Аффинаж радиодеталей: способы извлечения различных драгоценных металлов в домашних условиях
Глубокая очистка (аффинаж) драгоценных металлов от примесей, содержащихся в радиодеталях – прибыльное мероприятие.
Рентабельность процесса гарантирована, если располагать точной информацией о том, в каких элементах электрооборудования содержится золото, серебро, платина, другие драгметаллы, а также каким образом осуществляется аффинаж на практике.
В статье представим краткий перечень радиодеталей, содержащих драгметаллы – более подробную информацию можно получить по специальным справочникам.
Кроме того, раскроем способы очистки таких металлов. В частности, поговорим о «добыче» благородных элементов из радиодеталей химическим методом и с помощью электролиза.
Главные «поставщики» драгметаллов
Минимизация использования редкоземельных металлов в современной электротехнике, связанная с целью удешевления конечного продукта, делает аффинаж, потерявших практическое применение радиодеталей, бесперспективным мероприятием – конечный результат не окупает вложенных средств.
Другое дело радиодетали, изготовленные в СССР. Особенно элементы, которые производились для различного оборудования, связанного с «оборонкой».
В таких изделиях, даже с одного устройства, можно «добыть» драгметаллы на десятки тысяч рублей. Для понимания, в каких радиодеталях содержатся драгоценные элементы, предлагаем таблицу:
| Наименование элемента | Краткое описание |
| Конденсаторы | Это могут быть элементы в керамической (КМ) или пластиковой оболочке (корпусе), а также емкостные танталовые (танталово-серебряные) конденсаторы, собранные в СССР. |
| Лампы для генераторов | Драгметаллы содержатся в данных изделиях с маркировкой ГМИ, ГИ, ГС и ГУ. |
| Микросхемы | Ряд интересующих благородных металлов можно извлечь из элементов серии 133, 564, 1533, 155, 142, 530, 134. |
| Транзисторы | В данной детали равно, как в реле, содержание благородных металлов наблюдается в изделиях отечественного (советского, российского) и зарубежного производства. |
| Резисторы | Для аффинажа необходимо приобрести (найти) элементы со следующей маркировкой: СП5 (от 1 до 44), СП3 (от 19 о 44), ПП3 (от 40 до 47). |
| Потенциометры | Интерес для рециклинга (переработки) представляют элементы с маркировкой ППЛМ, ППМФ, ПТП и ПЛП. |
| Разъемы, переключатели, кнопки | В элементах желтого цвета наверняка содержится золото. Изделия других оттенков необходимо проверять на содержание драгметаллов. |
Конечно же, это далеко не весь список радиодеталей, из которых можно в домашних условиях извлечь с помощью реагентов или электролизом платину, золото и серебро, а также другие драгметаллы. Более детальную информацию о содержании благородных элементов в различных устройствах можно получить здесь.
В настоящее время скупка элементов, содержащие редкоземельные металлы – изрядно трудоемкое мероприятие.
Дело в том, что подавляющее большинство радиодеталей, выпущенных в эпоху развитого социализма, уже переработано.
Поэтому приходится приложить немало усилий и изобретательности.
Ведь, к примеру, чтобы «добыть» 5,45 г золота и 0,34 г серебра нужно иметь тысячу микросхем маркировки КР1108ПП2.
Получение золота
Алгоритм очистки данного драгметалла при помощи реагентов – химическим способом, выглядит следующим образом:
- В специальной емкости необходимо смешать 1 л серной кислоты плотностью 1,8 г/см 2 и 250 мл соляной кислоты плотностью 1,19 г/см 2 .
- Нагреваем полученный состав до температуры 60 – 70 градусов.
- Опускаем в подогретый раствор заранее подготовленные элементы и радиодетали – с минимальным количеством примесей. Таким образом, реагенты будут расходоваться экономично.
- Погрузив сырье, добавляем азотную кислоту, получая смесь, которая носит название «царская водка». Пропорция нового раствора: 3 части соляной и 1 часть азотной кислоты.
Золото оседает мелкими частичками, которые не обнаружить невооруженным взглядом. Добавив гидразин из расчета 1 мл/100 мл раствора «царской водки», запускаем процесс осаждения желтого металла.
Процедура осаждения займет приблизительно 4 часа, в течение которых смесь периодически необходимо перемешивать.
В конце процеживаем раствор через плотный фильтр, осадок переплавляем под слоем буры в тигле при температуре 1100 . Полученное золото отделяем от буры.
Работа с химикатами требует соблюдения техники безопасности. Наличие индивидуальных средств защиты – респиратора, прорезиненных перчаток, фартука обязательно. Работы осуществляются в хорошо проветриваемом помещении.
При помощи электролиза данный редкоземельный элемент отделяют от латунных и медных сплавов, где золото нанесено тонким слоем.
