Основные направления переработки электронного лома

Ведущими отечественными организациями в области перера­ботке электронного лома являются Минсвязи РФ, НИИГиналмаззолото и некоторые другие.

В Минсвязи разрабатывается технология комплексной перера­ботки лома радиоэлектронной аппаратуры, предусматривающая:

- механические методы измельчения лома и сепарации дроб­леного лома на компоненты;

- получение вторичного оловянно-свинцового припоя путем нагрева и последующего

центрифугирования лома печатных плат;

- получение чистых металлов электролитическими методами;

- переработку стекла, полимерных и деревянных материалов и производство из них

товаров народного потребления.

Технология, разрабатываемая в НИИГиналмаззолото, ориентирована на получение в основном благородных металлов из эле­ментов и узлов электронного лома, их содержащих. Задач комп­лексной малоотходной переработки не ставится.

Другой особенностью технологии является широкое использо­вание методов сепарации в жидких средах и некоторых других, характерных для обогащения руд цветных металлов.

ВНИИПвторцветмет специализируется на технологиях пере­работки отдельных типов лома: печатных плат, электронно-ваку­умных приборов, блоков ПТК в телевизорах и др. (рис. 2 и 3).

Лом БРЭА

Дифференцированная разборка

Узлы содержащие драг Ме (W,Co) Съёмные узлы и детали Металлическая часть

Криогенное охлаждене

Дробление

 

Пневмосепарация

Неметаллы Металлы

 

Магнитная сепарация в слабом магнитном поле

 

Магнитная сепарация Черные металлы

в сильном магнитном поле

МГС-сепарация

Цветные металлы

с железными приделками Тяжёлые цветные металлы Концентрат Неметаллы

 

Рис. 2. Технологическая схема переработки БРЭА (брак радиоэлектронной аппаратуры)

 

Переработка печатных плат и их ценность как вторичного сы­рья предопределяются значительным содержанием в них меди, оловянно-свинцового припоя и благородных металлов, в основ­ном серебра. Во ВНИИПвторцветмете разработана технология вы­деления металлов из печатных плат с применением электростати­ческой сепарации. Предварительно лом дробится на ножевой дро­билке ИПР-450 и конусной инерционной дробилке КИД-300. Процесс электросепарации осуществляется для фракции 1-2 мм (рис.3).

 

Исходное сырьё

 

Дробление

Пневмосепарация

Легкая фракция Тяжёлая фракция

Дробление Магнитная сепарация

Черные металлы

Классификация Классификация

-25 мм +25 мм -5 мм +5 мм

Эектросепарация Неметаллы ФГС сепарация ЭДС сепарация

Неметаллы Смесь металлов Al Cu, Sn, Pb Al Неметаллы

 

Рис. 3. Технологическая схема переработки электронного лома

 

По плотности материал платы с большой степенью достовер­ности делится на две фракции: смесь металлов и неметаллов (+1,25 мм) и неметаллы (-1,25 мм). Такое разделение может быть осуществлено на грохоте. В свою очередь из фракции неметаллов при дополнительной сепарации на гравитационном сепараторе может быть выделена металлическая фракция и тем самым дос­тигнута высокая степень концентрации получаемых материалов.

Часть (80,26%) оставшегося материала +1,25 мм может быть подвергнута повторному дроблению до крупности -1,25 мм с пос­ледующим выделением из него металлов и неметаллов.

На извлечение серебра из электронного лома существует достаточно много патентов, некоторые из них с технологией производства описаны ниже.

Способ извлечения благородных металлов (патент Российской Федерации RU2276196). Изобретение может быть использовано на предприятиях по получению цветных, благородных металлов и их сплавов, получаемых при утилизации электронных приборов и деталей. Способ включает дезинтеграцию радиоэлектронного лома, виброобработку с отделением тяжелой фракции, содержащей благородные металлы, сепарацию и выделение металлов, при этом полученный радиоэлектронный лом сортируют и отделяют металлические детали, оставшуюся часть лома подвергают виброобработке с отделением тяжелой фракции и сепарации, тяжелую фракцию после сепарации смешивают с предварительно отделенными металлическими деталями и подвергают смесь окислительному плавлению при подаче воздушного дутья в пределах 0,15-0,25 нм³ на 1 кг смеси, после чего проводят электрорафинирование полученного сплава в сульфатном растворе меди и выделяют из образовавшегося шлама благородные металлы. Благодаря способу обеспечивается высокое извлечение благородных металлов, %: золото - 98,2; серебро - 96,9; палладий - 98,2; платина - 98,5.

