시킨다. 구리 함유 여과물을 단계(5)로부터의 삼출된 용액에 옮겼다.
(3) 분쇄 및 정전기 분리: 단계(1)로부터의 상기 디솔더링 처리된 회로기판을 제공한 후, 건조하고, 거칠게 분쇄하고, 맴돌이 전류 분리하고, 곱게 분쇄하고 정전기 분리하였다. 고무와 플라스틱 재료를 제거하고, 금속 풍부 부분의 분말을 얻었다.
(4) 납, 안티몬 및 알루미늄의 추출: 단계(3)으로부터의 상기 금속 풍부 부분의 분말을 제공하고, 1:1의 질량비에 따라 NaOH:NaNO3=1:1인 융합제와 혼합한 후, 1시간 동안 550℃에서 제련하였고, 여과하였고, 여과물을 증발시키고 농축한 후 Na2PbO3, Na2SbO3 및 NaAlO2의 혼합 결정을 얻었다. 모 용액(mother liquor)을 물 삼출을 위해 회수하였고, 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 잔류물을 단계(5)로 진행시켰다;
(5) 구리의 추출: 단계(4)로부터의 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 3.5mol/L의 황산 용액과 과산화수소를 첨가하였고, 2시간 동안 70℃에서 삼출하였다. 삼출된 용액을 여과하였다. 선택적으로 구리를 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 전해질의 pH 값은 5.0이며, 온도는 60℃이며, 전류 밀도는 550A/m2이며, 전해 채취 시간은 0.5시간이다, 전해 채취된 구리를 얻었고, 구리가 없는 잔류물을 단계(7)로 진행시켰다;
(6) 니켈의 추출: 단계(5)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하였다. 선택적으로 니켈을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 전해질의 pH 값은 5.0이며, 온도는 70℃이며, 전류 밀도는 450A/m2이며, 전해 채취 시간은 0.5시간이다, 전해 채취된 니켈을 얻었고, 소비된/강한 전해질을 황산 삼출을 위해 회수하였다.
(7) 은의 추출: 단계(5)로부터의 구리 없는 상기 잔류물을 제공하였고, 1:1인 잔류물 대 질산 용액의 농도 비에 따라 질산 용액을 첨가하여 은과 팔라듐을 용해하였고, 온도를 85℃로 유지하고 0.5시간 동안 삼출하였고, 여과하고, 고체와 액체를 분리하였고, 은 및 팔라듐 함유 여과물 및 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 얻었다. 은 및 팔라듐 함유 여과물의 pH 값을 5로 조절하였고, 보통 온도에서 연속적인 교반을 시작하였다. NaOH 용액을 첨가하여 팔라듐을 침전하면서 용액에 은 이온들을 잔존시키고, 고체와 액체를 여과하여 분리하였다; 은 함유 여과물과 팔라듐 함유 침전물을 얻었다. 상기 은 함유 여과물에 염화나트륨을 첨가하여 은을 침전하였고, 고체와 액체를 여과하여 분리하였고, 염화 은 침전물을 얻었고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 단계(8)로 진행시켰다;
(8) 금의 추출: 단계(7)로부터의 은과 팔라듐이 없는 상기 잔류물을 제공하였고, 잔류물의 5배 질량의 양으로 왕수를 첨가하였고, 1000r/min의 속도로 70℃ 하에서 교반하였고, 1시간 동안 삼출하였고; 금을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함하였다: 온도는 60℃이며, 전류 밀도는 400A/m2이며, 전해 채취 시간은 0.5시간이며, 전해질의 pH 값은 5.5이다, 전해 채취된 금을 얻었고, 소비된/강한 전해질을 단계(9)로 진행하였다;
(9) 백금의 추출: 단계(8)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하였고, 포화 NH4Cl을 첨가하여 8시간 동안 반응시킨 후, 여과하였고, 잔류물은 암모늄 클로로플라티네이트이었고, 정제 이후 백금 스펀지를 얻었으며, 백금 없는 여과물을 단계(10)으로 진행하였다;
(10) 백금의 2차 추출: 단계(9)로부터의 백금 없는 상기 여과물을 제공하였고, 3:1인 팔라듐 대 메탄산의 질량비에 따라 메탄산을 첨가하였고, 90℃에서 격렬하게 교반하면서 0.5시간 동안 반응을 실행하였고, pH 값을 9.0으로 유지하였고, 원료 팔라듐 분말을 얻었다.
각 금속의 재생률은 주석 92%, 납 90%, 안티몬 91%, 알루미늄 92%, 구리 99%, 니켈 96%, 은 96%, 금 99%, 백금 98% 및 팔라듐 96%이었다.