Анодное растворение драгметалла подразумевает наличие специальной емкости, в которую необходимо налить соляную или серную кислоту.
Процесс осуществляется при температуре кислоты 15 – 25 .
В качестве катода используется свинцовая или железная пластинка. Плотность тока должна составлять 0,1 – 1 A/дм 2 . Именно показатель плотности тока показывает на растворение драгметалла в процессе электролиза. В частности, падение плотности говорит о растворении золота.
Заключительный этап не отличается от описанных операций в процессе химической «добычи» желтого металла.
Более подробно с информацией об аффинаже золота в домашних условиях можно ознакомиться по этой ссылке (Аффинаж золота в домашних условиях).
Извлечение серебра
В электронном оборудовании данный металл используется в чистом виде (контакты реле) и в качестве тонкого напыления на радиодетали (контакты, корпус снаружи и внутри).
С элементов из латуни и меди «снять» серебро можно с помощью раствора серной и азотной кислоты в пропорции 19:1,2 при температуре смеси до 80 градусов.
Растворенное серебро извлекаем, добавляя в смесь тождественное количество цинковой стружки или пыли. Необходимое количество цинка можно взять из оболочки батареек.
Также данный драгметалл «добывают» путем подкисления электролита небольшими дозами соляной кислоты. Процедура опасна, поэтому проводить ее целесообразно в вытяжном шкафу. В процессе операции драгметалл осаждается в хлористое серебро, похожее по консистенции на твороженную массу белого цвета.
Полученной массе нужно дать сутки на отстаивание. По истечению 24 часов проверяем отфильтрованный осадок на плотность содержания драгметалла, добавляя соляную кислоту.
Затем, полученный осадок из хлористого серебра фильтруют через плотную ткань (бязь), тщательно промывают и сушат при температурном режиме 105 – 120.
После чего, уже в сухом виде данную массу необходимо сплавить газовой горелкой или резаком.
Более подробно о снятии серебра с различных контактов мы говорили здесь (Как снять серебро с контактов).
Выделение платины
Извлечь этот редкоземельный элемент из радиодеталей можно, погрузив их в платиновый электролит, которые используется в качестве анодов.
При этом, технические параметры электролита должны выглядеть следующим образом: платина из перерасчета на металл 15 – 25 HCL (1,19 г/см 3 ) 100 – 300 РН не более 2,2. Показатель плотности тока 3,6 A/дм 2 . Температура раствора должна составлять 45 – 70 градусов.
Без специального оборудования осуществить это достаточно непросто. Гораздо проще прибегнуть к аффинажу платины с помощью азотной кислоты, в которую необходимо погрузить радиодетали, содержащие данный благородный металл.
Драгметалл выпадет в осадок. Излишки кислоты аккуратно переливаем в другую емкость, а осадок гасим обыкновенной пищевой содой. Более подробно об аффинаже палладия в домашних условиях мы рассказывали здесь.
Видео по теме
На видео показан процесс аффинажа драгоценного металла из некоторых радиодеталей советского происхождения:
Заключение
Зная исчерпывающую информацию о количестве драгметаллов в тех или иных радиодеталях, а также способы извлечения платины, золота и серебра, можно иметь хороший дополнительный источник пополнения бюджета.
Сложность заключается лишь в поиске сырья. Со временем скупка радиодеталей, произведенных в Союзе, канет в лета. И этот момент не за горами. Так же при аффинаже любых драгметаллов необходимо строго соблюдать технику безопасности. Иначе заработанные деньги придется тратить на лечение.
Источник
Способ извлечения благородных металлов из растворов, содержащих цветные металлы
Владельцы патента RU 2362820:
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к технологии селективного извлечения благородных металлов из растворов, содержащих цветные металлы. Благородные металлы экстрагируют водным раствором клатрата дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом с осаждением и получением осадка, который отделяют фильтрацией. Осаждение в виде органических комплексных солей благородных металлов ведут при перемешивании. Полученную реакционную массу отстаивают, фильтруют и промывают осадок разбавленным раствором соляной кислоты. Из осадка органических комплексных солей благородные металлы восстанавливают гидразингидратом в присутствии пеногасителя. Раствор, полученный в результате восстановления благородных металлов из органического комплекса, используют для выделения благородных металлов в следующем цикле обработки растворов, содержащих цветные металлы. Техническим результатом является повышение энергоемкости и производительности процесса. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к технологии селективного извлечения благородных металлов из растворов, содержащих цветные металлы. Растворы сложного состава, содержащие цветные и благородные металлы, получают, например, при гидрометаллургической переработке анодных шламов, образующихся в процессе электролитического рафинирования меди и никеля, а также при переработке шлиховой платины и вторичного сырья драгоценных металлов. Платиновые металлы и золото требуется селективно от цветных металлов извлекать из растворов в концентраты, пригодные для аффинажа.
