Deșeuri din industria ingineriei radio. Tehnologie pentru extracția metalelor prețioase din deșeurile electrice. descrierea generală a muncii

Rezumat disertație pe tema „Dezvoltarea unei tehnologii eficiente pentru extracția metalelor neferoase și nobile din deșeurile din industria ingineriei radio”

Ca manuscris

TELIAKOV Alexei Nailevici

DEZVOLTAREA TEHNOLOGIEI EFICIENTE

EXTRACȚIA METALELOR NEFERE ȘI NOBILE DIN DEȘEURUL INDUSTRIEI RADIO

Specialitatea 05.16.02 - Metalurgia feroaselor, neferoaselor

SFÂNTUL PETERSBURG 2007

Lucrarea a fost făcută în stat instituție educațională superior învăţământul profesional Institutul minier de stat din Sankt Petersburg, numit după G.V. Plekhanov ( universitate tehnica).

Consilier științific - doctor în științe tehnice, profesor, lucrător onorat în știință al Federației Ruse

Întreprinderea lider este Institutul Gipronickel.

Teza va fi susținută pe 13 noiembrie 2007, la ora 14:30, la o ședință a Consiliului de disertație D 212.224.03 la Institutul de Stat de Mine din Sankt Petersburg, numit după G.V.Plekhanov (Universitatea Tehnică), la adresa: 199106 Sankt Petersburg. , linia 21 , d.2, camera. 2205.

Teza poate fi găsită în biblioteca Institutului minier de stat din Sankt Petersburg.

Sizyakov V.M.

Oponenți oficiali: doctor în științe tehnice, profesor

Beloglazoe I.N.

candidat la științe tehnice, conferențiar

Baymakov A.Yu.

SECRETAR ŞTIINŢIFIC

Consiliul de disertație Doctor în științe tehnice, conferențiar

V.N.BRICHKIN

DESCRIEREA GENERALĂ A LUCRĂRII

Relevanța lucrării

Tehnologia modernă are nevoie de o cantitate tot mai mare de metale prețioase.În prezent, extracția acestora din urmă a scăzut brusc și nu satisface cererea, prin urmare, este necesar să se folosească toate posibilitățile de mobilizare a resurselor acestor metale și, în consecință, rolul metalurgiei secundare a metalelor prețioase este în creștere.În plus, extracția Au, Ag, P1 și Pc1 conținute în deșeuri sunt mai profitabile decât din minereuri.

Schimbarea mecanismului economic al tarii, inclusiv a complexului militar-industrial si a fortelor armate, a impus crearea in anumite regiuni ale tarii a unor uzine de prelucrare a deseurilor din industria radio-electronica ce contin metale pretioase. odată cu extracția metalelor prețioase, se pot obține și metale neferoase, de exemplu, cupru, nichel, aluminiu și altele

Scopul lucrării. Creșterea eficienței tehnologiei piro-hidrometalurgice de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică cu o extracție profundă a aurului, argintului, platinei, paladiului și metalelor neferoase

Metode de cercetare. Pentru rezolvarea sarcinilor stabilite, principalele studii experimentale au fost efectuate pe o instalație originală de laborator, inclusiv un cuptor cu duze de sablare amplasate radial, care fac posibilă asigurarea rotației metalului topit cu aer fără stropire și, datorită acestui fapt, pentru a crește de mai multe ori alimentarea cu sablare (comparativ cu alimentarea cu aer a metalului topit prin conducte). Analiza produselor de îmbogățire, topire, electroliză a fost efectuată prin metode chimice. Pentru studiu a fost utilizată metoda spectroscopiei cu raze X.

microanaliza (EPMA) și analiza de difracție cu raze X (XRF).

Fiabilitatea prevederilor, concluziilor și recomandărilor științifice se datorează utilizării unor metode de cercetare moderne și de încredere și este confirmată de buna convergență a rezultatelor teoretice și practice.

Noutate științifică

Sunt determinate principalele caracteristici calitative și cantitative ale radioelementelor care conțin metale neferoase și prețioase, care fac posibilă prezicerea posibilității de prelucrare chimică și metalurgică a deșeurilor radio-electronice.

S-a stabilit efectul de pasivizare al filmelor de oxid de plumb în timpul electrolizei anozilor de cupru-nichel fabricați din deșeuri electronice. S-a dezvăluit compoziția filmelor și s-au determinat condițiile tehnologice de preparare a anozilor, asigurându-se absența efectului de pasivizare.

Posibilitatea de oxidare a fierului, zincului, nichelului, cobaltului, plumbului, staniului din anozii de cupru-nichel din deșeuri radio-electronice a fost teoretic calculată și confirmată în urma experimentelor la foc pe probe de topitură de 75 de kilograme, ceea ce asigură un înalt nivel tehnic și indicatori economici ai tehnologiei de recuperare a metalelor nobile Energia aparentă de activare determinată pentru oxidare într-un aliaj de cupru de plumb - 42,3 kJ/mol, staniu - 63,1 kJ/mol, fier 76,2 kJ/mol, zinc - 106,4 kJ/mol, nichel - 185,8 kJ/mol.

A fost dezvoltată o linie tehnologică de testare a deșeurilor electronice, care include secțiuni pentru dezasamblare, sortare și îmbogățire mecanică cu producerea de concentrate metalice,

A fost dezvoltată o tehnologie pentru topirea deșeurilor radio-electronice într-un cuptor cu inducție, combinată cu efectul asupra topiturii de oxidare.

turnare jeturi radial-axiale, care asigură un transfer intens de masă și căldură în zona de topire a metalului,

Noutatea soluțiilor tehnice este confirmată de trei brevete ale Federației Ruse nr. 2211420, 2003; Nr. 2231150, 2004, Nr. 2276196, 2006

Aprobarea lucrării S-au raportat materialele lucrării de disertație Conferinta Internationala„Tehnologii și echipamente metalurgice”. aprilie 2003 Sankt Petersburg, întreg rusesc conferință științifică și practică„Noi tehnologii în metalurgie, chimie, îmbogățire și ecologie” octombrie 2004 Sankt Petersburg; Conferința științifică anuală a tinerilor oameni de știință „Mineralele Rusiei și dezvoltarea lor” 9 martie - 10 aprilie 2004 Sankt Petersburg, Conferința științifică anuală a tinerilor oameni de știință „Mineralele Rusiei și dezvoltarea lor” 13-29 martie 2006 Sankt Petersburg

Publicaţii. Principalele prevederi ale disertației au fost publicate în 4 lucrări tipărite

Structura și scopul disertației. Lucrarea este alcătuită dintr-o introducere, 6 capitole, 3 anexe, concluzii și o listă de referințe.Lucrarea este prezentată pe 176 de pagini dactilografiate, conține 38 de tabele, 28 de figuri.Bibliografia cuprinde 117 titluri.

Introducerea fundamentează relevanța cercetării, conturează principalele prevederi depuse spre apărare

Primul capitol este consacrat unei treceri în revistă a literaturii și brevetelor în domeniul tehnologiei de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică și metodelor de prelucrare a produselor care conțin metale prețioase.Pe baza analizei și generalizării datelor din literatură, s-au stabilit scopurile și obiectivele cercetările sunt formulate.

Al doilea capitol prezintă date privind studiul compoziției cantitative și materiale a deșeurilor electronice

Al treilea capitol este dedicat dezvoltării tehnologiei de mediere a deșeurilor radio-electronice și obținerea de concentrate metalice de îmbogățire REL.

Capitolul al patrulea prezintă date privind dezvoltarea tehnologiei de producere a concentratelor electronice de fier vechi cu extragerea metalelor prețioase.

Al cincilea capitol descrie rezultatele testelor semi-industriale pentru topirea concentratelor electronice de fier vechi cu prelucrare ulterioară în cupru catodic și nămol de metal nobil.

Capitolul al șaselea are în vedere posibilitatea îmbunătățirii indicatorilor tehnici și economici ai proceselor dezvoltate și testate la scară pilot.

PRINCIPALE DISPOZIȚII PREVIZATE

1. Studiile fizico-chimice ale multor tipuri de deșeuri electronice fundamentează necesitatea demontării și sortării prealabile a deșeurilor, urmată de îmbogățirea mecanică, care asigură o tehnologie rațională de prelucrare a concentratelor rezultate cu eliberarea de metale neferoase și prețioase.

Pe baza studiului literatura stiintificași studii preliminare, au fost luate în considerare și testate următoarele operațiuni principale de prelucrare a deșeurilor electronice-1. topirea deșeurilor într-un cuptor electric,

2 leșierea deșeurilor în soluții acide;

3 prăjirea deșeurilor, urmată de topirea electrică și electroliza produselor semifabricate, inclusiv a metalelor neferoase și prețioase;

4 îmbogățirea fizică a deșeurilor urmată de topirea electrică în anozi și prelucrarea anozilor în cupru catodic și nămol de metale prețioase.

Primele trei metode au fost respinse din cauza dificultăților de mediu care sunt insurmontabile la utilizarea operațiunilor de cap în cauză.

Metoda de îmbogățire fizică a fost dezvoltată de noi și constă în faptul că materiile prime primite sunt trimise pentru dezasamblare preliminară În această etapă, nodurile care conțin metale prețioase sunt îndepărtate din calculatoarele electronice și alte echipamente electronice (Tabelele 1, 2) Materiale care nu conțin metale prețioase sunt trimise pentru extracție metale neferoase Materialul care conține metale prețioase (plăci cu circuite imprimate, mufe, fire etc.) este sortat pentru a îndepărta firele de aur și argint, pinii placați cu aur de pe conectorii laterali PCB și alte părți cu un conținut ridicat de metale prețioase Aceste piese pot fi reciclate separat

tabelul 1

Bilantul echipamentului electronic la primul loc de dezmembrare

Nr. articol Denumirea produsului mediu Cantitate, kg Conținut, %

1 Venit pentru prelucrare Rafturi de dispozitive electronice, mașini, echipamente de comutare 24000,0 100

2 3 Primite după prelucrare Deșeuri electronice sub formă de plăci, conectori etc. Deșeuri neferoase și feroase, care nu conțin metale prețioase, plastic, sticlă organică Total 4100,0 19900,0 17,08 82,92

masa 2

Balanta electronica deseuri la a 2-a zona de demontare si sortare

p / p Denumirea produsului mediu Cantitate Conținut

stvo, kg nii, %

Primit pentru procesare

1 Deșeuri electronice sub formă de (conectori și plăci) 4100,0 100

Primit după separare manuală

sortarea si sortarea

2 Conectori 395,0 9,63

3 Componente radio 1080,0 26,34

4 plăci fără componente și fitinguri radio (pentru VPA-2015.0 49.15

yanny picioarele componentelor radio și pe podea cu

deține metale prețioase)

Încuietori pentru carduri, ace, ghidaje pentru card (electronic

5 poliţişti care nu conţin metale preţioase) 610,0 14,88

Total 4100,0 100

Piese precum conectori termorigizi și termoplastici, conectori pe plăci, plăci mici din getinax cu baie falsă sau fibră de sticlă cu componente radio și piste separate, condensatoare variabile și fixe, microcircuite pe bază de plastic și ceramică, rezistențe, ceramică și prizele din plastic ale tuburilor radio, siguranțe, antene, întrerupătoare și întrerupătoare, pot fi reciclate prin tehnici de îmbogățire.

Concasorul cu ciocan MD 2x5, concasorul cu falci (DShch 100x200) și concasorul inerțial cu con (KID-300) au fost testate ca unitate principală pentru operația de zdrobire.

În procesul de lucru, s-a dovedit că concasorul cu con inerțial ar trebui să funcționeze numai sub blocarea materialului, adică atunci când pâlnia de primire este complet umplută. Pentru munca eficienta Concasorul cu impact conic are o limită superioară a dimensiunii materialului de prelucrat Piesele mai mari interferează cu funcționarea normală a concasorului. Aceste deficiențe, principala dintre ele este necesitatea de a amesteca materiale diferite

furnizorii au fost forțați să renunțe la utilizarea KID-300 ca unitate principală pentru măcinare.

