PL158889B1

PL158889B1 - Sposób odzyskiwania zlota i niklu ze zlomu i odpadów elektronicznych PL

Info

Publication number: PL158889B1
Application number: PL27829489A
Authority: PL
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1992-10-30

Abstract

Sposób odzyskiw ania zlota i niklu ze zlom u i odp ad ó w elektronicznych, a zw laszcza z w ybrakow anych i zuzytych obw odów scalonych herm etyzow anych tw orzyw em epoksydow ym , obejm ujacy lugow anie w roztw orze kw asu siarkow ego w obecnosci utleniacza, a nastepnie rozpuszczanie czesci stalych oddzielonych od roztw oru polugow niczego w wodzie królew skiej i redukcje zlo ta znanym i m etodam i, najkorzystniej przy uzyciu siarczynu sodow ego, znamienny tym, ze lugow aniu p o d d aje sie frakcje m agnetyczna uzyskana m etoda separacji m agnetycznej zlom u i o d p ad ó w elektronicznych uprzednio rozdrobnionych do ziarnistosci 0 , 1 - 6 mm zaw iera- jaca do 30% w agow ych tw orzyw a sztucznego, przy czym w poczatkow ej fazie roztw arzan ia dodaje sie 1 - 1 0 k g /m 3 siarczan u ze lazow ego, a w jego koncow ej fazie 1 - 1 0 k g /m 3 w eglanu w apniow ego, p o czym gestw e filtruje sie, czesci stale roztw arza w w odzie królew skiej i odzyskuje z nich zloto, a do ro ztw o ru dodaje sie w tem peraturze 10-60°C siarczan am onow y w ilosci 2-10 k g /k g Ni i odzyskuje nikiel w postaci siarczanu am o n o w o -n ik lowego, k tó ry oczyszcza sie znanym i sposobam i. PL

Description

Przedmiotem wynalazku Jest sposób odzyskiwania złota i niklu ze złomu i odpadów elektronicznych, a zwłaszcza z wybrakowanych i zużytych obwodów scalonych hermetyzowanych tworzywem epoksydowym,

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P-259593 sposób odzyskiwania złota z wybrakowanych elementów półprzewodnikowych zamk^ętych obudowami z metal nieszlachetnych lub tworzyw sztucznych polega na tym, źe wybrakowane elementy półprzewodnikowe poddaje się działaniu substannji chemicznych w celu rozpuszczenia obudów i elementów z rnmeaai nieszlachetnych lub tworzyw sztucznych, a pozostałe po rozpuszczeniu części stałe w postaci płatków lub ziaren złota oraz zanieczyszczeń nieorganicznych odddzela się z roztworu trawiącego i poddaje działaniu związków chemicznych rozpuszczających złoto, po czym znanymi miodami, najkorzystniej przez elektrolizę, złoto w^dzela się z roztworu.

Do rozpuszczania obudów i elementów wykonanych z mesai nieszlachetnych stosuje się halogenki lub kwas solny, do rozpuszczania obudów i elementów z tworzyw ^ikonow^ych stosuje się związki chemiczne z grupy mn, a do tworzyw epoksydowych silne kwasy nieorganiczne 1 ich mieszaniny, bądź mieszaniny silnych kwasów nieorganicznych z bezwodnikami tej grupy kwasów.

Oddlelenie części stałych z roztworu dokonuje się przez sedymineację lub drogę filtracji, a uzyskany osad przemywa się najlepiej wodą i poddaje pswOórnej sedy.minearCi lub filtracji celem usain-ęcia resztek związków trawiących.

Z oddzielonych części stałych złoto przeprowadza się do roztworu stosując wodę królewską lub cyjanki met^ali alirljcznyjh. Otrzymany roztwór zawierający złoto poddaje się dodatkowo procesowi sedyrainttrji lub filtracji celem oddzielenia z roztworu złota nlerozpuszczonych pozosseaości, a tym samym uzyskania Jego większej czystości.

158 889

W odniesieniu do elementów półprzewodnikowych hermetyzowanych masą epoksydową znana Jes-t mmtoda odddielania tworzywa sztucznego i odsłaniania części mmtalicznych polegająca na rozpuszczaniu tworzywa epoksydowego w stężonym gorącym kwasie siaroovym w temperaturze 150 - 200° C.