Известен способ селективного извлечения благородных металлов из растворов путем осаждения малорастворимых комплексных солей аммония. Так, платину осаждают из растворов аффинажного производства в виде хлороплатината аммония (Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В., Борбат В.Ф. Металлургия благородных металлов. М., Металлургия, 1987, с.410), палладий извлекают в виде хлорпалладозоамина (там же, с.415). Недостатком способа является неполное извлечение благородных металлов из растворов, обусловленное растворимостью солей. Поэтому данный процесс используется главным образом в аффинажном производстве, а для переработки растворов сложного состава недостаточно эффективен.
Ближайшим аналогом является способ извлечения благородных металлов из растворов после хлорирования анодных шламов, включающий экстракцию благородных металлов раствором первичных аминов в керосине и последующее извлечение благородных металлов из органического раствора (Котляр Ю.А., Меретуков М.А. Металлургия благородных металлов. М., АСМИ, 2002, стр.367-368). Недостатками этого способа являются высокая пожароопасность, большая энергоемкость и низкая производительность процесса. Использование керосина создает необходимость выполнения жестких требований норм и правил безопасности при работе с легковоспламеняющимися жидкостями; требуются дополнительные расходы на оснащение производства дорогостоящими системами пожаробезопасности. Используется сложная и энергоемкая схема реэкстракции.
С целью исключения указанных недостатков и интенсификации процесса предлагается способ простого и легко реализуемого в промышленных условиях количественного извлечения благородных металлов из растворов, содержащих цветные металлы, растворимым в воде органическим соединением, которое образует нерастворимые комплексы с благородными металлами.
Сущность изобретения заключается в том, что в раствор, содержащий благородные металлы (платина, палладий, золото и др.) и цветные металлы (никель, медь), вводят водный раствор четвертичной аммонийной соли — клатрата дидецилдиметиламмоний бромида (ДДДМАБ) с карбамидом, образующего с благородными металлами устойчивые, нерастворимые в воде органические комплексы. Процесс ведут при интенсивном перемешивании и температуре не более 70°С, в течение 30-90 мин. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что производственный процесс следует вести предпочтительно в интервале температур 25±20°С, поскольку точка замерзания раствора около 0°С, при температуре около 70°С происходит разложение клатрата ДДДМАБ с карбамидом. Оптимальными условиями процесса, обеспечивающими высокое извлечение драгоценных металлов в концентрат, являются: температура 25°С, продолжительность около 60 мин. После этого реакционную массу отстаивают, фильтруют и промывают осадок разбавленным раствором соляной кислоты.
Благородные металлы извлекаются из раствора практически полностью, цветные металлы (медь, никель, кобальт) и железо остаются в маточном растворе. Расход реагента зависит от состава исходного раствора. Теоретический расход клатрата ДДЦМАБ с карбамидом (молекулярная масса 1366) составляет 6,9 г на 1 г золота, 14,0 г на 1 г платины, 25,7 г на 1 г палладия. Для количественного извлечения благородных металлов требуется избыток реагента.
Осадок органических комплексных солей благородных металлов обрабатывают восстановителем, например гидразингидратом, в присутствии пеногасителя, получая коллективный концентрат драгоценных металлов, пригодный для аффинажа. При восстановлении регенерируется комплексообразователь — клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом.
Растворы, полученные в результате восстановления органического комплекса, могут быть использованы в обороте для извлечения драгоценных металлов из следующей порции раствора.
Отличительные признаки изобретения иллюстрируются примерами.
Анодный шлам электролитического рафинирования меди подвергли окислительному обжигу для удаления серы, селена и теллура. Затем провели гидрохлорирование обожженного продукта. Цветные металлы, золото и платиновые металлы перешли в раствор. Раствор фильтрацией отделили от твердого остатка, содержащего, главным образом, хлорид серебра, и направили на извлечение благородных металлов по заявляемому способу.
Процесс вели следующим образом. В эмалированный реактор, снабженный мешалкой, загрузили 100 л раствора гидрохлорирования. При температуре 25°С и интенсивном перемешивании в реактор залили 75 л 20%-ного раствора клатрата ДДДМАБ с карбамидом. При этом образовался объемистый осадок органических комплексных солей благородных металлов. Реакционную массу выдерживали при перемешивании и температуре 25°С в течение 60 мин, после чего выключили мешалку и провели отстаивание в течение 3 ч. После отстаивания реакционную массу направили на фильтрацию. Осадок промыли на фильтре 3%-ным раствором соляной кислоты с целью удаления примесей цветных металлов.