Описание изобретения: техническим результатом предлагаемого способа является повышение извлечения благородных металлов. Технический результат достигается тем, что в способе извлечения благородных металлов из узлов и конструкций электронной промышленности при утилизации, включающем дезинтеграцию, вибрацию, сепарацию и выделение благородных металлов, согласно изобретению узлы и конструкции разделяют на элементы из металла, элементы на пластиковой основе и элементы на керамической основе, дезинтеграции, вибрации и сепарации подвергают элементы на пластиковой и керамической основе, - каждую отдельно, с отделением тяжелой фракции, содержащей благородные металлы; смесь тяжелых фракций и элементов из металла подвергают окислительному плавлению при подаче воздушного дутья в пределах 0,15-0,25 нм³ на 1 кг смеси и проводят электрорафинирование полученного сплава в сульфатном растворе меди, а выделение благородных металлов проводят из образовавшегося при электрорафинировании шлама.

Способ поясняется чертежами на фиг.1 и 2.

По способу-прототипу (фиг.1) узлы и конструкции электронной промышленности последовательно подвергают дезинтеграции (1), вибрации (2), магнитной сепарации (3), электросепарации (4), после чего полученные концентраты поступают в вакуумно-термическую печь (5), где их подвергают испарительному разделению с улавливанием металлов в специальных конденсаторах (6, 7).

 

 

Предлагаемый способ (фиг.2) осуществляют следующим образом: узлы и конструкции электронной промышленности поступают на разборку до элементов, которые разделяют элементы из металла, элементы на пластиковой основе и элементы на керамической основе. Элементы на керамической и пластиковой основе подвергают (фиг.2) дезинтеграции, вибрации (2), магнитной сепарации (3), электрической сепарации (4), полученные тяжелые фракции смешивают в смесителе (5) с элементами металла, подвергают плавлению с подачей воздушного дутья в пределах 0,15-0,25 нм³ на 1 кг смеси в плавильной печи (6) и проводят электролиз в электрорафинировочной ванне (7) в сульфатном растворе меди с выделением из образовавшегося шлама благородных металлов.Верхний предел воздушного дутья 0,25 нм³ на 1 кг смеси объясняется тем, что увеличение параметра до 0,30 нм ³/1 кг смеси не приводит к увеличению извлечения благородных металлов. Нижний предел воздушного дутья 0,15 нм³ на 1 кг смеси приводит только к незначительному снижению благородных металлов, а снижение более чем до 0,15 нм³ на 1 кг смеси - к недопустимому снижению благородных металлов. Это может быть проиллюстрировано следующими примерами. Сравнительные опыты проводили с однотипными радиоэлектронными платами.

Благодаря предлагаемому способу обеспечивается высокое извлечение благородных металлов (в сравнении с прототипом увеличение извлечения по золоту составляет 3,2%; по серебру 1,1%; по палладию 28,1%; по платине 26,1%) при утилизации электронных деталей и конструкций, что видно из примеров и доказано экспериментально.

Формула изобретения: Способ извлечения благородных металлов из узлов и конструкций электронной промышленности при утилизации, включающий дезинтеграцию, вибрацию, сепарацию и выделение благородных металлов, отличающийся тем, что узлы и конструкции разделяют на элементы из металла, элементы на пластиковой основе и элементы на керамической основе, дезинтеграции, вибрации и сепарации подвергают элементы на пластиковой и керамической основе, каждую отдельно, с отделением тяжелой фракции, содержащей благородные металлы; смесь тяжелых фракций и элементов из металла подвергают окислительному плавлению при подаче воздушного дутья в пределах 0,15-0,25 нм³ на 1 кг смеси и проводят электрорафинирование полученного сплава в сульфатном растворе меди, а выделение благородных металлов проводят из образовавшегося при электрорафинировании шлама.

