一、电子工业含
金废料 (一)新废料 制造电子元件和设备时产生的新废料分为废弃元件、电路板、毛刺、粉尘、冲孔屑和剪屑。此外由于制造工艺而产生另外含贵金属废料,如电镀液、滤料、树脂糊和抹布,这些不是真正的电子废料,在贵金属精炼厂也就地回收。 (二)旧废料 陈旧废料主要来自废弃品,也来自电子元件,电子计算机和通讯设备的修理、质量升级和整修。包括电路板、连结器、电线和数量不同的附加贱金属和塑料制品。 (三)贵金属的含量 电子废料的贵金属含量,主要取决于物料来源及原来的用途和生产日期。从60年代至1973年,生产的线路板要求含金0.1%~0.3%,自1973年以来含金量减小,现在生产的电路板要求含金0.01%~0.05%,通常电路板废料中每1g金将含2~3g
银,并且出现少量的
钯(每100g金有5g钯)。 二、含金废料的处理过程 含金废料的处理过程如下。 (一)研磨——物理分离 研磨是为湿法冶金或火法冶金做准备。通过磁性筛选,磁性部分通常被除去,非磁性部分含有可观的金银。而在磁性部分的贵金属将损失。 (二)煅烧和熔炼 电子废料煅烧除去挥发成分后烟灰熔炼,贵金属进入
铜基锭中,这样可大量处理各种废料,回收率也非常高,用这种方法产出的铜锭,再用标准的电解流程精炼回收铜,最后从铜阳极泥中回收贵金属,从煅烧到回收的工艺都是成熟的,但该法的缺点是对工艺设备、尤其是控污染设备要求的投资大。 1、煅烧 在低温约475℃,微氧化性气氛中煅烧贵金属废料,从燃烧器出来的烟尘和烟气在后面的燃烧室中利用100%过量空气在920℃燃烧,保证所有的挥发物完全氧化。从后部燃烧室排出的空气冷却,烟尘收集在收尘器中。在燃烧时,典型的电子废料大约失重30%。在燃烧过程中要注意搅动,以免灭火。燃烧后清除烟尘中的
铁和
铝,并回收。 2、熔炼 从煅烧炉出来的烟尘与苏打、
硼砂一起在回转窑或反射炉熔炼。依据烟尘的成分填加
石英萤石或硝石等助熔剂。助熔剂的目的是在高温化学反应中溶解烟灰中非金属成分,形成渣,把不想要的元素带走。熔炼时,炉子的气氛保持中性(如果有铁,则为微氧化性气氛)。熔炼结束后炉子的温度约为1149℃,炉料排出。在排渣时对金属和渣进行水淬取样。根据分析结果,确定渣重熔还是废弃。铜基锭准备用于铜精炼,炉子的烟气冷却通过收集的烟尘返回熔炼。 3、精炼 从转炉出来的锭不适于做铜精炼的阳极板。通过火法提炼,提高锭的品位,而且铸成阳极板前还要掺入铜锭和其他电子废料。铜电解精炼期间让贵金属进入阳极泥,从电解槽出来的阳极泥首先浸出除去贱金属,然后冶炼产出合金,合金主要成分是银,利用传统的电解银法回收银,即使用硝酸根-硝酸铜-硝酸电介质。从银电解槽的阳极泥中回收金和
铂族元素。 三、五批电子废料的处理实例 第一批样品为含填充料的电路板、破碎集成电路、氰化溶解金属物质和其他电子废料,这批结果见表1。 表1 处理各种电子废料的概况
编号 | 锭重/kg | 锭含金/% | 锭含银/% | 渣重/kg | 渣分析金/(g·t-1) | 渣分析银(g·t-1) |
123A456789101112合计 | 593178仅有渣7572872981063612233642903963544207 | 0.1430.213 0.2080.2860.2290.2120.2050.3070.2241.8990.5140.524 0.41416.3 | 1.340.55 0.320.380.481.260.831.411.014.411.282.76 1.3453.0 | 415443404402225115427355382370412485仅有锭4435 | 018.72.56.85.002.55.01.90未分析18.0 4.0 | 54.131.121.184.123.640.425.539.860.342.3未分析127.5 47.9 |