Claims (10)

  1. 폐 인쇄회로기판을 재생하는 무 연소 및 비 시안화물 방법으로서,
    (1) 디솔더링(desoldering) 처리: 폐 인쇄회로기판을 제공하고, 세척하고, 건조하고, 디솔더링 처리를 위해 질산 형태 스트리핑(stripping) 용액에 담그고, 디솔더링 처리 후, 상기 폐 인쇄회로기판은 단계(3)이 진행되며, 소비된 스트리핑 용액은 단계(2)가 진행된다;
    (2) 납과 주석의 분리: 단계(1)로부터 소비된 상기 스트리핑 용액을 제공하고, 60℃ 내지 95℃의 범위 온도하에서 교반하고, 옥시던트를 첨가하고, 염기성 물질을 첨가하여 pH를 2.5로부터 3.0으로 조절하고, 1시간 내지 3시간 동안 반응시켜 Fe3 +와 Sn4 +를 침전시키면서 용액에 납 이온과 구리 이온을 남기고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 주석 함유 잔류물 및 납 함유 여과물을 얻고, 각각 주석과 납을 재생한다;
    (3) 분쇄 및 정전기 분리: 단계(1)로부터의 상기 디솔더링 처리된 회로기판을 제공하고, 건조하고, 거칠게 분쇄하고, 맴돌이 전류 분리하고, 곱게 분쇄하고 정전기 분리하고, 고무와 플라스틱 재료를 제거하고, 금속 풍부 부분의 분말을 얻는다;
    (4) 납, 안티몬 및 알루미늄의 추출: 단계(3)으로부터의 상기 금속 풍부 부분의 분말을 제공하고, Pb 이온, Sb 이온 및 Al 이온을 삼출하고, 여과하고, 여과물을 증발시키고 농축하여 Na2PbO3, Na2SbO3 및 NaAlO2의 혼합 결정을 얻고, 모 용액(mother liquor)을 증발시켜 물 삼출을 위해 회수하고, 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 잔류물은 단계(5)가 진행된다;
    (5) 구리의 추출: 단계(4)로부터의 납, 안티몬 및 알루미늄이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 0.5~3.5mol/L의 황산 용액과 옥시던트를 첨가하고, 2시간 내지 8시간 동안 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도에서 삼출하고, 삼출된 용액/추출 찌꺼기를 여과하고, 선택적으로 구리를 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함한다: 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.0 범위이며, 온도는 20℃ 내지 60℃ 범위이며, 전류 밀도는 200A/m2 내지 550A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해 채취된 구리를 얻고, 구리가 없는 잔류물은 단계(7)이 진행된다;
    (6) 니켈의 추출: 단계(5)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하고, 선택적으로 사이클론 전해 채취하여 니켈을 제조하며, 조건은 다음을 포함한다: 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.0 범위이며, 온도는 20℃ 내지 70℃ 범위이며, 전류 밀도는 200A/m2 내지 450A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해 채취된 니켈을 얻고, 소비된/강한 전해질은 황산 삼출을 위해 회수된다;
    (7) 은의 추출: 단계(5)로부터의 구리 없는 상기 잔류물을 제공하고, 1:1~3인 잔류물 대 질산 용액의 농도 비에 따라 질산 용액을 첨가하여 은과 팔라듐을 용해하고, 25℃ 내지 85℃ 온도를 유지하고 0.5시간 내지 3시간 동안 삼출하고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 은 및 팔라듐 함유 여과물을 얻고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물을 얻은 후, 은 및 팔라듐 함유 여과물의 pH 값을 3 내지 5로 조절하고, 보통 온도에서 연속적으로 교반하고, NaOH 용액을 첨가하여 팔라듐을 침전하면서 용액에 은 이온들을 잔존시키고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 은 함유 여과물과 팔라듐 함유 침전물을 얻고, 상기 은 함유 여과물에 염화나트륨을 첨가하여 은을 침전하고, 고체와 액체를 여과하여 분리하고, 염화 은 침전물을 얻고, 은과 팔라듐이 없는 잔류물은 단계(8)이 진행된다;
    (8) 금의 추출: 단계(7)로부터의 은과 팔라듐이 없는 상기 잔류물을 제공하고, 잔류물의 1~5배 질량의 양으로 왕수를 첨가하고, 100r/min 내지 1000r/min 범위의 속도로 20℃ 내지 70℃ 범위의 온도하에서 교반하고, 1시간 내지 2.5시간 동안 삼출하고; 삼출 액체에서 금을 사이클론 전해 채취하고, 조건은 다음을 포함한다: 온도는 20℃ 내지 60℃ 범위이며, 전류 밀도는 50A/m2 내지 400A/m2 범위이며, 전해 채취 시간은 0.5시간 내지 4시간 범위이며, 전해질의 pH 값은 1.0 내지 5.5 범위이며, 전해 채취된 금을 얻고, 소비된/강한 전해질은 단계(9)가 진행된다;