Utilizarea unui concasor cu ciocan ca concasor cu cap în comparație cu un concasor cu fălci s-a dovedit a fi mai preferabilă datorită performanței sale ridicate în zdrobirea deșeurilor electronice.

S-a stabilit că produsele de zdrobire includ fracții metalice magnetice și nemagnetice, care conțin cea mai mare parte aur, argint și paladiu. Pentru extragerea părții metalice magnetice a produsului de măcinare a fost testat un separator magnetic PBSTS 40/10. S-a stabilit că partea magnetică este formată în principal din nichel, cobalt, fier (Tabelul 3) S-a determinat performanța optimă a aparatului, care a fost de 3 kg/min la extragerea aurului 98,2 %

Partea metalică nemagnetică a produsului măcinat a fost separată cu ajutorul unui separator electrostatic ZEB 32/50. Sa constatat că partea metalică este formată în principal din cupru și zinc. Metalele nobile sunt reprezentate de argint și paladiu. S-a determinat performanța optimă a aparatului, care a fost de 3 kg/min cu o recuperare de argint de 97,8%.

La sortarea deșeurilor electronice, este posibilă izolarea selectivă a condensatoarelor multistrat uscate, care se caracterizează printr-un conținut ridicat de platină - 0,8% și paladiu - 2,8% (tabelul 3)

Tabelul 3

Compoziția concentratelor obținute în timpul sortării și prelucrării deșeurilor electronice

Si No. Co 1xx Re AN Ai Rc1 14 Alte Sume

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Concentrate de argint-paladiu

1 64,7 0,02 w 21,4 od 2,4 w 0,3 0,006 11,8 100,0

2 77,3 0,7 0,03 4,5 0,7 0,3 1,3 0,5 0,01 19,16 100,0

Concentrate magnetice

3 w 21,8 21,5 0,02 36,3 w 0,6 0,05 0,01 19,72 100,0

Concentrate din condensatoare

4 0,2 0,59 0,008 0,05 1,0 0,2 nu 2,8 0,8 M£0-14,9 CaO-25,6 Sn-2,3 Pb-2,5 11203-49 5 100,0

Fig. 1 Agsharatura-schema tehnologică de îmbogățire a deșeurilor radio-electronice

1- concasor cu ciocan MD-2x5; Concasor rulou cu 2 dinti 210 DR, 3 sita vibranta VG-50, separator 4 mag PBSTS-40/Yu; 5- separator electrostatic ZEB-32/50

2. Combinația proceselor de topire a concentratelor REL și electroliza anozilor de cupru-nichel obținuți stă la baza tehnologiei de concentrare a metalelor prețioase în slimuri adecvate procesării prin metode standard; pentru a îmbunătăți eficiența metodei în stadiul de topire, zgura impurităților REL este efectuată în aparate cu duze de suflare situate radial.

Analizele fizice și chimice ale pieselor deșeurilor electronice au arătat că până la 32 element chimic, în timp ce raportul dintre cuprul și suma elementelor rămase este 50-M50 50-40.

Concentrate REL SHOya

U.......................... . ■ .- ...I II." h

Leşierea

xGpulp

Filtrare

I Soluţia I Sediment (Au, VP, Hell, Cu, N1) --■ pentru producerea Au

Ag precipitatii

Filtrare

Soluție pentru eliminare ^ Cu + 2, M + 2,2n + \ PsG2

„TAd pe alcalin ▼ pl

Figura 2 Schema de extracție a metalelor prețioase cu leșiere concentrată

Întrucât majoritatea concentratelor obținute în timpul sortării și îmbogățirii sunt prezentate sub formă metalică, s-a testat schema de extracție cu leșiere în soluții acide. Circuitul prezentat în Figura 2 a fost testat cu 99,99% aur pur și 99,99% argint pur. Recuperarea aurului și argintului a fost de 98,5%, respectiv 93,8%. Pentru extragerea paladiului din soluții a fost studiat procesul de sorbție pe fibra sintetică schimbătoare de ioni AMPAN H/804.

Rezultatele sorbției sunt prezentate în Figura 3. Capacitatea de sorbție a fibrei a fost de 6,09%.

Fig.3. Rezultatele sorbției paladiului pe fibre sintetice

Agresivitatea ridicată a acizilor minerali, recuperarea relativ scăzută a argintului și nevoia de eliminare un numar mare soluțiile de deșeuri îngustează posibilitățile de utilizare aceasta metodaînainte de prelucrarea concentratelor de aur (metoda este ineficientă pentru prelucrarea întregului volum de concentrate de deșeuri electronice).

Deoarece concentratele pe bază de cupru predomină cantitativ în concentrate (până la 85% din masa totală) iar conținutul de cupru din aceste concentrate este de 50-70%, în condiții de laborator

În experimente s-a verificat posibilitatea procesării concentratului pe bază de topire în anozi de cupru-nichel cu dizolvarea ulterioară a acestora.

Concentrate de deșeuri electronice

Electrolitul I-\

-[ Electroliza |

Namol de metale pretioase Cupru catod

Fig. 4 Schema de extracție a metalelor prețioase cu topire pe anozi de cupru-nichel și electroliză

Topirea concentratelor a fost efectuată în cuptorul Tamman în creuzete de grafit-șamotă Greutatea topirii a fost de 200 g. Concentratele pe bază de cupru au fost topite fără complicații. Punctul lor de topire este în intervalul 1200-1250°C. Concentratele pe bază de fier-nichel necesită o temperatură de 1300-1350°C pentru topire. concentratul este furnizat topiturii.

contine 40 g/l cupru, 35 g/l H2804. Compoziție chimică electrolit, nămol și depozit de catod sunt prezentate în tabelul 4

În urma testelor, s-a constatat că în timpul electrolizei anozilor fabricați din fracții metalizate de aliaj de deșeuri electronice, electrolitul folosit în baia de electroliză este epuizat în cupru, nichel, zinc, fier și staniu se acumulează în el ca impurități.

S-a stabilit că paladiul în condiții de electroliză este împărțit în toate produsele de electroliză, astfel încât, în electrolit, conținutul de paladiu este de până la 500 mg/l, concentrația la catod ajunge la 1,4%.O parte mai mică de paladiu intră în nămol. . Staniul se acumulează în nămol, ceea ce face dificilă prelucrarea în continuare fără a îndepărta mai întâi staniul.Plumbul trece în nămol și, de asemenea, îngreunează procesarea.Se observă pasivarea anodului.

Deoarece plumbul prezent în anod este sub formă metalică, pe anod au loc următoarele procese.

Pb - 2e = Pb2+

20H - 2e \u003d H20 + 0,502 804 "2 - 2e \u003d 8<Э3 + 0,502

Cu o concentrație scăzută de ioni de fistulă în electrolitul sulfat, potențialul său normal este cel mai negativ, prin urmare, sulfatul de plumb se formează pe anod, ceea ce reduce zona anodului, ca urmare a creșterii densității curentului anodului, ceea ce contribuie la oxidarea plumbului divalent în ioni tetravalenți

Pb2+ - 2e = Pb4+

Ca rezultat al hidrolizei, PIO2 se formează conform reacției.

Pb(804)2 + 2H20 = Pb02 + 2H2804

Tabelul 4

Rezultate dizolvarea anodului

Nr. articol Nume produs Conținut, %, g/l

C Nu. Deci Xp Be Mo R<1 Аи РЬ Бп

1 Anod, % 51,2 11,9 1,12 14,4 12,4 0,5 0,03 0,6 0,15 3,4 2,0 2,3

2 Depozit catodic, % 97,3 0,2 0,03 0,24 0,4 nu sl 1,4 0,03 0,4 nu nu

3 Electrolit, g/l 25,5 6,0 0,4 9,3 8,8 0,9 w 0,5 0,001 0,5 nu 2,9

4 Nămol, % 31,1 0,3 w 0,5 0,2 2,5 w 0,7 1,1 27,5 32,0 4,1

Oxidul de plumb creează un strat protector pe anod, ceea ce determină imposibilitatea dizolvării ulterioare a anodului. Potențialul electrochimic al anodului a fost de 0,7 V, ceea ce duce la transferul ionilor de paladiu în electrolit și descărcarea ulterioară a acestuia la catod.

Adăugarea ionului de clor la electrolit a făcut posibilă evitarea fenomenului de pasivare, dar acest lucru nu a rezolvat problema eliminării electrolitului și nu a asigurat utilizarea tehnologiei standard de prelucrare a nămolului.

Rezultatele obținute au arătat că tehnologia prevede prelucrarea deșeurilor radio-electronice, cu toate acestea, aceasta poate fi îmbunătățită semnificativ în condițiile oxidării și zgurii impurităților din grupul de metale (nichel, zinc, fier, staniu, plumb) de resturi radio-electronice în timpul topirii concentratului.

Calculele termodinamice, efectuate din ipoteza că oxigenul atmosferic pătrunde fără restricții în baia cuptorului, au arătat că impurități precum Fe, Xn, Al, Sn și Pb pot fi oxidate în cupru 37% cu un conținut de cupru de 1,5% Cu20 în topitură. şi 0,94% cu un conţinut de 12,0% Cu20 în topitură.

Verificarea experimentală a fost efectuată pe un cuptor de laborator cu masa creuzetului de 10 kg pentru cupru cu duze de sablare amplasate radial (Tabelul 5), care fac posibilă asigurarea rotației metalului topit cu aer fără stropire și, din această cauză, pentru a multiplica alimentarea cu suflare (comparativ cu alimentarea cu aer a metalului topit prin conducte)

Studiile de laborator au stabilit că un rol important în oxidarea concentratului metalic revine compoziției zgurii.La topirea cu fluxarea cu cuarț, staniul nu trece în zgură și trecerea plumbului este dificilă.La utilizarea unui flux combinat constând în din 50% nisip de cuarț și 50% sodă, trec în zgură toate impuritățile

Tabelul 5

Rezultatele topirii concentratului metalic al deșeurilor electronice cu duze de suflare amplasate radial în funcție de timpul de suflare

Nr. articol Nume produs Compoziție, %

Si Nr Reg gp Pb Bp Ad Au M Altele Total

1 Aliaj inițial 60,8 8,5 11,0 9,5 0,1 3,0 2,5 4,3 0,10 0,2 0,0 100,0

2 Aliaj după purjare de 15 minute 69,3 6,7 3,5 6,5 0,07 0,4 0,8 4,9 0,11 0,22 7,5 100,0

3 Aliaj după purjare de 30 de minute 75,1 5,1 0,1 4,7 0,06 0,3 0,4 5,0 0,12 0,25 8,87 100,0

4 Aliaj după purjare de 60 min 77,6 3,9 0,05 2,6 0,03 0,2 0,09 5,2 0,13 0,28 9,12 100,0

5 Aliaj după purjare de 120 min 81,2 2,5 0,02 1,1 0,01 0,1 0,02 5,4 0,15 0,30 9,2 100,0

Rezultatele topiturii arată că 15 minute de suflare prin duzele de suflare sunt suficiente pentru a îndepărta o parte semnificativă a impurităților. Energia aparentă de activare a reacției de oxidare în aliajul de cupru al plumbului - 42,3 kJ/mol, staniu - 63,1 kJ/mol, fier - 76,2 kJ/mol, zinc - 106,4 kJ/mol, nichel - 185,8 kJ/mol

Studiile privind dizolvarea anodică a produselor de topire au arătat că nu există pasivare a anodului în timpul electrolizei aliajului într-un electrolit de acid sulfuric după o purjare de 15 minute. Electrolitul nu este epuizat în cupru și nu este îmbogățit cu impurități care au trecut în nămol în timpul topirii, ceea ce asigură utilizarea repetată a acestuia. Plumbul și staniul sunt absente în nămol, ceea ce permite utilizarea tehnologiei standard de prelucrare a nămolului în funcție de dehidrogenarea nămolului. schema - „topirea alcalină pentru aliaj de aur-argint”

Pe baza rezultatelor cercetării au fost dezvoltate unități de cuptoare cu duze de suflare amplasate radial, care funcționează în regim periodic la 0,1 kg, 10 kg, 100 kg pentru cupru, asigurând prelucrarea loturilor de deșeuri radio-electronice de diferite dimensiuni. totodată, întreaga linie de prelucrare extrage metale prețioase fără a combina loturi de diverși furnizori, ceea ce asigură calcul financiar precis pentru metalele livrate Pe baza rezultatelor testelor, date inițiale pentru construcția unei instalații de prelucrare REL cu o capacitate de 500 kg. de aur pe an au fost dezvoltate Proiectul întreprinderii a fost finalizat Perioada de rambursare a investițiilor de capital 7-8 luni

1 S-au dezvoltat bazele teoretice ale metodei de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică cu extracție profundă a metalelor nobile și neferoase.