Способ электролитической регенерации серебра из серебряного покрытия на металлической основе (патент Российской Федерации RU2176290).

Изобретение может быть использовано при электролитическом извлечении серебра из серебряного скрапа электронных и электротехнических изделий. В процессе используют электролит, для анодного растворения серебра, который содержит серную кислоту с концентрацией 80,0-84,5 мас.% и сульфат серебра в количестве 15-40 г/л кислоты. Электролиз ведут при напряжении не более 1,8 В с выделением металлического серебра на катоде. Электролиз предпочтительно вести при 35-50^oС c регенерацией серебра из покрытий на основе, содержащей медь, железо или алюминий. Достигаемый результат заключается в осуществлении катодного восстановления серебра из скрапа электронных и электротехнических изделий без разрушения материала их основы. При этом чистота металлического серебра, выделяемого на катоде, составляет не менее 99,9% при его извлечении 99,6-99,8%. В состав электролита входят широко используемые нетоксичные вещества.

Описание изобретения: изобретение может быть использовано при электролитическом извлечении серебра из серебряного скрапа электронных и электротехнических изделий. При регенерации серебра из серебряных покрытий на основе, содержащей медь, железо или алюминий, возникает проблема селективного извлечения серебра без разрушения основы и растворения припоя с одновременным получением высокочистого металлического серебра. При этом важное значение имеет ограничение вредного воздействия используемой технологии или ее компонентов на окружающую среду.

Техническим результатом является селективное электрохимическое извлечение серебра из скрапа, содержащего серебряные покрытия на металлической основе в присутствии припоя, с получением на катоде высокочистого металлического серебра, а также исключение из состава электролита токсичных веществ.

Технический результат достигается тем, что в способе электролитической регенерации серебра из серебряного покрытия на металлической основе, включающем анодное растворение серебра при нагревании в электролите, содержащем серную кислоту и добавку, согласно изобретению электролит содержит серную кислоту с концентрацией 80.0-84.5 мас.%, а в качестве добавки - сульфат серебра в количестве 15-40 г/л кислоты, причем электролиз ведут при напряжении не более 1.8 В с выделением серебра на катоде. Также тем, что электролиз ведут при 35-50^oC, и тем, что регенерацию ведут из серебряного покрытия на основе, содержащей медь, железо или алюминий.

Использование для электролиза серной кислоты концентрацией 80.0-84.5 мас. % обеспечивает селективное анодное растворение серебряного покрытия и выделение на катоде порошка высокочистого металлического серебра. При концентрации серной кислоты выше 84.5 мас.% катодное серебро загрязняется примесью сульфида серебра, а при концентрации менее 80.0 мас.% начинается значительное анодное растворение металлической основы и припоя.

Использование сульфата серебра в составе электролита повышает его электропроводность и способствует формированию на катоде кристаллического осадка металлического серебра. При концентрации сульфата серебра менее 15 г/л кислоты на катоде образуется аморфный осадок серебра, а при концентрации более 40 г/л кислоты происходит выпадение сульфата серебра в осадок.

Осуществление электролиза при напряжении не более 1.8 В обеспечивает селективное анодное растворение серебра. При напряжении более 1.8 В происходит образование сульфида серебра на катоде, а также частичное растворение металлической основы и припоя.

Проведение электролиза при 35-50^oC способствует поддержанию высокой скорости процесса. При температуре менее 35^oC скорость процесса резко падает, а при температуре более 50^oC начинается заметное анодное растворение припоя.

Осуществление электролиза в соответствии с вышеуказанными условиями позволяет селективно извлекать металлическое серебро из серебряных покрытий на основе, содержащей медь, железо или алюминий.

Указанные выше особенности и преимущества заявленного изобретения могут быть более наглядно пояснены нижеследующими примерами.

Формула изобретения: способ электролитической регенерации серебра из серебряного покрытия на металлической основе, включающий анодное растворение серебра при нагревании в электролите, содержащем серную кислоту и добавку, отличающийся тем, что, используют серную кислоту с концентрацией 80,0-84,5 мас.%, а в качестве добавки - сульфат серебра в количестве 15-40 г/л кислоты, причем электролиз ведут при напряжении не более 1,8 В с выделением серебра на катоде.