    (9) 백금의 추출: 단계(8)로부터의 소비된/강한 전해질을 제공하고, 포화 NH4Cl을 첨가하여 2시간 내지 8시간 동안 반응시킨 후, 여과하고, 잔류물은 암모늄 클로로플라티네이트이며, 백금 스펀지는 정제 이후 얻으며, 백금 없는 여과물은 단계(10)이 진행된다;
    (10) 백금의 2차 추출: 단계(9)로부터의 백금 없는 상기 여과물을 제공하고, 0.5~3:1인 팔라듐 대 메탄산의 질량비에 따라 메탄산을 첨가하고, 50℃ 내지 90℃ 범위 온도에서 격렬하게 교반하면서 0.5시간 내지 2시간 동안 반응시키고, pH 값을 6.0 내지 9.0으로 유지하고, 원료 팔라듐 분말을 얻는 것을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계(1)로부터의 상기 질산 형태 스트리핑 용액은 중량%로 다음 구성요소: 질산 15~50%, 질산제이철 또는 염화제이철 1~20%, 설폰산 1~5% 및 나머지의 물을 함유하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 질산 형태 스트리핑 용액은 중량%로 다음 구성요소: 질산 30~50%, 질산제이철 또는 염화제이철 10~18%, 설폰산 3~5% 및 나머지의 물을 함유하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 질산 형태 스트리핑 용액은 중량%로 다음 구성요소: 질산 50%, 질산제이철 또는 염화제이철 18%, 설폰산 5% 및 나머지의 물을 함유하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디솔더링 처리의 시간은 10분 내지 25분 범위인 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    단계(2)로부터 주석을 재생하는 상기 단계는 주석 함유 잔류물을 정제하는 단계: 주석 함유 잔류물을 제공하고 물로 펄프화하고, 아황산암모늄을 첨가하여 Sn(OH)2 침전물로 환원한 후, 염기성 물질을 첨가하여 pH 값을 13 내지 14로 조절하고, 1시간 내지 4시간 동안 50℃ 내지 95℃ 범위의 온도에서 반응시켜 Sn(OH)2 침전물을 가용성 [Sn(OH)4]2-로 변형시키고, 여과하고, 잔류물은 삼출을 위해 회수되는 수산화제이철이며, 황산을 여과물에 첨가하고, pH 값을 3 내지 7로 되돌려 조절하여 [Sn(OH)4]2-를 Sn(OH)2로 변형시키고, 여과하고 Sn(OH)2의 pH 값을 0.5 내지 1로 조절하고, 용해하여 황산주석 용액을 형성한 후, 농축하고 결정화하여 황산주석 결정을 형성하는 것을 수반하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    단계(2)로부터의 납을 회수하는 상기 단계는 납 함유 여과물을 정제하는 단계: 납 함유 여과물을 제공하고, 1.1~1.5인 납의 초과 계수에 따라 60℃ 내지 95℃ 범위 온도에서 황산나트륨을 첨가하고, 교반하면서 0.5시간 내지 5시간 동안 반응시키고, 여과하고, 잔류물은 황산납이고, 여과물은 구리 함유 여과물이다; 황산납 잔류물을 제공하고 펄프화하고, 그 후에, 60℃ 내지 95℃ 범위의 온도에서 탄산나트륨을 첨가하고, pH 값을 9 내지 10으로 조절하고, 2시간 내지 5시간 동안 반응시켜 황산납을 3 염기 황산납 생성물로 변형시키는 것을 수반하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구리 함유 여과물은 단계(5)로부터의 삼출된 용액에 옮겨지는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    단계(4)로부터의 Pb 이온, Sb 이온 및 Al 이온을 삼출하는 상기 단계는 1시간 내지 5시간 동안 300℃ 내지 500℃ 범위의 온도에서 금속 풍부 부분의 분말을 배소한 후, 2시간 내지 6시간 동안 염기성 물질로 배소된 재료를 삼출하는 것을 수반하며, 액체-고체 비는 2~5:1의 범위이며, 삼출 온도는 60℃ 내지 90℃ 범위인 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    단계(4)로부터의 Pb 이온, Sb 이온 및 Al 이온을 삼출하는 단계는 1:0.1~1인 금속 풍부 부분의 분말 대 융합제의 질량비에 따라 NaOH:NaNO3 = 1:0~1인 융합제와 금속 풍부 부분의 분말을 완전히 혼합하고, 1시간 내지 3.5시간 동안 350℃ 내지 550℃ 범위의 저온에서 제련하는 것을 수반하며, 제련된 재료는 냉각하고 균질 혼합물로 만든 후 뜨거운 물로 삼출되며, 액체-고체 비는 1~5:1의 범위이며, 삼출 온도는 20℃ 내지 40℃ 범위인 방법.
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