1 1 Se determină caracteristicile termodinamice ale principalelor procese de oxidare a metalelor într-un aliaj de cupru, care permit prezicerea comportamentului metalelor și impurităților menționate.

1 2 Valorile energiei aparente de activare a oxidării în aliajul de cupru de nichel - 185,8 kJ/mol, zinc - 106,4 kJ/mol, fier - 76,2 kJ/mol, staniu 63,1 kJ/mol, plumb 42,3 kJ/mol .

2 A fost dezvoltată o tehnologie pirometalurgică pentru prelucrarea deșeurilor din industria radio-electronică cu producerea unui aliaj de aur-argint (metal Dore) și a unui concentrat de platină-paladiu.

2.1 Au fost stabiliți parametrii tehnologici (timpul de zdrobire, performanța separării magnetice și electrostatice, gradul de extracție a metalelor) de îmbogățire fizică a REL conform schemei măcinare -» separare magnetică -» separare electrostatică, ceea ce face posibilă obținerea de concentrate de metale prețioase cu o compoziție cantitativă și calitativă previzibilă

2 2 Au fost determinati parametrii tehnologici (temperatura de topire, consumul de aer, gradul de trecere a impuritatilor in zgura, compozitia zgurii de rafinare) ai topirii oxidative a concentratelor intr-un cuptor cu inducere cu alimentare cu aer a topiturii prin lance radial-axiale; au fost dezvoltate si testate unitati cu lance radial-axiale de diferite capacitati

3 Pe baza cercetărilor efectuate a fost realizată și pusă în producție o instalație pilot de prelucrare a deșeurilor electronice, care include o secție pentru măcinare (concasor MD2x5), separare magnetică și electrostatică (PBSTS 40/10 și ZEB 32/50). ), topirea într-un cuptor cu inducție (PI 50 /10) cu un generator SCHG 1-60/10 și o unitate de topire cu tuburi radiale-axiale, dizolvarea electrochimică a anozilor și prelucrarea nămolului de metale prețioase, efectul „pasivării anodului”. ” a fost studiat, s-a stabilit existența unei dependențe puternic extreme a conținutului de plumb într-un anod de cupru-nichel realizat din deșeuri electronice, care trebuie luată în considerare la controlul procesului de topire oxidativă radial-axială.

4. În urma testelor semi-industriale ale tehnologiei de prelucrare a deșeurilor electronice, datele inițiale au fost elaborate

pentru construirea unei instalaţii de prelucrare a deşeurilor din industria radiotehnică

5. Efectul economic așteptat de la introducerea dezvoltării disertației bazate pe o capacitate de aur de 500 kg/an este de ~50 milioane de ruble. cu o perioadă de rambursare de 7-8 luni

1 Telyakov A.N. Utilizarea deșeurilor de la întreprinderile electrice / A.N. Telyakov, D.V. Gorlenkov, E.Yu. Stepanova // Rezumate ale raportului Internațional Conf „Tehnologii metalurgice și ecologie” 2003

2 Telyakov A. N. Rezultatele testării tehnologiei de prelucrare a deșeurilor radio-electronice / A. N. Telyakov, L. V. Ikonin // Note ale Institutului minier. T 179 2006

3 Telyakov A.N. Cercetări privind oxidarea impurităților în concentratul metalic al deșeurilor radioelectronice // Note ale Institutului Minier T 179 2006

4 Telyakov A.N. Tehnologia de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică / AN Telyakov, D V. Gorlenkov, E. Yu Georgieva // Metale neferoase Nr. 6 2007.

RIC SPGGI 08 109 2007 3 424 T 100 exemplare 199106 Sankt Petersburg, linia 21, 2

INTRODUCERE

Capitolul 1. REVISTA LITERATURĂ.

Capitolul 2. STUDIUL COMPOZIȚIEI MATERIEI

RADIO-ELECTRONIC DESEURI.

Capitolul 3. DEZVOLTAREA TEHNOLOGIILOR MEDIILOR

RADIO-ELECTRONIC DESEURI.

3.1. Prăjirea deșeurilor electronice.

3.1.1. Informații despre materiale plastice.

3.1.2. Calcule tehnologice pentru utilizarea gazelor de prăjire.

3.1.3. Prăjirea deșeurilor electronice în lipsa aerului.

3.1.4. Prăjirea deșeurilor electronice într-un cuptor cu tuburi.

3.2 Metode fizice de prelucrare a deșeurilor electronice.

3.2.1. Descrierea zonei de îmbogățire.

3.2.2. Schema tehnologică a secţiei de îmbogăţire.

3.2.3. Dezvoltarea tehnologiei de îmbogățire la unitățile industriale.

3.2.4. Determinarea productivității unităților secției de îmbogățire în timpul procesării deșeurilor electronice.

3.3. Testarea industrială a îmbogățirii deșeurilor electronice.

3.4. Concluzii la capitolul 3.

Capitolul 4. DEZVOLTAREA TEHNOLOGIEI PENTRU PRELUCRAREA CONCENTRATELOR DE DESEURI RADIOELECTRONICE.

4.1. Cercetări privind prelucrarea concentratelor REL în soluții acide.

4.2. Testarea tehnologiei de obținere a aurului și argintului concentrat.

4.2.1. Testarea tehnologiei de obținere a aurului concentrat.

4.2.2. Testarea tehnologiei de obținere a argintului concentrat.

4.3. Cercetări de laborator privind extracția aurului și argintului REL prin topire și electroliză.

4.4. Dezvoltarea tehnologiei de extracție a paladiului din soluții de acid sulfuric.

4.5. Concluzii la capitolul 4.

capitolul 5

5.1. Topirea concentratelor metalice REL.

5.2. Electroliza produselor de topire REL.

5.3. Concluzii la capitolul 5.

Capitolul 6

6.1. Calcule termodinamice ale oxidării impurităților REL.

6.2. Studiul oxidării impurităților din concentratele REL.

6.3. Teste semi-industriale privind topirea oxidativă și electroliza concentratelor REL.

6.4. Concluziile capitolului.

Introducere 2007, disertație despre metalurgie, Alexey Nailevich Telyakov

Relevanța lucrării

Tehnologia modernă necesită din ce în ce mai multe metale nobile. În prezent, extracția acestora din urmă a scăzut brusc și nu satisface cererea, prin urmare, este necesar să se utilizeze toate posibilitățile de mobilizare a resurselor acestor metale și, în consecință, rolul metalurgiei secundare a metalelor prețioase este crescând. În plus, extracția Au, Ag, Pt și Pd conținute în deșeuri este mai profitabilă decât din minereuri.

Schimbarea mecanismului economic al țării, inclusiv a complexului militar-industrial și a forțelor armate, a impus crearea în anumite regiuni ale țării de complexe de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică cu conținut de metale prețioase. În același timp, este obligatorie să se maximizeze extracția metalelor prețioase din materii prime sărace și să se reducă masa de steril-reziduuri. De asemenea, este important ca odată cu extracția metalelor prețioase să se poată obține și metale neferoase, precum cuprul, nichelul, aluminiul și altele.

Scopul lucrării este de a dezvolta o tehnologie pentru extracția aurului, argintului, platinei, paladiului și metalelor neferoase din deșeuri din industria radio-electronică și deșeuri tehnologice din întreprinderi.

Dispoziții de bază pentru apărare

1. Presortarea REL cu îmbogățirea mecanică ulterioară asigură producerea aliajelor metalice cu extracția sporită a metalelor prețioase din acestea.

2. Analiza fizică și chimică a părților deșeurilor electronice a arătat că piesele se bazează pe până la 32 de elemente chimice, în timp ce raportul cuprului față de suma elementelor rămase este de 50-g60: 50-100.

3. Potențialul scăzut de dizolvare al anozilor de cupru-nichel obținuți prin topirea deșeurilor radio-electronice face posibilă obținerea nămolului de metal nobil adecvat pentru prelucrare conform tehnologiei standard.

Metode de cercetare. Laborator, laborator extins, teste industriale; analiza produselor de îmbogățire, topire, electroliză a fost efectuată prin metode chimice. Pentru studiu a fost utilizată metoda microanalizei spectrale cu raze X (XSMA) și analiză de fază cu raze X (XRF) folosind instalația DRON-Ob.

Valabilitatea și fiabilitatea prevederilor, concluziilor și recomandărilor științifice se datorează utilizării unor metode de cercetare moderne și de încredere și este confirmată de buna convergență a rezultatelor studiilor complexe efectuate în condiții de laborator, laborator extins și industriale.

Noutate științifică

S-a stabilit efectul de pasivizare al filmelor de oxid de plumb în timpul electrolizei anozilor de cupru-nichel fabricați din deșeuri electronice. Se dezvăluie compoziția filmelor și se determină condițiile tehnologice de preparare a anozilor, care asigură absența unei condiții de efect de pasivare.

Semnificația practică a lucrării

A fost dezvoltată o linie tehnologică de testare a deșeurilor radio-electronice, care include compartimente de dezasamblare, sortare, îmbogățire mecanică de topire și analiza metalelor prețioase și neferoase;

S-a dezvoltat o tehnologie pentru topirea deșeurilor radio-electronice într-un cuptor cu inducție, combinată cu efectul de oxidare a jeturilor radial-axiale asupra topiturii, asigurând un transfer intens de masă și căldură în zona de topire a metalului;

A fost elaborată și testată la scară industrială pilot o schemă tehnologică de prelucrare a deșeurilor radio-electronice și a deșeurilor tehnologice de la întreprinderi, care asigură prelucrarea și decontarea individuală cu fiecare furnizor REL.

Aprobarea lucrării. Au fost raportate materialele lucrării de disertație: la Conferința internațională „Tehnologii și echipamente metalurgice”, aprilie 2003, Sankt Petersburg; Conferința științifico-practică integrală rusească „Noile tehnologii în metalurgie, chimie, îmbogățire și ecologie”, octombrie 2004, Sankt Petersburg; conferința științifică anuală a tinerilor oameni de știință „Mineralele Rusiei și dezvoltarea lor” 9 martie - 10 aprilie 2004, Sankt Petersburg; conferința științifică anuală a tinerilor oameni de știință „Mineralele Rusiei și dezvoltarea lor” 13-29 martie 2006, Sankt Petersburg.

Publicaţii. Principalele prevederi ale disertației au fost publicate în 7 lucrări tipărite, inclusiv 3 brevete de invenție.

Materialele acestei lucrări prezintă rezultatele studiilor de laborator și ale prelucrării industriale a deșeurilor care conțin metale prețioase în fazele de demontare, sortare și îmbogățire a deșeurilor radio-electronice, topire și electroliză, efectuate în condiții industriale la întreprinderea SKIF-3 de la site-urile Centrului Științific Rus „Chimie Aplicată” și o instalație mecanică. Karl Liebknecht.

Concluzie teză cu tema „Dezvoltarea unei tehnologii eficiente de extracție a metalelor neferoase și nobile din deșeurile industriei ingineriei radio”

CONCLUZII ASUPRA LUCRĂRII

1. Pe baza analizei surselor literare și a experimentelor, a fost identificată o metodă promițătoare de prelucrare a deșeurilor electronice, inclusiv sortarea, îmbogățirea mecanică, topirea și electroliza anozilor de cupru-nichel.

2. S-a dezvoltat o tehnologie de testare a deșeurilor electronice care face posibilă prelucrarea separată a fiecărui lot tehnologic al furnizorului cu determinarea cantitativă a metalelor.

3. Pe baza testelor comparative ale concasoarelor cu 3 capete (concasor cu inerție, concasor cu falci, concasor cu ciocan), un concasor cu ciocan este recomandat pentru implementare industrială.

