Комплексная переработка многокомпонентного электронного лома с извлечением цветных металлов

С.В. Карелов, Д.А. Рогожников, С.В. Мамяченков, С.Б. Полуяхтов
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина,
г. Екатеринбург

В современном мировом производстве металлов все большее значение приобретает использование вторичного металлсодержащего сырья, что позволяет приблизиться к решению ряда важнейших проблем:

• повышение степени извлечения ценных компонентов;
• создание малоотходных экологически чистых технологических схем переработки;
• снижение капитальных и энергетических затрат.

Вторичное сырье по сравнению с рудным во многих случаях более перспективно для получения высококачественных продуктов, так как оно легче вскрывается, имеет более высокие содержания нескольких ценных элементов, которые можно извлекать комплексно.

Лом и отходы электронного и электротехнического оборудования являются одним из наиболее ценных источников вторичного сырья, содержащего цветные и драгоценные металлы. В России образовалось огромное количество электронного лома – десятки миллионов тонн имеющего потребительскую ценность сырья. Разработка новых технологий, модернизация производства по переработке этих многокомпонентных отходов позволит металлургическим предприятиям выйти на новый более высокий уровень производства и, что особенно важно, – позволит существенно сократить вред, наносимый окружающей среде.

Приобретает особую актуальность разработка экономически оправданной технологии комплексной переработки электронного лома, включающей постадийное селективное извлечение цветных и черных металлов, позволяющей вести технологический процесс в соответствии с природоохранными ведомствами.

Анализ литературных данных о современном состоянии отечественного и зарубежного опыта по переработке электронного лома, а также проведение предварительных исследований позволили нам предложить схему комплексного селективного извлечения ценных продуктов из выработавшего свой ресурс техногенного сырья.

Сырье для исследований представляло собой отработанные печатные платы, из которых были извлечены все детали, содержащие благородные металлы (в основном Au, МПГ). Однако наличие в таком сырье до 2,5 % Ag, 23 % Cu, 3 % Pb, а также других ценных компонентов позволяет считать его богатым по содержанию цветных металлов ломом.

Первая стадия – выщелачивание сырья в разбавленной азотной кислоте. В раствор переходят медь, серебро, свинец и другие. Помимо них выщелачивается олово, которое гидролизуется и выпадает в осадок в виде метаоловянной кислоты, являющейся ценным сырьем для производства металлического олова.

На второй стадии серной кислотой осаждают сульфат свинца, который поступает на дальнейшую переработку.

Третьей стадией является выделение из раствора серебра осаждением его в виде хлорида при добавлении соляной кислоты. Далее хлорид серебра плавят с содой с получением металлического серебра.

На следующем этапе технологической схемы проводят осаждение железа из раствора с использованием нитрилтриметиленфосфоновой кислоты (НТФ) и дальнейшим получением ценной железо-фосфорной лигатуры. Сплавы железа с фосфором находят широкое применение в черной, цветной и порошковой металлургии в качестве легирующих добавок, раскислителей, припоев.

Заключительная стадия технологической схемы – электроэкстракция меди из азотнокислого раствора. Отработанный электролит возвращают на стадию выщелачивания сырья, что позволяет сделать цикл замкнутым и избежать дополнительных затрат на очистку стоков.

Преимуществом предлагаемой схемы является комплексность переработки вторичного сырья, а также селективное извлечение из него ценных компонентов. Относительно низкая стоимость переработки лома и получение качественных продуктов с высокой рыночной стоимостью являются отличительными особенностями процесса. Замкнутость технологической схемы позволяет небезосновательно считать ее выгодной и с экологической точки зрения.  

Назад к списку