Do zasadniczych niedogodności znanych metod stosowanych zwłaszcza do przerobu wybrakowanych 1 zużytych obwodów scalonych hermetyzowanych tworzywem epoksydowym należy brak możliwości utylizacji silnie toksycznych roztworów kwasów mineralnych stosowanych do rozpuszczania obudów,jak również z uwagi na dużą gęstość 1 lepkość utrudniony sposób oddzielania części meealicznych od roztworu trawiącego^ także, przy roztwarzaniu w kwasie siarkowym w wysokich tempeerlι.u’ach,wedziellnit się gazowego Sf^·

Ponadto rozwiązania te ograniczają się wyłącznie do odzyskiwania złota, nie przewidują natomiast możliooścl odzyskiwania niklu,którego ilość w typowych układach scalonych wynosi około 20%, a który w postaci stopu FeNi42 stosowany jest na podlkadki obwodów i znajduje się częściowo pod warstwą tworzywa sztucznego.

Znane Jes-t natomiast odzyskiwanie niklu z elementów elektronicznych takich Jak tranzystory małej ^^oy.l^-^óre są zamknnęte obudowami, wykonanymi właśnie z tego meealu.

Sposób ten, dotyczący również odzysku złota, przedstawiony jest w polskim opisie patentowym nr 146 269.

Według tego sposobu elementy elektroniczne w obudowach niklowych poddaje się działaniu roztworu kwasu sⁱaΓ^oowtgż o zawsatości ^{100 - 200} g przy zachow<anlu ^opoocji fazy stałej do ciekłej od 1:8 do 1:12, przy czym do środowiska reakcyjnego wprowadza się Jednocześnie utleniacz w postaci 30% roztworu nadtlenku wodoru. Z otrzymanego w ten sposób roztworu siarczanu niklu odzyskuje się nikiel w postaci krystaiccznego, surowego siarczanu niklawego.

Pozostałe po ługowaniu niklu elementy elektroniczne poddaje się powolnemu działaniu wody królewskiej zachowując proporcję fazy stałej do ciekłej od 1:6 do 1:12. Uzyskaną mieszaninę rozcieńcza się wodą w proporcji objętościowej od 1:2 do 1:3, fiiruueeppo czym z roztworu wytrąca złoto na jkorzystrdej przy użyciu siarczynu sodu.

Sposób ten służący do przerobu zużytych tranzystorów w obudowach niklowych zawierających 52% Ni i 25»5% Fe, nie może być stosowany do odzysku niklu z obwodów scalonych w obudowach epoksydowych, nie tylko ze względu na trudności w odsłonięciu części me^lllcznyclh.ale także znacznie wyższą, do 58% zawartość żtlaza,unitmożlieiającą wydzielenie niklu w postaci produktu zgodnego z wymmaginLaml technicznymi.

Ponadto w trakcie ługowania odpadów elektronccznych zawierających tworzywo epoksydowe następuje roztwarzanie części krzemionki stanowiącej wypetnilcz zalewy epoksydowej co znacznie utrudniaj nawet u^^em^ożl^^a przeprowadzenie procesu filtracji uzyskanej gęstwy.

Sposób według wynalazku obejmujący ługowanie w roztworze kwasu siarkowego w obecności utleniacza^ następnie rozpuszczanie części stałych oddzielonych od roztworu pżługżwmlczegż w woddie królews^ej i redukcję złota znanymi mee<oizai ,nnlkooryytniej przy użyciu siarczynu sodowego, charakteryzuje się tym, że ługowaniu poddaje się frakcję maagntyczną uzyskaną metodą sepaaacci maagneycznej złomu i odpadów elektronicznych uprzednio rozdrobnionych do ziarnistości 0,1 - 6 mm, zawierającą do 30% wagowych tworzywa sztucznego, przy czym w początkowej fazie ługowarnLa dodaje si^ę l-W ^kg/m^ siarczanu ^żelazowtgo^{, a} w Je^go toiicowej ^fazⁱe ¹ - 10 lg/m^ ^węgl^anu wapniowego. Otrzymaną gęstwę filtruje się, po czym części stałe roztwarza się w wcoizie królewsUej i odzyskuje z nich złoto, a do roztworu dodaje się w tempeeaturze 10 - 60°C siarczan amonowy w ilości 2-10 kg/kg Ni i odzyskuje nikiel w postaci siarczanu amożϋweżnikllwego, który oczyszcza się znanymi sposobami.