4. Pe baza cercetărilor efectuate s-a fabricat și dat în producție o instalație pilot pentru prelucrarea deșeurilor electronice.

5. În experimente de laborator și industriale s-a studiat efectul „pasivizării” anodului. S-a stabilit existența unei dependențe puternic extreme a conținutului de plumb într-un anod de cupru-nichel realizat din deșeuri radio-electronice, care trebuie luată în considerare la controlul procesului de topire radial-axială oxidativă.

6. În urma testării semiindustriale a tehnologiei de prelucrare a deșeurilor radio-electronice au fost elaborate date inițiale pentru construcția unei instalații de prelucrare a deșeurilor din industria ingineriei radio.

Bibliografie Telyakov, Alexey Nailievici, disertație pe tema Metalurgia metalelor feroase, neferoase și rare

1. Meretukov M.A. Metalurgia metalelor nobile / M.A.Metetukov, A.M. Orlov. Moscova: Metalurgie, 1992.

2. Lebed I. Probleme și posibilități de utilizare a materiilor prime secundare care conțin metale nobile. Teoria și practica proceselor de metalurgie neferoasă; experiența metalurgiștilor I. Lebed, S. Ziegenbalt, G. Krol, L. Schlosser. M.: Metalurgie, 1987. S. 74-89.

3. Malhotra S. Recuperarea metalelor pretioase pentru serap. În metale prețioase. Extracția și prelucrarea minieră. Proc. Int. Sump. Los Angeles 27-29 februarie 1984 Înt. soc. de AUME. 1984. P. 483-494

4. Williams D.P., Drake P. Recuperarea metalelor prețioase din deșeuri electronice. Proc Gth Int Metale prețioase Conf. Newport Beach, California iunie 1982. Toronto, Pergamon Press 1983 p 555-565.

5. Dove R Degussa: Un specialist diversificat. Metal Bull MON 1984 #158 p.ll, 13, 15, 19.21.

6. Aur din garhoge. Minerul de Nord. V. 65. Nr. 51. p. 15.

7. Dunning B.W. Recuperarea metalelor prețioase din deșeuri electronice și lipire utilizate în fabricarea electronică. Int Circ Biroul Minelor Dep. SUA Inter 1986 #9059. P. 44-56.

8. Egorov V.L. Metode magnetice electrice și speciale de prelucrare a minereului. M.: Nedra 1977.

9. Angelov A.I. Fundamentele fizice ale separării electrice / A.I. Angelov, I.P. Vereshchagin și colab. M.: Nedra. 1983.

10. Maslenitsky I.N. Metalurgia metalelor nobile / I.N. Maslenitsky, L.V. Chugaev. Moscova: Metalurgie. 1972.

11. Fundamentele metalurgiei / Editat de N.S. Graver, I.P. Sazhina, I.A. Strigina, A.V. Troitsky. Moscova: Metalurgie, T.V. 1968.

12. Smirnov V.I. Metalurgia cuprului și nichelului. Moscova: Metalurgie, 1950.

13. Morrison B.H. Recuperarea argintului și aurului din nămolurile de rafinărie la rafinăriile canadiene de cupru. În: Proc Symp Extraction Metallurgy 85. London 9-12 Sept 1985 Inst of Mininy and Metall London 1985. P. 249-269.

14. Leigh A.H. Practica de rafinare subțire a metalelor prețioase. Proc. Int Symp Hidrometalurgie. Chicago. februarie 1983 25 martie - AIME, NY - 1983. P.239-247.

15. Specificaţii TU 17-2-2-90. Aliaj argint-aur.

16. GOST 17233-71 - GOST 17235-71. Metode de analiză.

17. Chimia analitică a metalelor de platină, Ed. academician

18. A.P.Vinogradova. M.: Știință. 1972.

19. Pat. RF 2103074. Metoda de extragere a metalelor pretioase din nisipurile aurii / V.A. Nerlov et al.1991.08.01.

20. Pat. 2081193 RF. Metoda de extracție prin percolație a argintului și aurului din minereuri și halde / Yu.M. Potashnikov și colab. 1994.05.31.

21. Pat. 1616159 RF. Metoda de extragere a aurului din minereuri de argilă /

22. V.K.Chernov şi colab.12.01.1989.

23. Pat. 2078839 RF. Linie de prelucrare a concentratului de flotație / A.F. Panchenko și colab.1995.03.21.

24. Pat. 2100484 RF. Metoda de obținere a argintului din aliajele sale / A.B. Lebed, V.I. Skorokhodov, S.S. Naboychenko și colab.1996.02.14.

25. Pat. 2171855 RF. O metodă pentru extragerea metalelor de platină din nămol / N.I. Timofeev et al., 2000.01.05.

26. Pat. 2271399 RF. Metoda de levigare a paladiului din nămol / A.R.Tatarinov și colab.2004.08.10.

27. Pat. 2255128 RF. O metodă pentru extragerea paladiului din deșeuri / Yu.V. Demin și colab. 2003.08.04.

28. Pat. 2204620 RF. O metodă de procesare a sedimentelor pe bază de oxizi de fier care conțin metale nobile / Yu.A. Sidorenko și colab.1001.07.30.

29. Pat. 2286399 RF. O metodă de prelucrare a materialelor care conțin metale nobile și plumb / A.K. Ter-Oganesyants și colab.2005.03.29.

30. Pat. 2156317 RF. O metodă de extragere a aurului din materii prime purtătoare de aur / V.G. Moiseenko, V.S. Rimkevich. 23.12.1998.

31. Pat. 2151008 RF. Instalație pentru extragerea aurului din deșeurile industriale / N.V. Pertsov, V.A. Prokopenko. 11.06.1998.

32. Pat. 2065502 RF. O metodă pentru extragerea metalelor de platină dintr-un material care le conține / A.V. Ermakov și colab. 1994.07.20.

33. Pat. 2167211 RF. Metodă ecologic curată de extragere a metalelor nobile din materialele care le conțin / V.A.Gurov. 26.10.2000.

34. Pat. 2138567 RF. Metoda de extragere a aurului din părțile aurite care conțin molibden / S.I. Loleyt și colab.1998.05.25.

35. Pat. 2097438 RF. O metodă de extragere a metalelor din deșeuri / Yu.M. Sysoev, A.G. Irisov. 29.05.1996.

36. Pat. 2077599 RF. O metodă pentru separarea argintului de deșeurile care conțin metale grele / A.G. Kastov și colab., 1994.07.27.

37. Pat. 2112062 RF. O metodă de prelucrare a aurului slip / A.I. Karpukhin, I.I. Stelnina, G.S. Rybkin. 15.07.1996.

38. Pat. 2151210 RF. Metoda de prelucrare pentru ligatura aliaj de aur /

39. A. I. Karpukhin, I. I. Stelnina, L. A. Medvedev, D. E. Dementiev. 24.11.1998.

40. Pat. 2115752 RF. Metoda de rafinare pirometalurgică a aliajelor de platină / A.G. Mazaletsky, A.V. Ermakov și colab.1997.09.30.

41. Pat. 2013459 RF. Metoda de rafinare a argintului / E.V. Lapitskaya, M.G. Slotintseva, E.I. Rytvin, N.M. Slotintsev. E.M. Bychkov, N.M. Trofimov,1. B.P. Nikitin. 18.10.1991.

42. Pat. 2111272 RF. Metodă de izolare a metalelor de platină. V.I.Skorokhodov și alții.14.05.1997.

43. Pat. 2103396 RF. Nasonova V.A., Sidorenko Yu.A. Metoda de prelucrare a soluțiilor de produse industriale și producția de rafinare a metalelor din grupa platinei. 29.01.1997.

44. Pat. 2086685 RF. Metodă de rafinare pirometalurgică a deșeurilor care conțin aur și argint. 14.12.1995.

45. Pat. 2096508 RF. O metodă de extragere a argintului din materiale care conțin clorură de argint, impurități de aur și metale din grupa platinei / S.I. Loleit și colab. 1996.07.05.

46. Pat. 2086707 RF. O metodă pentru extragerea metalelor nobile din soluții de cianură / Yu.A. Sidorenko și colab. 1999.02.22.

47. Pat. 2170277 RF. Metodă de obținere a clorurii de argint din produse industriale care conțin clorură de argint / E.D. Musin, A.I. Kanrpukhin G.G. Mnisov. 15.07.1999.

48. Pat. 2164255 RF. O metodă pentru extragerea metalelor nobile din produse care conțin clorură de argint, metale din grupa platinei / Yu.A. Sidorenko și colab. 1999.02.04.

49. Khudyakov I.F. Metalurgia cuprului, nichelului, elemente aferente și proiectarea atelierelor / I.F. Khudyakov, S.E. Klyain, N.G. Ageev. Moscova: Metalurgie. 1993. S. 198-199.

50. Khudyakov I.F. Metalurgia cuprului, nichelului și cobaltului / I.F. Khudyakov, A.I. Tikhonov, V.I. Deev, S.S. Naboychenao. Moscova: Metalurgie. 1977. Vol.1. pp.276-177.

51. Pat. 2152459 RF. Metoda de rafinare electrolitică a cuprului / G.P. Miroevsky, K.A. Demidov, I.G. Ermakov și colab., 2000.07.10.

52. A.S. 1668437 URSS. O metodă de prelucrare a deșeurilor care conțin metale neferoase / S.M. Krichunov, V.G. Lobanov și colab., 1989.08.09.

53. Pat. 2119964 RF. O metodă de extragere a metalelor nobile / A.A. Antonov, A.V. Morozov, K.I. Kryshchenko. 2000.09.12.

54. Pat. 2109088 RF. Korenevsky A.D., Dmitriev V.A., Kryachko K.N. Electrolizor cu flux multibloc pentru extracția metalelor din soluțiile sărurilor acestora. 11.07.1996.

55. Pat. 2095478 RF. Metoda de extragere a aurului din deșeuri / V.A. Bogdanovskaya și colab.1996.04.25.

56. Pat. 2132399 RF. Metoda de prelucrare a unui aliaj de metale din grupa platinei / V.I.Bogdanov et al.1998.04.21.

57. Pat. 2164554 RF. O metodă pentru izolarea metalelor nobile din soluție / V.P. Karmannikov. 26.01.2000.

58. Pat. 2093607 RF. Metoda electrolitică de purificare a soluțiilor concentrate de acid clorhidric de platină care conțin impurități / Z.Herman, U.Landau. 17.12.1993.

59. Pat. 2134307 RF. O metodă pentru extragerea metalelor nobile din soluții / V.P. Zozulya și colab. 2000.03.06.

60. Pat. 2119964 RF. Petrova E.A., Samarov A.A., Makarenko M.G. Metoda de extragere a metalelor nobile și instalarea pentru implementarea acesteia. 05.12.1997.

61. Pat. 2027785 RF. Metoda de extragere a metalelor nobile (aur și argint) din materiale solide / V.G. Lobanov, V.I. Kraev și colab.1995.05.31.

62. Pat. 2211251 RF. Metoda de extracție selectivă a metalelor din grupa platinei din noroi anodici / V.I. Petrik. 2001.09.04.

63. Pat. 2194801 RF. Metoda de extragere a aurului și/sau argintului din deșeuri / V.M.Bochkarev și colab.2001.08.06.

64. Pat. 2176290 RF. Metoda de regenerare electrolitică a argintului dintr-o acoperire de argint pe bază de argint / O.G. Gromov, A.P. Kuzmin și colab., 2000.12.08.

65. Pat. 2098193 RF. Instalație pentru extragerea substanțelor și particulelor (aur, platină, argint) din suspensii și soluții / V.S. Zhabreev. 26.07.1995.

66. Pat. 2176279 RF. O metodă de procesare a materiilor prime secundare care conțin aur în aur pur / L.A. Doronicheva și colab. 2001.03.23.

67. Pat. 1809969 RF. Metoda de extracție a platinei IV din soluții de acid clorhidric / Yu.N. Pozhidaev și colab. 1991.03.04.

68. Pat. 2095443 RF. O metodă de extragere a metalelor nobile din soluții / V.A. Gurov, V.S. Ivanov. 03.09.1996.

69. Pat. 2109076 RF. O metodă de procesare a deșeurilor care conțin cupru, zinc, argint și aur / G.V.Verevkin, V.V.Denisov. 1996. 14.02.