平均品位合计重量/kg |
铜品位(估计)75%。损失在渣中的贵金属;金0.12%、银0.45%。损失在烟尘中的贵金属:金0.08%,银0.41%。处理料重12008kg。 第二批相似的结果表示见表2。是处理低价值混合电子废料概况。这批料的组成为约50%是除去了镀金接触器的低价值电话电路板,20%目前生产的废弃电路板,20%是剥离电路板,4%目前生产的集成电路板,6%其他的电子废料。 表2 处理低价值混合电子废料概况
处理料重量 1159kg锭 重 3020kg锭的金品位 0.188% | 含金量 5.7kg锭的银品位 0.42% 含银量 12.8kg |
第三批样品包含大量的计算器废料,这包括1970~1985年时间里的计算机,其回收率达95%。从电子计算机回收的典型回收率见表3。 表3 从处理45360kg电子计算机主机回收的典型回收率
从45360kg计算器主机回收物料 | 含金/% | Au/g |
60000号 钢 13000号 破损物,变压器,马达 3000号 铝 3000号 绝缘铜线 500号 铜或黄铜块 500号 重新使用的电器机械部件 10000号 废料 10000号 电子废料 6500号 灰(加2000号熔剂) 2300号 黄铜锭 5400号 渣 150号 布袋尘 | 01.500000.598.0 97.700.190.11 | 093.3000031.16096 607711.86.8 |
第四批与第五批用湿法冶金方法回收。 化学浸出,特别突出的是电路板类和铁、
镍基冲制品及元件的氰化溶解,此法可获得很好的回收率。如处理的电路板类含金量为0.08%~0.50%,通过溶解四批边角料的结果为:0.006%,0.013%0.019%,0.011%,平均为0.012%金,金的回收率为90%~95%。加上有价金属可以综合回收,因此是有价值的。但是废液不易销售和处理。而且烟气洗涤器和废水处理已涉及实际投资,其投资多半由处理分期偿还,所以方案要比较。 四、从含金报废无线电二极管中回收金实例 塑封二极管在焊接时使用一小块黄金片,大约每500只就有黄金1g。但由于二极管的合格率一般较低,所以这些含有金的二极管也成了废物。许多厂日积月累,留之无用。现用一种极简单方法回收。其步骤如下: (一)去塑封:将二极管置于普通铁锅中,然后加入浓硫酸至二极管全部浸入,加热铁锅,边加热边搅拌,片刻塑封全部自行碳化脱落。 (二)水洗:捞取管心,置于蒸馏水中反复冲洗至无黑色物质为止。 (三)硝酸去铜:将洗净的管心置于烧杯中,加入浓度为30%~40%的硝酸,使管心两端的铜导线及焊
锡溶解,剩下含有黄金的硅片。 (四)王水溶解:在含金硅片中加入王水,加热至沸,并维持半小时,边加热边搅拌,以防局部过热烧杯破裂。此时黄金溶解于王水,硅片残留于杯底。 (五)析出黄金,在上述溶液中加入过量的硫酸亚铁,加热至70~75℃,保持0.5h,此时即有红棕色粉状黄金生成。 (六)洗净除杂:用倾泻法去除上层废液,将金粉反复用蒸馏水洗至无硫酸根(SO
42-)为止(用BaCl
2溶液滴入至无白色沉淀生成)。 (七)熔炼成块:将金粉于
石英坩埚中,在1200℃下熔炼成熔融状态倾出,则为金块。 处理电子废料首先用手拆卸、手选,然后燃烧,熔炼贵金属部件得到贵金属的最大回收率。另外贱金属以最大价值形式得到回收,采用这个方法的处理费用比研磨法稍微高一点,因为拆卸劳动紧张,但是通过提高贵金属回收率,增肌贱金属废料价值和二次利用成分的废物利用潜力,所得到的补偿要比增加的费用高。