RU2625156C1 - Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности - Google Patents
Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625156C1 RU2625156C1 RU2016118041A RU2016118041A RU2625156C1 RU 2625156 C1 RU2625156 C1 RU 2625156C1 RU 2016118041 A RU2016118041 A RU 2016118041A RU 2016118041 A RU2016118041 A RU 2016118041A RU 2625156 C1 RU2625156 C1 RU 2625156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tin
- coagulant
- temperature
- acid
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B25/00—Obtaining tin
- C22B25/06—Obtaining tin from scrap, especially tin scrap
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для регенерации олова из технических отходов. Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности включает растворение оловосодержащего припоя на печатных платах при температуре 70-90°С раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя. Далее осуществляют коагуляцию метаоловянной кислоты из полученной суспензии в присутствии коагулянта при постоянном перемешивании и отделение оловосодержащего осадка. В качестве коагулянта используют кубовые остатки оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции C10-C22, причем перед растворением печатные платы подвергают термообработке при температуре плавления оловосодержащего припоя. Техническим результатом является повышение эффективности процесса извлечения олова и выхода готового продукта. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для регенерации олова из техногенных отходов.
В последние годы одной из наиболее актуальных эколого-экономических задач становится переработка электронного лома - плат отслуживших срок компьютеров, различных радиотехнических изделий, электронных блоков электротехнических установок и прочих с целью извлечения и вторичного использования содержащегося в них большого количества олова.
Известен способ извлечения олова из жестяного скрапа, заключающийся в том, что скрап обрабатывают нагретым до 90-100°С раствором дисульфида натрия концентрации 100-200 г/л (SU 169255 А1, Розловский и др., 1965). Из полученного раствора олово выделяют известным способом, например электролизом. Он обеспечивает извлечение олова, пригодного для использования в последующих процессах. Однако необходимость использования достаточно дорогого дисульфида натрия и повышенный расход реагента являются одним из узких мест, снижающих практическую его значимость.
Известен способ хлорирования отходов металлического олова в реторте сухим хлором с получением тетрахлорида олова и последующим выделением олова при помощи цементации на цинке или алюминии (Колодин С.М. Вторичное олово и переработка бедного оловянного сырья. М., Металлургия, 1970, с. 87-90), а также хлорированием в среде четыреххлористого углерода с отсадкой раствором аммиака (RU2245935, ФГУП "ВНИИХТ", 10.02.2005 г.), что, однако, требует герметичного оборудования, длительно и трудоемко.
Известен также способ переработки оловосодержащего сырья, включающий расплавление материала при температуре 245-260°С и обработку расплава флюсом, включающим смесь хлорида аммония и канифоли, при перемешивании его в течение 0,5-1 часа (SU 1640187 А1, Сулейманова и др., 1988 г.). Однако хлорид аммония при указанной температуре очень быстро разлагается с образованием аммиака и хлористого водорода, поэтому использование его в течение указанного времени становится неэффективным. Кроме того, хлорид аммония в присутствии кислорода образует окись азота - газообразное высокотоксичное вещество, что делает данное производство вредным. Отсюда и недостатки способа: низкая эффективность процесса, нарушение экологичности производства и присутствие значительного количества окислов в полученном товарном продукте.
Описан ряд способов, использующих растворение оловянного припоя печатных плат раствором метансульфоновой кислоты. Так, в заявке (CN 102330112 (A) HUAXING GROUP ENVIRONMENTAL, 25.01.2012 - Method for recovering tin and lead from waste printed circuit board and device for same) использован 65% раствор. В заявке (WO 2015025304 (А2), ECOBACK SP [PL], 26.02.2015) использовался раствор с концентрацией 10-60% кислоты с активизирующими добавками. Применение крепких растворов метансульфоновой кислоты для переработки электронных плат существенно удорожает и усложняет процесс, уменьшает его селективность. Это связано с высокой растворимостью благородных металлов в растворах кислоты.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ, описанный в патенте (RU 2502813, ООО "Компания "ОРИЯ", 27.12.2013 - прототип).
Растворение оловянного припоя печатных плат проводят 5-20%-ным раствором метансульфоновой кислоты с добавками окислителя (азотной кислоты, перекиси водорода, пербората аммония, калия, перкарбоната натрия) при температуре 70-90°С в течение двух часов, причем добавки окислителя осуществляют порционно до достижения и поддержания окислительно-восстановительного потенциала среды на уровне 250 мВ. При этом происходит растворение припоя и образование чрезвычайно плохо фильтруемой суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты. Суспензию кипятят в течение 30 минут и коагулируют путем добавки ПАВ-полиакриламида с концентрацией 0,5 г/л. Затем суспензию охлаждают и отстаивают. Осевшую в отстойнике метаоловянную кислоту отфильтровывают, промывают водой, сушат и прокаливают при температуре 800°С. После корректировки содержания метансульфоновой кислоты в фильтрате его повторно используют для растворения припоя следующей порции плат.