70. Pat. 2188247 RF. O metodă pentru extragerea metalelor de platină din soluții de rafinare / N.I. Timofeev și colab. 2001.03.07.

71. Pat. 2147618 RF. Metoda de purificare a metalelor nobile din impurități / L.A. Voropanova. 10.03.1998.

72. Pat. 2165468 RF. O metodă de extragere a argintului din soluții foto reziduale, spălare și apă uzată / E.A. Petrov și colab. 1999.09.28.

73. Pat. 2173724 RF. O metodă pentru extragerea metalelor nobile din zgură / R.S. Aleev și colab., 1997.11.12.

74. Brockmeier K. Cuptoare de topire cu inducție. Moscova: Energie, 1972.

75. Farbman S.A. Cuptoare cu inducție pentru topirea metalelor și aliajelor / S.A. Farbman, I.F. Kolovaev. Moscova: Metalurgie, 1968.

76. Sassa B.C. Căptușeală cuptoare cu inducție și mixere. Moscova: Energo-atomizdat, 1983.

77. Sassa B.C. Căptușirea cuptoarelor cu inducție. Moscova: Metalurgie, 1989.

78. Tsiginov V.A. Topirea metalelor neferoase în cuptoare cu inducție. Moscova: Metalurgie, 1974.

79. Bamenko V.V. Cuptoare electrice de topire pentru metalurgia neferoasă / V.V. Bamenko, A.V. Donskoy, I.M. Solomakhin. Moscova: Metalurgie, 1971.

80. Pat. 2164256 RF. Metodă de prelucrare a aliajelor care conțin metale nobile și neferoase / S.G. Rybkin. 18.05.1999.

81. Pat. 2171301 RF. O metodă de extracție a metalelor prețioase, în special a argintului, din deșeuri / S.I. Loleyt și colab. 1999.06.03.

82. Pat. 2110594 RF. Digonsky S.V., Dubyakin N.A., Kravtsov E.D. Metoda de extragere a metalelor nobile din intermediari. 21.02.1997.

83. Pat. 2090633 RF. O metodă de procesare a deșeurilor electronice care conțin metale nobile / V.G. Kiraev și colab.1994.12.16.

84. Pat. 2180011 RF. O metodă de procesare a deșeurilor de produse electronice / Yu.A. Sidorenko și colab. 2000.05.03.

85. Pat. 2089635 RF. O metodă de extragere a argintului, aurului, platinei și paladiului din materii prime secundare care conțin metale nobile / N.A. Ustinchenko și colab. 1995.12.14.

86. Pat. 2099434 RF. O metodă de extragere a metalelor prețioase din materii prime secundare, în principal din lipirea staniu-plumb / S.I. Loleyt și colab. 1996.07.05.

87. Pat. 2088532 RF. O metodă de extracție a platinei și (sau) renului din catalizatori uzați pe bază de oxizi minerali / A.S. Bely și colab. 1993.11.29.

88. Pat. 20883705 RF. Baum Ya.M., Yurov S.S., Borisov Yu.V. Metoda de extracție a metalelor nobile din materiale de alumină și deșeuri de producție. 13.12.1995.

89. Pat. 2111791 RF. O metodă pentru extragerea platinei din catalizatori uzați care conțin platină pe bază de oxid de aluminiu / S.E. Spiridonov și colab., 1997.06.17.

90. Pat. 2181780 RF. O metodă de extragere a aurului din materiale polimetalice purtătoare de aur / S.E. Spiridonov. 17.06.1997.

91. Pat. 2103395 RF. O metodă pentru extragerea platinei din catalizatori uzați / E.P. Buchikhin și colab., 1996.09.18.

92. Pat. 2100072 RF. O metodă de extracție în comun a platinei și renului din catalizatorii uzați de platină-reniu / V.F.Borbat, L.N.Adeeva. 25.09.1996.

93. Pat. 2116362 RF. O metodă pentru extragerea metalelor prețioase din catalizatori uzați / RS Aleev și colab. 1997.04.01.

94. Pat. 2124572 RF. O metodă pentru extragerea platinei din catalizatori dezactivați de aluminiu-platină / I.A. Apraksin și colab., 1997.12.30.

95. Pat. 2138568 RF. O metodă de procesare a catalizatorilor uzați care conțin metale din grupa platinei / S.E.Godzhiev și colab., 1998.07.13.

96. Pat. 2154686 RF. O metodă de preparare a catalizatorilor uzați, inclusiv un purtător care conține cel puțin un metal nobil, pentru extracția ulterioară a acestui metal / E.A. Petrova și colab., 1999.02.22.

97. Pat. 2204619 RF. Metoda de prelucrare a catalizatorilor aluminoplastici, care conțin în principal reniu /V.A.Schipachev, G.A.Gorneva. 2001.01.09.

98. Weisberg J1.A. Tehnologie fără deșeuri pentru regenerarea catalizatorilor uzați de platină-paladiu / L.A. Vaisberg, L.P. Zarogatsky // Metale neferoase. 2003. Nr. 12. pp.48-51.

99. Aglitsky V.A. Rafinarea pirometalurgică a cuprului. Moscova: Metalurgie, 1971.

100. Khudyakov I.F. Metalurgia metalelor secundare neferoase / I.F. Khudyakov, A.P. Doroshkevich, S.V. Karelov. Moscova: Metalurgie, 1987.

101. Smirnov V.I. Producția de cupru și nichel. M.: Metallurgizdat.1950.

102. Sevryukov N.N. Metalurgie generală / N.N. Sevryukov, B.A. Kuzmin, E.V. Chelishchev. Moscova: Metalurgie, 1976.

103. Bolhovitinov N.F. Știința metalelor și tratamentul termic. M.: Stat. ed. literatura de inginerie stiintifica si tehnica, 1954.

104. Volsky A.I. Teoria proceselor metalurgice / A.I. Volsky, E.M. Sergievskaya. Moscova: Metalurgie, 1988.

105. Scurtă carte de referință a mărimilor fizice și chimice. L.: Chimie, 1974.

106. Shalygin L.M. Influența condițiilor de alimentare cu explozie asupra naturii transferului de căldură și de masă într-o baie de convertizor. 1998. Nr. 4. S.27-30

107. Shalygin L.M. Structura echilibrului termic, generarea de căldură și transferul de căldură în aparate metalurgice autogene de diferite tipuri // Tsvetnye metally. 2003. Nr. 10. pp. 17-25.

108. Shalygin L.M. et al.Condiţiile de alimentare cu explozie a topiturii şi dezvoltarea mijloacelor de intensificare a regimului de explozie.Zapiski Gornogo instituta. 2006. V. 169. S. 231-237.

109. Frenkel N.Z. Hidraulica. M.: GEI. 1956.

110. Emanuel N.M. Curs de cinetică chimică / N.M. Emanuel, D.G. Knorre. M.: Liceu. 1974.

111. Delmon B. Cinetica reacțiilor eterogene. M.: Mir, 1972.

112. Gorlenkov D.V. Metoda de dizolvare a anozilor de cupru-nichel care conțin metale nobile / D.V. Gorlenkov, P.A. Pechersky și colab. // Note ale Institutului minier. T. 169. 2006. S. 108-110.

113. Belov S.F. Perspective de utilizare a acidului sulfamic pentru prelucrarea materiilor prime secundare care conțin metale nobile și neferoase / S.F. Belov, T.I. Avaeva, G.D. Sedredina // Metale neferoase. nr. 5. 2000.

114. Graver T.N. Crearea metodelor de prelucrare a materiilor prime complexe și necompozite care conțin metale rare și de platină / T.N. Graver, G.V. Petrov // Metale neferoase. nr. 12. 2000.

115. Yarosh Yu.B. Yarosh Yu.B., Fursov A.V., Ambrasov V.V. et al. Dezvoltarea și dezvoltarea unei scheme hidrometalurgice pentru extragerea metalelor nobile din deșeuri electronice // Metale neferoase. nr. 5.2001.

116. Tihonov I.V. Dezvoltarea unei scheme optime de prelucrare a produselor care conțin metale de platină / I.V. Tikhonov, Yu.V. Blagodaten și colab. // Metale neferoase. nr. 6.2001.

117. Grechko A.V. Prelucrarea pirometalurgică cu barbotare a produselor reziduale din diverse producții industriale / A.V.Grechko, V.M.Taretsky, A.D.Besser // Metale neferoase. nr. 1.2004.

118. Mihaiev A.D. Extragerea argintului din deșeuri electronice / A.D.Maheev, A.A. Kolmakova, A.I. Ryumin, A.A. Kolmakov // Metale neferoase. nr. 5. 2004.

119. Kazantsev S.F. Prelucrarea deșeurilor tehnogene care conțin metale neferoase / S.F. Kazantsev, G.K. Moiseev și colab. // Metale neferoase. nr 8. 2005.

Lucrări similare

Extracția metalelor prețioase din deșeurile industriei radio-electronice, cum ar fi computerele, aparatele de uz casnic și diverse tipuri de produse electrice, reprezintă astăzi o direcție nouă și în dezvoltare rapidă în prelucrarea și extracția metalelor prețioase secundare. Utilizarea aparatelor de uz casnic, calculatoarelor și electronicelor presupune un proces în mai multe etape, care include etapele de depozitare, sortare și prelucrare a „deșeurilor electronice”, premergătoare etapei de extracție directă a metalelor prețioase.

Tendința timpului nostru este creșterea prețurilor la metalele prețioase. Creșterea prețurilor este asociată cu o creștere a costului extragerii minereurilor, o reducere a rezervelor de minereuri cu un conținut ridicat de metale prețioase, înăsprirea standardelor de mediu și alți factori la fel de importanți. Din acest motiv, relevanța unui astfel de fenomen precum prelucrarea deșeurilor și a deșeurilor din industria radio-electronică este în creștere. Extracția metalelor prețioase secundare este evidențiată în metalurgie ca o industrie separată. Cele mai importante surse de metale prețioase secundare sunt metalurgia neferoasă, fabricarea instrumentelor și industria electronică. Conținutul de aur, platină, argint și paladiu în deșeuri este semnificativ mai mare decât în minereu, astfel încât prelucrarea deșeurilor cu extragerea metalelor prețioase este o activitate profitabilă din punct de vedere economic. Ponderea metalelor prețioase secundare în volumul total al producției lor este în prezent de aproximativ 40% și continuă să crească.

Procesarea deșeurilor în scopul extragerii aurului, argintului, platinei și paladiului este o prioritate în metalurgia modernă. Costul metalelor prețioase secundare este cu un ordin de mărime mai ieftin decât atunci când aceleași metale sunt extrase din minereu.

Sursa de metale prețioase secundare este deșeurile multicomponente: echipamente tehnico-militare, componente ale echipamentelor informatice și electrice, deșeuri și deșeuri din industria electronică și electrică, industria construcțiilor de mașini și industria auto.

Deșeurile electronice sunt cel mai mare contributor, deoarece produsele electronice devin rapid învechite și sunt reciclate.

Deșeurile electronice pot fi reciclate în următoarele moduri cele mai comune:

1. mecanic;
2. hidrometalurgice;
3. prelucrare mecanică combinată cu hidrometalurgică;
4. mecanice combinate cu procese piro- și hidrometalurgice.

Sunt procesate atât deșeurile amestecate, cât și componentele și elementele sale individuale. Cele mai frecvente, în procesarea deșeurilor tehnice, sunt tehnologiile dezvoltate în Franța, Germania, Elveția și alte țări dezvoltate.

În toate tehnologiile comune de procesare există:

1. tăierea mecanică a deșeurilor mixte;

2. îmbogățirea deșeurilor care conțin metale prețioase și nobile prin zdrobirea repetată și separarea amestecului rezultat în hidrocicloni și metode de flotație;

3. prelucrarea pirometalurgică sau utilizarea metodelor electrolitice.