Sposób według wynalazku uInożllwia odzyskanie z wybrakowanych i zużytych obwodów scalonych hermetyzowanych tworzywem sztucznym nie tylko złota^le także i niklu^^y czym pomimo znacznej zawaatości żelaza w odpadach eposób ten pozwala na selektywne żddzZeltnie niklu od żelaza i odzyskanie tego metalu w postaci siarczanu lmonϋweżrn.klaeegż stanowiącego produkt handlowy. Jednocześnie proces prowadzony zgodnie z wynalazkiem jest bezpieczny dla śrżdżwlska,gZyż nie eżwetają w nim żadne toksyczne półprodukty i odpady.

Li

158 889

Poniższy przykład bliżej objaśnia sposób według wynalazku.

100 kg wybrakowannyh,hermetyzowanych tworzywem epoksydowym obwodów scalonych typu DIP-16 miele się do wielkości ziaren 0,1-6 mm, a następnie poddaje separacCi maggeeycznej uzyskując 56,9 kg frakcji maggneycznej o zawartości 58,44% Fe, 40,39% Ni i 0,2S5% Au.

Frakcję ma^ntyczną roztwarza się w ^0,5 m³ roztworu kwasu si.arkowe^go o st^ężeniu 2⁴⁰kg/m³z dodatkiem 3 ^kg siarczanu ^żelazowe^go. Nastanie w ci^ągu 2-⁴ godzi^{n d}ozuje si^ę Ί5⁰ dm³30% roztworu nadtlenku wodoru. W końcowej fazie ługowania dodaje się Jeszcze 2,5 kg węglanu wapni owego,^po czym ^gęstwę poddaje si^ę filtracji. uzyskuj^ąc 0,65 m³ roztworu o s^eniu ^Fe 4^5,9 kg/^m3 1 Ni 3^1,9 kg/m³. Stężenie Au wynosi ^jnnżej 0^00² kg/m³. Roztwór teⁿ zadaje się 124 kg siar^t^^^u amonowego i w ciągu 1 h w tempeeaturze otoczenia wtrąca siarczan amonowoniklawy. Otrzymuje się w ten sposób 166 kg produktu o zawaatości Ni 11,2%. ftjzossałość po rozt^oαr^zreiu o ma^e ^l2_kg zadaje się ⁸0 dm³ wody to^lewskiej ^{w c}el^u γοζ^ογζ^Ι. ^zł^ota> ^Reakc^jęprowadzi się w ciągu 4 godzin, po czym gęstwę filtruje. Z przesączu wtrąca się złoto działaniem krystaiccznego siarczynu sodowego uzyskując 202,7 g koncennratu o zawa-tośc^ 80% Au.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób odzyskiwania złota i niklu ze złomu 1 odpadów elektronicznych, a zwłaszcza z wybrakowanych i zużytych -obwodów scalonych hermetyzowanych tworzywem epoksydowym, obejmujący ługowanie w roztworze kwasu siarkowego w obecności utleniacza, a następnie rozpuszczanie części stałych aldzielonych od roztworu poługowniczego w woldie królewskiej 1 redukcję złota znanymi metodami, najkorzystniej przy użyciu siarczynu sodowego, znamienny tym że łuaowaniu poddaje się frakcję mmggetyczną uzyskaną mm codą separacji maggeeycznej złomu i odpadów elektronicznych uprzednio rozdrobnionych do ziarnistości 0,1-6 mm zawierającą do 30% wagowych tworzywa sztucznego, przy czym w początkowej fazie roztwarzania dodaje się 1-10 k^g/m^p siarczanu ^lazowego^ w Je^go ^końcowej ^fazie 1-^{10 kg}/'a^ węglanu wapniowe;^ ^po czym gęstwę filtruje się, części stałe roztwarza w wodzie królewskkej i odzyskuje z nich złoto, a do roztworu dodaje się w temperaturze 10-60°C siarczan amonowy w ilości 2-10 kg/kg Ni i odzyskuje nikiel w postaci siarczanu rmonewo-neklowego, który oczyszcza się znanymi sposobami.