Многочисленные эксперименты по отработке технологии по прототипу выявили существенные недостатки:
низкую скорость растворения припоя из-за блокирования его лаковым покрытием, выполняющим функции электроизоляции на платах;
трудности отделения фильтрацией ультрадисперсных осадков метаоловянной кислоты, поскольку при кипячении оловосодержащего раствора метансульфоновой кислоты и коагуляции метаоловянной кислоты образуются аморфные, плохо сгущаемые и фильтруемые осадки. Осветление полиакриламидом раствора метансульфоновой кислоты для последующего использования в технологической схеме недостаточно эффективно. Кроме того, проведенное авторами предварительное измельчение плат показало, что тонкодисперсная пластмассовая основа обладает чрезвычайно высокой сорбционной активностью по отношению к растворяющимся в водной выщелачивающей среде металлам, что обуславливает их значительные безвозвратные потери.
Все это требует больших затрат времени, значительно осложняет реализацию и ухудшает технико-экономические показатели процесса.
Настоящее изобретение направлено на решение технической проблемы повышения эффективности извлечения олова из электронного лома гидрометаллургическими методами.
Патентуемый способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности включает растворение оловосодержащего припоя печатных плат при температуре 70-90°С раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя, последующую коагуляцию метаоловянной кислоты из полученной суспензии в присутствии коагулянта при постоянном перемешивании и отделение оловосодержащего осадка.
Отличие способа состоит в том, что в качестве коагулянта используют кубовые остатки оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С10-С22, причем перед растворением печатные платы подвергают термообработке при температуре плавления оловосодержащего припоя.
Способ может характеризоваться тем, что коагулянт вводят в количестве 0,06-0,1 г на один литр суспензии, а также тем, что коагулянт предварительно растворяют в воде, подогретой до температуры 30-40°С, вводят в суспензию при температуре 70-90°С, а перемешивание ведут до снижения температуры смеси до 20-25°С.
Техническим результатом патентуемого изобретения является повышение эффективности процесса извлечения олова и выхода готового продукта.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что печатные платы предварительно в течение 1.0-1.5 часов подвергают термической обработке при температуре плавления припоя (около 220°С). При расплавлении припоя происходит разрушение лакового покрытия.
Далее растворение оловянного припоя после термообработки электронных плат проводят раствором метансульфоновой кислоты при температуре 70-90°С с образованием суспензии метаоловянной кислоты, а коагуляцию и осаждение суспензии метаоловянной кислоты из раствора метансульфоновой кислоты ведут в присутствии добавок кубового остатка оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С10-С22. Добавку коагулянта вводят в горячий раствор метансульфоновой кислоты при температуре 70-90°С и перемешивание осуществляют до снижения температуры суспензии до 20-25°С.
Растворение олова метансульфоновой кислотой из подготовленных таким образом плат протекает довольно интенсивно и за короткий промежуток времени, практически нацело.
Коагуляцию и сгущение суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты проводят путем добавки 2-5%-ного водного раствора кубового остатка оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С10-С22, приготовленного его растворением в подогретой воде (30-40°С). Причем раствор коагулянта добавляют в горячий (70-90°С) раствор метансульфоновой кислоты из расчета 60-100 мг кубовых остатков на 1 л раствора и перемешивание ведут, как уже упомянуто, без подачи теплоносителя до снижения температуры образовавшейся суспензии до 20-25°С. При перемешивании горячего раствора с добавкой коагулянта и его естественного охлаждения в течение процесса перемешивания образуется хорошо фильтруемый и сгущаемый хлопьевидный осадок метаоловянной кислоты. Осадок метаоловянной кислоты отфильтровывают, промывают, сушат и прокаливают с получением оловосодержащего продукта. Из фильтрата, содержащего свинец, осаждают сульфат свинца серной кислотой. Образовавшийся осадок сульфата свинца также отфильтровывают, а фильтрат метансульфоновой кислоты после корректировки концентрации вновь используют на операции растворения припоя со следующей порции плат.
Кубовые остатки производства жирных кислот являются дешевыми отходами и образуются в большом количестве на нефтеперерабатывающих предприятиях в процессе окисления твердого парафина и представляют собой мазеобразную массу коричневого цвета с температурой застывания 35-40°С. Внешний вид 2%-ного водного раствора прозрачный или слегка мутный. В воде коагулянт растворяется без остатка. Содержание оксиэтилированных групп в отходах составляет 66-70%. По эффективности коагуляции метаоловянной кислоты кубовые остатки превосходят использованный в прототипе полиакриламид, а по стоимости - на порядок дешевле.