Tehnologiile dezvoltate în țările dezvoltate sunt foarte profitabile datorită utilizării de materii prime omogene, de exemplu. întreprinderile specializate în prelucrarea anumitor deşeuri(resturi). La demontarea echipamentului radio, plăcile electronice cu componente radio sunt îndepărtate de pe acesta. Componentele radio mari sunt îndepărtate atât folosind unelte manuale, cât și mecanizate. Pentru a îndepărta componentele radio mici, se folosesc tăvi pneumatice cu dalte plate. Plăcile reciclate care conțin picioare radio placate cu metal prețios și urme de cupru cositorit sunt aruncate într-o groapă de gunoi. Datorită conținutului scăzut de metale nobile și prețioase, prelucrarea lor este neprofitabilă.

Metalele prețioase sunt recuperate din deșeurile electronice prin procese hidrometalurgice în două etape. În prima etapă, componentele sunt dizolvate într-o soluție apoasă folosind reactivi minerali și organici. În a doua etapă, metalele prețioase sunt separate de soluție. Uneori se folosește dizolvarea selectivă. Fie metalele nobile se dizolvă, iar celelalte precipită, fie invers.

Topirea colectivă și rafinarea oxidativă sunt utilizate în pirometalurgia secundară a metalelor prețioase. Destul de des se folosesc metode termice, cu îmbogățirea mecanică preliminară a materiilor prime. În cele mai multe cazuri, se folosește topirea cu fluxuri și componente care colectează metale prețioase. Plumbul, aluminiul, cuprul și fierul sau diferite aliaje, cum ar fi cuprul-argint și așa mai departe, sunt folosite ca colectori.

Aș dori să notez câteva caracteristici ale procesării deșeurilor electronice utilizate în diferite țări. De exemplu,

1. Firma germana " Schneck» efectuează măcinarea preliminară a deșeurilor și separarea magnetică a acestuia, ceea ce crește fragilitatea, iar apoi răcește deșeurile cu azot lichid.

2. Folosind tehnologia americană, se folosesc concasor cu ciocan, separatoare de aer, magnetice și electrodinamice, concasor cu role.

3. Specialisti ai companiei franceze " Va1met» a fost dezvoltată o tehnologie care permite separarea metalelor feroase, a metalelor neferoase și prețioase și a nemetalelor în timpul prelucrării mecanice a deșeurilor. Rafinarea electrolitică este utilizată pentru a separa metalele prețioase și neferoase.

4. Tehnologia unei firme americane " Inter Recycling» implică zdrobirea și separarea deșeurilor de computer dezasamblate manual anterior, folosind o instalație experimentală. Unitatea vă permite să extrageți din resturi: cupru, nichel și aluminiu. Extracția cuprului duce la extracția asociată a metalelor prețioase (aur, platină și paladiu). Folosind instalația pilot, pot fi procesate până la 5.000 de kilograme de deșeuri pe schimb.

5. În tehnologia dezvoltată de specialiștii companiei japoneze " Tekonu Sanso» se acordă o atenție sporită procesului de zdrobire a deșeurilor, care afectează semnificativ eficiența și calitatea tehnologiei. Specialiștii japonezi au fabricat echipamente pentru separarea materialelor pure din concentratele obținute în timpul prelucrării primare a deșeurilor (metal, plastic, cauciuc), pe baza unui proces de purificare înalt cu ciclu repetat.

6. O caracteristică a tehnologiei utilizate de companie " W.Hunter and Assiates Ltd„este utilizarea îmbogățirii umede pe tabelele de concentrație, ceea ce permite realizarea unei îmbogățiri mai mari a fracției care conține metale prețioase. Procesul este finalizat prin electroliză, ceea ce face posibilă izolarea aurului de materialele metalice.

7. Companie " VEB» efectuează măcinarea plăcilor cu circuite imprimate folosind o moară cu bile, urmată de separarea metalelor și nemetalelor, separarea electrostatică completează procesul.

8. Companie elvețiană Galika» reciclează deșeurile (ex. computere, televizoare) cu o moară cu ciocane care poate fi montată pe un camion. Din masa zdrobită, cu ajutorul unui separator magnetic tambur, se extrage fierul. Extragerea circuitelor electronice și a pieselor mari de aluminiu se face manual. Topirea deșeurilor are loc într-un cuptor cu tambur rotativ sub un strat de sticlă topită care protejează metalul topit. Compania a brevetat o metodă de extragere din plăci de circuite imprimate decupate sau netăiate. Pentru extracție se folosește un convertor rotativ înclinat cu lănci de suflare, ceea ce face posibilă reducerea semnificativă a costurilor energetice și, în același timp, obținerea unui factor ridicat de recuperare a metalului.

Există și alte tehnologii la fel de interesante pentru extragerea metalelor.

1. Tehnologie care utilizează amestecul de abur-aer pentru rafinarea topiturii metalice de cupru din impuritățile de staniu, zinc, plumb. Rafinarea se realizează în două etape. În prima etapă, topitura de cupru este saturată cu oxigen, ceea ce face posibilă rafinarea eficientă a cuprului din impurități, ca urmare a evaporării directe de pe suprafața deschisă a topiturii și a trecerii la zgură eterogenă. La sfârșitul etapei, alimentarea cu oxigen se oprește. În a doua etapă, se introduce o zgură de rafinare cu topitura ținută sub ea pentru a extrage compușii oxizi heterofazici ai impurităților din aceasta și pentru a efectua post-tratarea.

2. O tehnologie care vă permite să extrageți metale prețioase de pe plăcile cu circuite imprimate prin dizolvarea materialului în acid cu adaos de nitrozil sau „aqua regia”. Separarea metalelor nobile dintr-o soluție se realizează prin adăugarea în soluție de hidroxilamină, formaldehidă sau hipofosfat de metal alcalin.

3. Tehnologie care vă permite să extrageți aur și metale prețioase din deșeurile industriei electronice. Deșeurile zdrobite sunt încărcate într-un coș anod din titan, a cărui suprafață este acoperită cu un catalizator, iar la electrolit se adaugă un agent de complexare și săruri ale metalelor cu valență variabilă. Ca urmare, aurul precipită din electrolit și alte metale conținute în electrolit sunt depuse pe catod. În a doua etapă, aurul anodic este topit în lingouri, apoi prin dizolvare anodică cu impunerea unui curent alternativ asimetric într-un electrolit care conține o soluție apoasă de acid cloroauric, se depune aur pe catod, se eliberează argintul conținut în soluție. sub formă de precipitat (clorură) și se acumulează în partea de jos a electrolizorului. La finalizarea procesului de electroliză, se formează o soluție care conține impurități cu o parte de aur, acestea sunt îndepărtate într-un catod suplimentar având un anionit sau diafragmă poroasă.

4. Tehnologie pentru extragerea metalelor pretioase si valoroase din fier vechi prin electroliza. Lingourile sunt topite din deșeuri electronice, care sunt încărcate într-o baie de electroliză umplută cu o soluție de acid azotic. Prin electrolit trece un curent electric alternativ de frecvență industrială cu tensiunea și densitatea necesare. Nămolul, care conține aur și staniu, se sfărâmă și se acumulează pe fundul băii; metalele neferoase, precum și paladiul și argintul, se păstrează și se acumulează în soluție. Nămolul este supus calcinării la o temperatură de aproximativ 550 ° C, ceea ce permite ca staniul conținut în el să fie transferat în stare inertă și apoi levigat în „aqua regia”. La utilizarea acestei tehnologii, extracția metalelor prețioase crește cu 1-4%.

Pentru a restrânge rezultatele căutării, puteți rafina interogarea specificând câmpurile în care să căutați. Lista câmpurilor este prezentată mai sus. De exemplu:

Puteți căuta în mai multe câmpuri în același timp:

operatori logici

Operatorul implicit este ȘI.
Operator ȘIînseamnă că documentul trebuie să se potrivească cu toate elementele din grup:

Cercetare & Dezvoltare

Operator SAUînseamnă că documentul trebuie să se potrivească cu una dintre valorile din grup:

studiu SAU dezvoltare

Operator NU exclude documentele care conțin acest element:

studiu NU dezvoltare

Tipul de căutare

Când scrieți o interogare, puteți specifica modul în care expresia va fi căutată. Sunt acceptate patru metode: căutarea bazată pe morfologie, fără morfologie, căutarea unui prefix, căutarea unei fraze.
În mod implicit, căutarea se bazează pe morfologie.
Pentru a căuta fără morfologie, este suficient să puneți semnul „dolar” înaintea cuvintelor din fraza:

$ studiu $ dezvoltare

Pentru a căuta un prefix, trebuie să puneți un asterisc după interogare:

studiu *

Pentru a căuta o expresie, trebuie să includeți interogarea între ghilimele duble:

" cercetare si dezvoltare "

Căutați după sinonime

Pentru a include sinonime ale unui cuvânt în rezultatele căutării, puneți un marcaj „ # „ înaintea unui cuvânt sau înaintea unei expresii între paranteze.
Când se aplică unui cuvânt, vor fi găsite până la trei sinonime pentru acesta.
Când se aplică unei expresii între paranteze, la fiecare cuvânt se va adăuga un sinonim dacă a fost găsit unul.
Nu este compatibil cu căutările fără morfologie, prefix sau expresii.

# studiu

gruparea

Parantezele sunt folosite pentru a grupa expresiile de căutare. Acest lucru vă permite să controlați logica booleană a cererii.
De exemplu, trebuie să faceți o cerere: găsiți documente al căror autor este Ivanov sau Petrov, iar titlul conține cuvintele cercetare sau dezvoltare:

Căutare aproximativă de cuvinte

Pentru o căutare aproximativă, trebuie să puneți un tilde " ~ " la sfârșitul unui cuvânt dintr-o frază. De exemplu:

brom ~

Căutarea va găsi cuvinte precum „brom”, „rom”, „prom”, etc.
Puteți specifica opțional numărul maxim de editări posibile: 0, 1 sau 2. De exemplu:

brom ~1

Valoarea implicită este 2 editări.

Criteriul de proximitate

Pentru a căuta după proximitate, trebuie să puneți un tilde " ~ " la sfârșitul unei fraze. De exemplu, pentru a găsi documente cu cuvintele cercetare și dezvoltare în termen de 2 cuvinte, utilizați următoarea interogare:

" Cercetare & Dezvoltare "~2

Relevanța expresiei

Pentru a schimba relevanța expresiilor individuale în căutare, utilizați semnul „ ^ " la sfârșitul unei expresii, și apoi indicați nivelul de relevanță al acestei expresii în raport cu celelalte.
Cu cât nivelul este mai mare, cu atât expresia dată este mai relevantă.
De exemplu, în această expresie, cuvântul „cercetare” este de patru ori mai relevant decât cuvântul „dezvoltare”:

studiu ^4 dezvoltare

În mod implicit, nivelul este 1. Valorile valide sunt un număr real pozitiv.

Căutați într-un interval

Pentru a specifica intervalul în care ar trebui să fie valoarea unui câmp, trebuie să specificați valorile limită între paranteze, separate de operator LA.
Se va efectua o sortare lexicografică.

O astfel de interogare va returna rezultate cu autorul începând de la Ivanov și terminând cu Petrov, dar Ivanov și Petrov nu vor fi incluși în rezultat.
Pentru a include o valoare într-un interval, utilizați paranteze pătrate. Folosiți acolade pentru a scăpa de o valoare.

Ca manuscris

TELIAKOV Alexei Nailevici

DEZVOLTAREA TEHNOLOGII EFICIENȚE PENTRU VALORIREA METALELOR NEFEROSE ȘI NOBILE DIN DEȘEURILE INDUSTRIEI RADIO

Specialitatea 16.05.02– Metalurgie feroasă, neferoasă

și metale rare

A b u r e f e r a t

disertații pentru o diplomă

candidat la științe tehnice

SAINT PETERSBURG

Lucrarea s-a desfășurat la Instituția de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior din Sankt Petersburg, Institutul de Stat Minerist, numit după G.V. Plekhanov (Universitatea Tehnică)

Director stiintific–

doctor în științe tehnice, profesor,

Lucrător onorat al științei al Federației RuseV.M.Sizyakov

Adversari oficiali:

doctor în științe tehnice, profesorI.N. Beloglazov

candidat la științe tehnice, conferențiarA. Yu Baimakov

Întreprindere lider– Institutul Gipronickel

Teza va fi susținută pe 13 noiembrie 2007, la ora 14:30, la o ședință a Consiliului de disertație D 212.224.03 la Institutul minier de stat din Sankt Petersburg. G.V.Plekhanov (Universitatea Tehnică) la adresa: 199106 Sankt Petersburg, linia 21, 2, camera. 2205.

Puteți face cunoștință cu disertația în biblioteca Institutului minier de stat din Sankt Petersburg.

SECRETAR ŞTIINŢIFIC

consiliu de disertație

Doctor în științe tehnice, conferențiarV.N. Brichkin

DESCRIEREA GENERALĂ A LUCRĂRII

Relevanța lucrării

Schimbarea mecanismului economic al țării, inclusiv a complexului militar-industrial și a forțelor armate, a impus crearea în anumite regiuni ale țării a unor fabrici de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică cu conținut de metale prețioase. În același timp, este obligatorie să se maximizeze extracția metalelor prețioase din materii prime sărace și să se reducă masa de steril-reziduuri. De asemenea, este important ca odată cu extracția metalelor prețioase să se poată obține și metale neferoase, precum cuprul, nichelul, aluminiul și altele.

Scopul lucrării. Creșterea eficienței tehnologiei piro-hidrometalurgice de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică cu o extracție profundă de aur, argint, platină, paladiu și metale neferoase.

Metode de cercetare. Pentru rezolvarea sarcinilor stabilite, principalele studii experimentale au fost efectuate pe o instalație originală de laborator, inclusiv un cuptor cu duze de sablare amplasate radial, care fac posibilă asigurarea rotației metalului topit cu aer fără stropire și, datorită acestui fapt, pentru a crește de mai multe ori alimentarea cu sablare (comparativ cu alimentarea cu aer a metalului topit prin conducte). Analiza produselor de îmbogățire, topire, electroliză a fost efectuată prin metode chimice. Pentru studiu, am folosit metoda microanalizei spectrale cu raze X (XSMA) și analiză de fază cu raze X (XRF).

Fiabilitatea prevederilor, concluziilor și recomandărilor științifice datorită utilizării unor metode de cercetare moderne și de încredere și este confirmată de buna convergență a rezultatelor teoretice și practice.

Noutate științifică

Posibilitatea de oxidare a fierului, zincului, nichelului, cobaltului, plumbului, staniului din anozii de cupru-nichel din deșeuri electronice a fost teoretic calculată și confirmată în urma experimentelor la foc pe probe de topitură de 75 de kilograme, ceea ce asigură indicatori tehnici și economici înalți. a tehnologiei de recuperare a metalelor nobile. Valorile energiei aparente de activare pentru oxidare într-un aliaj de cupru de plumb - 42,3 kJ/mol, staniu - 63,1 kJ/mol, fier - 76,2 kJ/mol, zinc - 106,4 kJ/mol, nichel - 185,8 kJ/mol .

Semnificația practică a lucrării

A fost dezvoltată o linie tehnologică de testare a deșeurilor electronice, care include secțiuni de demontare, sortare și îmbogățire mecanică cu producerea de concentrate metalice;

Noutatea soluțiilor tehnice este confirmată de trei brevete ale Federației Ruse: Nr. 2211420, 2003; nr. 2231150, 2004; nr. 2276196, 2006

Aprobarea lucrării. Au fost raportate materialele lucrării de disertație: la Conferința internațională „Tehnologii și echipamente metalurgice”. aprilie 2003 Sankt Petersburg; Conferința științifică și practică din toată Rusia „Noile tehnologii în metalurgie, chimie, îmbogățire și ecologie”. octombrie 2004 Sankt Petersburg; Conferința științifică anuală a tinerilor oameni de știință „Mineralele Rusiei și dezvoltarea lor” 9 martie - 10 aprilie 2004 Sankt Petersburg; Conferința științifică anuală a tinerilor oameni de știință „Mineralele Rusiei și dezvoltarea lor” 13-29 martie 2006 Sankt Petersburg.

Publicaţii. Principalele prevederi ale disertației au fost publicate în 4 lucrări tipărite.

Structura și scopul disertației. Teza constă dintr-o introducere, 6 capitole, 3 anexe, concluzii și o listă de referințe. Lucrarea este prezentată pe 176 de pagini de text dactilografiat, conține 38 de tabele, 28 de figuri. Bibliografia cuprinde 117 titluri.

Introducerea fundamentează relevanța cercetării, conturează principalele prevederi depuse spre apărare.

Primul capitol este dedicat unei treceri în revistă a literaturii și a brevetelor în domeniul tehnologiei de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică și metodelor de prelucrare a produselor care conțin metale prețioase. Pe baza analizei și generalizării datelor din literatură, se formulează scopurile și obiectivele cercetării.

Al doilea capitol prezintă date privind studiul compoziției cantitative și materiale a deșeurilor electronice.

Al treilea capitol este dedicat dezvoltării tehnologiei de mediere a deșeurilor radio-electronice și obținerea de concentrate metalice de îmbogățire REL.

Capitolul al patrulea prezintă date privind dezvoltarea tehnologiei de producere a concentratelor electronice de fier vechi cu extragerea metalelor prețioase.

Capitolul al cincilea descrie rezultatele testelor semi-industriale privind topirea concentratelor de deșeuri electronice cu prelucrare ulterioară în cupru catodic și nămol de metal nobil.

Capitolul al șaselea are în vedere posibilitatea îmbunătățirii indicatorilor tehnici și economici ai proceselor dezvoltate și testate la scară pilot.

PRINCIPALE DISPOZIȚII PREVIZATE

1. Studiile fizico-chimice ale multor tipuri de deșeuri electronice fundamentează necesitatea operațiunilor preliminare de dezasamblare și sortare a deșeurilor, urmate de îmbogățirea mecanică, care asigură o tehnologie rațională de prelucrare a concentratelor rezultate cu eliberarea de metale neferoase și prețioase. .

Pe baza studiului literaturii științifice și a studiilor preliminare, au fost luate în considerare și testate următoarele operațiuni principale de prelucrare a deșeurilor radio-electronice:

topirea deșeurilor într-un cuptor electric;
leșierea deșeurilor în soluții acide;
prăjirea deșeurilor, urmată de topirea electrică și electroliza semifabricatelor, inclusiv a metalelor neferoase și prețioase;
îmbogățirea fizică a deșeurilor urmată de topirea electrică în anozi și prelucrarea anozilor în cupru catodic și nămol de metale prețioase.

Primele trei metode au fost respinse din cauza dificultăților de mediu, care sunt insurmontabile atunci când se utilizează operațiunile de cap în cauză.

Metoda de îmbogățire fizică a fost dezvoltată de noi și constă în faptul că materiile prime primite sunt trimise spre demontare preliminară. În această etapă, nodurile care conțin metale prețioase sunt îndepărtate din calculatoarele electronice și alte echipamente electronice (tabelele 1, 2). Materialele care nu contin metale pretioase sunt trimise pentru extragerea metalelor neferoase. Materialul care conține metale prețioase (plăci cu circuite imprimate, mufe, fire etc.) este sortat pentru a îndepărta firele de aur și argint, pinii placați cu aur de pe conectorii laterali PCB și alte părți cu un conținut ridicat de metale prețioase. Aceste piese pot fi reciclate separat.

tabelul 1

Bilantul echipamentului electronic la primul loc de dezmembrare

Nu. p / p	Numele produsului de mijloc	Cantitate, kg	Conținut, %
1	A venit pentru reciclare Rafturi de dispozitive electronice, mașini, echipamente de comutare	24000,0	100
2 3	Primit după prelucrare Deșeuri electronice sub formă de plăci, conectori etc. Deșeuri neferoase și feroase, care nu conțin metale prețioase, plastic, sticlă organică Total:	4100,0 19900,0	17,08 82,92
2 3		24000,0	100

masa 2

Balanta electronica deseuri la a 2-a zona de demontare si sortare

Nu. p / p	Numele produsului de mijloc	Cantitate, kg	Conținut, %
1	Primit pentru reciclare Deșeuri electronice sub formă de (conectori și plăci)	4100,0	100
2 3 4 5	Primit după dezasamblarea și sortarea manuală Conectori Componente radio Plăci fără componente și accesorii radio (picioarele lipite ale componentelor radio și pe podea conțin metale prețioase) Dispozitive de blocare a plăcii, știfturi, ghidajele plăcii (elemente care nu conțin metale prețioase) Total:	395,0 1080,0 2015,0 610,0	9,63 26,34 49,15 14,88
2 3 4 5		4100,0	100

Piese precum conectori termorigizi și termoplastici, conectori pentru plăci, plăci mici din getinax foliat sau fibră de sticlă cu componente și piste radio separate, condensatoare variabile și fixe, microcircuite pe bază de plastic și ceramică, rezistențe, prize din ceramică și plastic pentru tuburi radio, siguranțe, antenele, comutatoarele și comutatoarele, pot fi reciclate prin tehnici de îmbogățire.

Concasorul cu ciocan MD 2x5, concasorul cu falci (DShch 100x200) și concasorul inerțial cu con (KID-300) au fost testate ca unitate principală pentru operația de zdrobire.

În procesul de lucru, s-a dovedit că concasorul inerțial cu con ar trebui să funcționeze numai sub blocarea materialului, adică. când buncărul este complet umplut. Există o limită superioară a dimensiunii materialului de prelucrat pentru funcționarea eficientă a concasorului cu impact cu con. Piesele mai mari interferează cu funcționarea normală a concasorului. Aceste neajunsuri, a căror principală este necesitatea de a amesteca materiale de la diferiți furnizori, au făcut necesară abandonarea utilizării KID-300 ca unitate principală de măcinare.

Utilizarea unui concasor cu ciocan ca unitate de măcinare a capului în comparație cu un concasor cu fălci s-a dovedit a fi mai preferabilă datorită performanței sale ridicate la zdrobirea deșeurilor electronice.

S-a stabilit că produsele de zdrobire includ fracții metalice magnetice și nemagnetice, care conțin cea mai mare parte aur, argint și paladiu. Pentru a extrage partea metalică magnetică a produsului de măcinare, a fost testat un separator magnetic PBSTS 40/10. S-a stabilit că partea magnetică constă în principal din nichel, cobalt și fier (Tabelul 3). S-a determinat performanța optimă a aparatului, care s-a ridicat la 3 kg/min cu o recuperare a aurului de 98,2%.

Partea metalică nemagnetică a produsului zdrobit a fost izolată folosind un separator electrostatic ZEB 32/50. Se stabilește că partea metalică este formată în principal din cupru și zinc. Metalele nobile sunt reprezentate de argint și paladiu. S-a determinat performanța optimă a aparatului, care a fost de 3 kg/min cu o recuperare de argint de 97,8%.

Tabelul 3

Compoziția concentratelor obținute în timpul sortării și prelucrării deșeurilor electronice

N p / p	Conținut, %
N p / p	Cu	Ni	co	Zn	Fe	Ag	Au	Pd	Pt	Alte	Sumă
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Concentrate de argint-paladiu
1	64,7	0,02	sl.	21,4	0,1	2,4	sl.	0,3	0,006	11,8	100,0
Concentrate de aur
2	77,3	0,7	0,03	4,5	0,7	0,3	1,3	0,5	0,01	19,16	100,0
Concentrate magnetice
3	sl.	21,8	21,5	0,02	36,3	sl.	0,6	0,05	0,01	19,72	100,0
Concentrate din condensatoare
4	0,2	0,59	0,008	0,05	1,0	0,2	Nu	2,8	0,8	MgO-14,9 CaO-25,6 Sn-2,3 Pb-2,5 R2O3-49,5	100,0

2. Combinatia proceselor de topire a concentratelor REL si electroliza anozilor de cupru-nichel obtinuti sta la baza tehnologiei de concentrare a metalelor pretioase in slimuri adecvate prelucrarii prin metode standard; pentru a îmbunătăți eficiența metodei în stadiul de topire, zgura impurităților REL se realizează în aparate cu duze de sablare dispuse radial.