В патентной и технической литературе нами не обнаружена совокупность признаков, присущая заявляемому объекту. Это дает основание полагать, что предлагаемый способ извлечения олова из отходов электронной промышленности с учетом последовательности операций и применяемого коагулянта характеризуется новизной и изобретательским уровнем.
Практическая ценность и экономическая целесообразность способа извлечения олова подтверждается технологическими испытаниями, выполненными в лабораторных и укрупненно-лабораторных масштабах. Полученные при этом основные результаты приведены в нижеследующем примере.
Пример. Во вращающийся барабан объемом 150 л, оборудованный электрическим подогревом, загружают отходы - 20 кг плат с радиодеталями навесного монтажа, помещенные в контейнер из металлической сетки с ячейкой 5×5 мм, и подвергают термической обработке в течение 1 часа при температуре плавления припоя (около 220°С) для разрушения лакового покрытия.
Далее после охлаждения до 80°С в барабан подают 120 л 20%-ного раствора метансульфоновой кислоты и проводят процесс выщелачивания припоя при температуре 80°С в течение 1,5 часов. Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) раствора поддерживают на уровне 250 мВ путем порционной (по 25 мл) добавки азотной кислоты. При достижении полного растворения припоя радиодетали навесного монтажа осыпаются с плат.
Процесс коагуляции суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты вместе с отделившимися радиодеталями ведут путем добавления 3%-ного раствора кубового остатка оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С10-С22, приготовленного растворением в воде, подогретой до температуры 35°С. Приготовленный коагулянт в количестве 12 л добавляют в раствор метансульфоновой кислоты при температуре около 80°С при непрерывном перемешивании. После введения коагулянта перемешивание продолжают до снижения температуры раствора до комнатной температуры (20-25°С). При этом образуется хорошо фильтруемый и сгущаемый хлопьевидный осадок метаоловянной кислоты. После охлаждения раствор декантируют от осевшей метаоловянной кислоты и навесных радиодеталей в отстойник. Затем сепарируют навесные радиодетали от взвеси метаоловянной кислоты на сетке с размером ячейки 0,2 мм. После сепарации радиодетали промывают водой, промывные воды объединяют с декантатом в отстойнике. Осадок метаоловянной кислоты отфильтровывают на вакуум-фильтре, а фильтрат, содержащий свинец, обрабатывают стехиометрическим количеством серной кислоты. Затем суспензию сульфата свинца фильтруют, фильтрат метансульфоновой кислоты после корректировки концентрации повторно используют на стадии растворения припоя. Полученный попутно сульфат свинца промывают, сушат и используют по назначению.
После промывки, сушки и прокалки осадка получен оловосодержащий продукт в количестве 1546 г. В аналогичных условиях, при соблюдении параметров технологии способа-прототипа, выход оловосодержащего продукта составил 1308 г.
Наблюдение за процессом коагуляции показывает, что при вводе в качестве коагулянта раствора кубовых отходов синтетических жирных кислот механизм коагуляции близок к полнопоточному, когда оседание образующихся крупных хлопьев происходит по всему объему коагулируемой суспензии. Это позволило сократить время отстаивания раствора до 8 часов (в прототипе -12 часов) и снизить потери при декантации и фильтрации осадка метаоловянной кислоты.
Таким образом, представленные данные свидетельствуют о достижении технического результата - повышении эффективности процесса извлечения олова и выхода готового продукта.