Analiza fizică și chimică a pieselor deșeurilor electronice a arătat că piesele se bazează pe până la 32 de elemente chimice, în timp ce raportul dintre cupru și suma elementelor rămase este de 5060: 5040.

REL concentrează HNO3

Precipitat de soluție (Au, Sn, Ag, Cu, Ni)

pentru producția de Au

Ag la alcalin

soluție de topire

reciclare

Cu+2, Ni+2, Zn+2, Pd-2

Fig.2. Schema de extracție a metalelor prețioase

cu leşiere concentrată

Rezultatele sorbției sunt prezentate în Figura 3. Capacitatea de sorbție a fibrei a fost de 6,09%.

Fig.3. Rezultatele sorbției paladiului pe fibre sintetice

Agresivitatea ridicată a acizilor minerali, recuperarea relativ scăzută a argintului și necesitatea de a elimina o cantitate mare de soluții reziduale îngustează posibilitățile de utilizare a acestei metode la prelucrarea concentratelor de aur (metoda este ineficientă pentru prelucrarea întregului volum de deșeuri electronice). concentrate).

Deoarece concentratele pe bază de cupru predomină cantitativ în concentrate (până la 85% din masa totală) și conținutul de cupru din aceste concentrate este de 50-70%, posibilitatea procesării unui concentrat pe bază de topire în anozi de cupru-nichel cu dizolvarea lor ulterioară a fost testat în condiții de laborator.

Fig.4. Schema de extracție a metalelor nobile cu topire

pe anozi de cupru-nichel și electroliză

Topirea concentratelor a fost efectuată în cuptorul Tamman în creuzete de grafit-șamotă. Greutatea topiturii a fost de 200 g. Concentratele pe bază de cupru au fost topite fără complicații. Punctul lor de topire este în intervalul 1200-1250°C. Concentratele pe bază de fier-nichel necesită o temperatură de topire de 1300-1350°C. Topirea comercială efectuată la o temperatură de 1300°C într-un cuptor cu inducție cu un creuzet de 100 kg a confirmat posibilitatea de topire a concentratelor atunci când compoziția vrac a concentratelor îmbogățite este furnizată la topire.

Conținutul brut în timpul topirii produselor de îmbogățire a deșeurilor radio-electronice se caracterizează printr-un conținut crescut de cupru - peste 50%, aur, argint și paladiu 0,15; 3,4; 1,4%, conținutul total de nichel, zinc și fier este de până la 30%. Anozii sunt supuși dizolvării electrochimice la o temperatură de 400C și o densitate de curent catodic de 200,0 A/m2. Electrolitul inițial conține 40 g/l cupru, 35 g/l H2SO4. Compoziția chimică a depozitului de electrolit, nămol și catod este prezentată în Tabelul 4.

S-a stabilit că paladiul în condiții de electroliză este împărțit în toate produsele de electroliză; astfel, conținutul de paladiu în electrolit este de până la 500 mg/l, concentrația la catod ajunge la 1,4%. O parte mai mică din paladiu intră în nămol. Staniul se acumulează în nămol, ceea ce face dificilă prelucrarea în continuare fără a îndepărta mai întâi staniul. Plumbul trece în nămol și, de asemenea, îl face dificil de reciclat. Se observă pasivarea anodului. Difracția cu raze X și analiza chimică a părții superioare a anozilor pasivați au arătat că cauza fenomenului observat este oxidul de plumb.

Deoarece plumbul prezent în anod este sub formă metalică, pe anod au loc următoarele procese:

2OH 2e = H2O + 0,5O2

SO4-2 2e = SO3 + 0,5O2

Cu o concentrație scăzută de ioni de plumb în electrolitul sulfat, potențialul său normal este cel mai negativ, prin urmare, sulfatul de plumb se formează pe anod, ceea ce reduce zona anodului, ca urmare a creșterii densității curentului anodului, ceea ce contribuie la oxidarea plumbului divalent în ioni tetravalenți

Ca rezultat al hidrolizei, se formează PbO2 conform reacției:

Pb(SO4)2 + 2H2O = PbO2 + 2H2SO4.

Tabelul 4

Rezultate dizolvarea anodului

Nu. p.p.	Numele produsului	Conținut, %, g/l
Nu. p.p.	Numele produsului	Cu	Ni	co	Zn	Fe	W	lu	Pd	Au	Ag	Pb	sn
1	Anod, %	51,2	11,9	1,12	14,4	12,4	0,5	0,03	0,6	0,15	3,4	2,0	2,3
2	depozit catodic, %	97,3	0,2	0,03	0,24	0,4	Nu	sl.	1,4	0,03	0,4	Nu	Nu
3	Electrolit, g/l	25,5	6,0	0,4	9,3	8,8	0,9	sl	0,5	0,001	0,5	Nu	2,9
4	Nămol, %	31,1	0,3	sl	0,5	0,2	2,5	sl.	0,7	1,1	27,5	32,0	4,1

Calculele termodinamice, efectuate din ipoteza că oxigenul atmosferic pătrunde fără restricții în baia cuptorului, au arătat că impurități precum Fe, Zn, Al, Sn și Pb pot fi oxidate în cupru. Complicațiile termodinamice în timpul oxidării apar cu nichel. Concentrațiile reziduale de nichel sunt de 9,37% cu un conținut de cupru de 1,5% Cu2O în topitură și 0,94% cu un conținut de 12,0% Cu2O în topitură.

Studiile de laborator au stabilit că un rol important în oxidarea concentratului metalic revine compoziției zgurii. Când se efectuează topituri cu flux cu cuarț, staniul nu trece în zgură și trecerea plumbului este dificilă. Când se utilizează un flux combinat format din 50% nisip de cuarț și 50% sodă, toate impuritățile trec în zgură.

Tabelul 5

Rezultatele topirii concentratului metalic al deșeurilor radio-electronice

cu duze de sablare dispuse radial

în funcţie de timpul de purjare

Nu. p.p.	Numele produsului	compus, %
Nu. p.p.	Numele produsului	Cu	Ni	Fe	Zn	W	Pb	sn	Ag	Au	Pd	Alte	Total
1	Inițială din aliaj	60,8	8,5	11,0	9,5	0,1	3,0	2,5	4,3	0,10	0,2	0,0	100,0
2	Aliaj după 15 minute de purjare	69,3	6,7	3,5	6,5	0,07	0,4	0,8	4,9	0,11	0,22	7,5	100,0
3	Aliaj după 30 de minute de purjare	75,1	5,1	0,1	4,7	0,06	0,3	0,4	5,0	0,12	0,25	8,87	100,0
4	Aliaj după 60 de minute de purjare	77,6	3,9	0,05	2,6	0,03	0,2	0,09	5,2	0,13	0,28	9,12	100,0
5	Aliaj după purjare de 120 de minute	81,2	2,5	0,02	1,1	0,01	0,1	0,02	5,4	0,15	0,30	9,2	100,0

Rezultatele topiturii arată că 15 minute de suflare prin duzele de suflare sunt suficiente pentru a îndepărta o parte semnificativă a impurităților. S-a determinat energia aparentă de activare a reacției de oxidare în aliajul de cupru al plumbului - 42,3 kJ/mol, staniu - 63,1 kJ/mol, fier 76,2 kJ/mol, zinc - 106,4 kJ/mol, nichel 185,8 kJ/mol.

Studiile privind dizolvarea anodică a produselor de topire au arătat că nu există pasivare a anodului în timpul electrolizei aliajului într-un electrolit de acid sulfuric după o purjare de 15 minute. Electrolitul nu este epuizat în cupru și nu este îmbogățit cu impurități care au trecut în nămol în timpul topirii, ceea ce asigură utilizarea repetată a acestuia. Nu există plumb și staniu în nămol, ceea ce face posibilă utilizarea tehnologiei standard de prelucrare a nămolului conform schemei: topirea alcalină de dehidrogenare a nămolului în aliaj de aur-argint.

Pe baza rezultatelor cercetării, au fost dezvoltate unități de cuptoare cu duze de suflare amplasate radial, care funcționează în regim periodic pentru 0,1 kg, 10 kg, 100 kg pentru cupru, asigurând prelucrarea loturilor de deșeuri electronice de diferite dimensiuni. În același timp, întreaga linie de procesare extrage metale prețioase fără a combina mulți furnizori diferiți, ceea ce asigură decontarea financiară precisă a metalelor livrate. Pe baza rezultatelor testelor au fost elaborate date inițiale pentru construirea unei fabrici de prelucrare a REL cu o capacitate de 500 kg aur pe an. Proiectul întreprinderii a fost finalizat. Perioada de rambursare a investițiilor de capital este de 7-8 luni.

Concluzii

1. S-au dezvoltat bazele teoretice ale unei metode de prelucrare a deșeurilor din industria radio-electronică cu extracție profundă a metalelor nobile și neferoase.

1.1. Se determină caracteristicile termodinamice ale principalelor procese de oxidare a metalelor într-un aliaj de cupru, care fac posibilă prezicerea comportamentului metalelor și impurităților menționate.

1.2. Au fost determinate valorile energiei aparente de activare a oxidării în aliajul de cupru de nichel - 185,8 kJ/mol, zinc - 106,4 kJ/mol, fier - 76,2 kJ/mol, staniu 63,1 kJ/mol, plumb 42,3 kJ/mol .mol.

2. S-a dezvoltat o tehnologie pirometalurgică pentru prelucrarea deșeurilor din industria radio-electronică cu producerea unui aliaj aur-argint (metal Dore) și a unui concentrat de platină-paladiu.

2.1. Au fost stabiliți parametrii tehnologici (timpul de zdrobire, performanța separării magnetice și electrostatice, gradul de recuperare a metalului) de îmbogățire fizică a REL conform schemei măcinare separare magnetică separare electrostatică, ceea ce face posibilă obținerea de concentrate de metale prețioase cu o valoare cantitativă și previzibilă. compoziţia calitativă.

2.2. S-au determinat parametrii tehnologici (temperatura de topire, consumul de aer, gradul de tranziție a impurităților în zgură, compoziția zgurii de rafinare) ai topirii oxidative a concentratelor într-un cuptor cu inducție cu alimentare cu aer a topiturii prin tuiere radial-axiale; au fost dezvoltate si testate unitati cu lance radial-axiale de diferite capacitati.

3. Pe baza cercetărilor efectuate s-a realizat și dat în producție o instalație pilot de prelucrare a deșeurilor electronice, care include o secție pentru măcinare (concasor MD 25), separare magnetică și electrostatică (PBSTS 40/10 și 3EB 32). /50), topire în cuptor cu inducție ( PI 50/10) cu generator SCHG 1-60/10 și unitate de topire cu tuiere radial-axiale, dizolvarea electrochimică a anozilor și prelucrarea nămolului de metale prețioase; a fost studiat efectul „pasivizării” anodului; s-a stabilit existența unei dependențe puternic extreme a conținutului de plumb într-un anod de cupru-nichel realizat din deșeuri radio-electronice, care trebuie luată în considerare la controlul procesului de topire radial-axială oxidativă.

4. În urma testării semiindustriale a tehnologiei de prelucrare a deșeurilor radio-electronice, au fost elaborate date inițiale pentru construcția unei instalații de prelucrare a deșeurilor din industria ingineriei radio.

5. Efectul economic preconizat din introducerea dezvoltării disertației, bazat pe o capacitate de aur de 500 kg/an, este de ~50 milioane de ruble. cu o perioadă de rambursare de 7-8 luni.

1. Telyakov A.N. Utilizarea deșeurilor de la întreprinderile electrice / A.N.Telyakov, D.V.Gorlenkov, E.Yu.Stepanova // Rezumate ale raportului stagiarului. conf. „Tehnologii metalurgice și ecologie”. 2003.

2. Telyakov A.N. Rezultatele testării tehnologiei de prelucrare a deșeurilor radio-electronice / A.N. Telyakov, L.V. Ikonin // Note ale Institutului minier. T. 179. 2006.

3. Telyakov A.N. Studiu privind oxidarea impurităților din concentratul metalic al deșeurilor radioelectronice // Zapiski Gornogo instituta. T. 179. 2006.

4. Telyakov A.N. Telyakov, A.N. nr. 6. 2007.

-- [ Pagina 1 ] --