Claims (4)
1. Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности, включающий растворение оловосодержащего припоя печатных плат при температуре 70-90°C раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя, последующую коагуляцию метаоловянной кислоты из полученной суспензии в присутствии коагулянта при постоянном перемешивании и отделение оловосодержащего осадка, отличающийся тем, что в качестве коагулянта используют кубовые остатки оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С10-С22, причем перед растворением печатные платы подвергают термообработке при температуре плавления оловосодержащего припоя.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коагулянт вводят в количестве 0,06-0,1 г на один литр суспензии.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коагулянт предварительно растворяют в воде, подогретой до температуры 30-40°C, вводят в суспензию при температуре 70-90°C, а перемешивание ведут до снижения температуры смеси до 20-25°C.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют азотную кислоту.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118041A RU2625156C1 (ru) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118041A RU2625156C1 (ru) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625156C1 true RU2625156C1 (ru) | 2017-07-11 |
Family
ID=59495289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118041A RU2625156C1 (ru) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625156C1 (ru) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319923A (en) * | 1979-12-26 | 1982-03-16 | Western Electric Co., Inc. | Recovery of gold and/or palladium from an iodide-iodine etching solution |
EP0124213A1 (en) * | 1983-02-25 | 1984-11-07 | Hydromet Mineral (Uk) Limited | Extraction process |
US5137700A (en) * | 1987-07-02 | 1992-08-11 | Nelson H. Shapiro | Processes employing iodine-iodide etching solutions |
RU2066698C1 (ru) * | 1993-06-22 | 1996-09-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ извлечения золота и серебра из отходов электронной и электротехнической промышленности |
RU2097438C1 (ru) * | 1996-05-29 | 1997-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "ОРИЯ" | Способ извлечения металлов из отходов |
RU2102507C1 (ru) * | 1989-08-31 | 1998-01-20 | Грейс Лейкс Кемикал Корпорейшн | Водный раствор для выщелачивания благородных металлов (варианты) |
RU2357012C1 (ru) * | 2007-12-25 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ извлечения благородных металлов из отходов радиоэлектронной промышленности |
RU2502813C1 (ru) * | 2012-05-22 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "ОРИЯ" | Способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности |
-
2016
- 2016-05-11 RU RU2016118041A patent/RU2625156C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319923A (en) * | 1979-12-26 | 1982-03-16 | Western Electric Co., Inc. | Recovery of gold and/or palladium from an iodide-iodine etching solution |
EP0124213A1 (en) * | 1983-02-25 | 1984-11-07 | Hydromet Mineral (Uk) Limited | Extraction process |
US5137700A (en) * | 1987-07-02 | 1992-08-11 | Nelson H. Shapiro | Processes employing iodine-iodide etching solutions |
RU2102507C1 (ru) * | 1989-08-31 | 1998-01-20 | Грейс Лейкс Кемикал Корпорейшн | Водный раствор для выщелачивания благородных металлов (варианты) |
RU2066698C1 (ru) * | 1993-06-22 | 1996-09-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ извлечения золота и серебра из отходов электронной и электротехнической промышленности |
RU2097438C1 (ru) * | 1996-05-29 | 1997-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "ОРИЯ" | Способ извлечения металлов из отходов |
RU2357012C1 (ru) * | 2007-12-25 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ извлечения благородных металлов из отходов радиоэлектронной промышленности |
RU2502813C1 (ru) * | 2012-05-22 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "ОРИЯ" | Способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Silva et al. | Leaching behaviour of a galvanic sludge in sulphuric acid and ammoniacal media | |
CN102676822B (zh) | 一种免焚烧无氰化处理废旧印刷电路板的方法 | |
CN101838736B (zh) | 湿法炼锌系统净液钴渣中有价金属的湿法分离方法 | |
KR101853255B1 (ko) | 산화아연을 정제하는 방법 | |
JP6176491B2 (ja) | 塩化ニッケル水溶液の脱銅方法 | |
CN107208178A (zh) | 锂离子电池废料的浸出方法、及来自于锂离子电池废料的金属的回收方法 | |
CN110643827B (zh) | 一种绿色溶解并提取金元素的方法 | |
JP6011809B2 (ja) | 嵩密度の高い金粉の製造方法 | |
US3434798A (en) | Process for recovering zinc from ferrites | |
JP5091306B2 (ja) | 剥離液の処理および再生使用のための方法 | |
CN107429312A (zh) | 从含铁溶液除去铁的方法和有用金属的回收方法 | |
US4997532A (en) | Process for extracting noble metals | |
US4662938A (en) | Recovery of silver and gold | |
KR101746298B1 (ko) | 폐무연솔더로부터 유가금속 및 레진의 회수방법 | |
CN109913658A (zh) | 一种含砷铜冶炼烟尘酸浸液砷、铜、锌高效分离与回收的方法 | |
JP2020105587A (ja) | 貴金属、セレン及びテルルを含む酸性液の処理方法 | |
JP6260332B2 (ja) | セメント製造に用いる廃棄物系燃焼灰の処理方法及び処理装置 | |
KR101364520B1 (ko) | 염화철용액을 이용한 폐무연솔더 내 유용 금속 분리회수방법 | |
RU2625156C1 (ru) | Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности | |
CN106591586A (zh) | 一种铜冶炼白烟尘中多金属回收的方法 | |
GB2518223A (en) | Recovery of metals | |
RU2644719C2 (ru) | Способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности | |
JP7423467B2 (ja) | ルテニウムの回収方法 | |
CN106906363A (zh) | 一种含砷铜渣的处理方法 | |
JP2018044200A (ja) | 金属含有塩酸酸性液の処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190512 |