Полученный осадок органических комплексных солей смешали с 20 л воды и обработали гидразингидратом. Обработку вели при температуре 20°С в течение 1 ч, с последующим нагреванием реакционной массы до 80°С и перемешиванием в течение 1 ч. Во избежание интенсивного вспенивания, восстановление проводили в присутствии пеногасителя (водная эмульсия кремнийорганических полимеров). В результате был получен концентрат благородных металлов. Концентрат отделили от раствора на фильтре, промыли водой и высушили.
Результаты эксперимента приведены в таблице 1. Цветные металлы и железо в осадок почти не переходят, что позволяет получать богатый коллективный концентрат благородных металлов, пригодный для аффинажа. Извлечение в концентрат составило: золота 99,93%, платины 99,93%, палладия 99,95%.
| Таблица 1 | ||||||
| Баланс металлов при их извлечении из раствора гидрохлорирования клатратом ДЛДМАБ с карбамидом | ||||||
| Металл | Загружено, раствор гидрохлорирования 100 л | Получено: | ||||
| Раствор после осаждения, 180 л | Концентрат, 548 г | |||||
| Конц-я, г/л | Масса, г | Конц-я, мг/л | Масса, г | Массовая доля, % | Масса, г | |
| Аu | 0,30 | 30.0 | 0,1 | 0,02 | 5,47 | 29,98 |
| Pt | 0,79 | 79,0 | 0,3 | 0,05 | 14,4 | 78,95 |
| Pd | 3,85 | 385,0 | 1,0 | 0,18 | 70,22 | 384,8 |
| Сu | 40 | 4000 | Не анализировали | 2,6 | 14,2 | |
| Ni | 25 | 2500 | Не анализировали | 1,4 | 7,7 | |
| Fe | 10 | 1000 | Не анализировали | 0,6 | 3,3 |
Провели переработку анодного шлама с получением раствора гидрохлорирования, как в примере 1.
Извлечение благородных металлов из раствора гидрохлорирования вели в две стадии. Вначале провели осаждение хлороплатината и хлоропалладата аммония, а затем из маточного раствора осадили органические комплексные соли клатратом ДДДМАБ с карбамидом.
Процесс вели следующим образом. Раствор гидрохлорирования в количестве 100 л обработали 20 л 25%-ного раствора хлорида аммония (5 кг NH4Cl в пересчете на сухое вещество) при комнатной температуре и перемешивании в течение 30 мин. В процессе осаждения через реакционную массу пропускали газообразный хлор с целью перевода палладия в четырехвалентное состояние. Выпавшие соли (смесь хлороплатината аммония и хлоропалладата аммония) отфильтровали и промыли на фильтре 5 л 5%-ого раствора хлорида аммония. В маточном растворе остались золото, цветные металлы, небольшое количество платины и палладия. Результаты осаждения хлороплатината и хлоропалладата аммония приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||||
| Баланс металлов при их извлечении из раствора гидрохлорирования хлоридом аммония | ||||||
| Металл | Загружено, раствор гидрохлорирования 100 л | Получено: | ||||
| Раствор после осаждения, 125 л | Смесь солей (концентрат), 1520 г | |||||
| Конц-я, г/л | Масса, г | Конц-я, г/л | Масса, г | Массовая доля, % | Масса, г | |
| Аu | 0,30 | 30,0 | 0,24 | 30,0 | 0,0 | 0,0 |
| Pt | 0,79 | 79,0 | 0,02 | 2,5 | 5,03 | 76,5 |
| Pd | 3,85 | 385,0 | 0,04 | 5,0 | 25,0 | 380,0 |
| Сu | 40 | 4000 | 32 | 4000 | 0,3 | 4,5 |
| Ni | 25 | 2500 | 20 | 2500 | 0,2 | 3,0 |
| Fe | 10 | 1000 | 8 | 1000 | 0,08 | 1,2 |
Маточный раствор после осаждения аммонийных солей (фильтрат и промводы) загрузили в реактор и провели осаждение клатратом ДДДМАБ с карбамидом. Количество клатрата при этом было в 10 раз меньше, чем в примере 1, и составляло 7,5 л 20% раствора (1,5 кг комплексообразователя в пересчете на сухое вещество). Остальные условия осаждения и последующей переработки осадка такие же, как в примере 1. Результаты опыта приведены в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||||
| Баланс металлов при их извлечении клатратом ДДДМАБ с карбамидом из маточных растворов после осаждения хлороплатината и хлоропалладата аммония | ||||||
| Металл | Загружено, раствор после осаждения хлороплатината и хлоропалладата аммония, 125 л | Получено: | ||||
| Раствор после осаждения металлов клатратом ДДДМАБ с карбамидом, 135 л | Концентрат, 39,8 г | |||||
| Конц-я, г/л | Масса, г | Конц-я, мг/л | Масса, г | Массовая доля, % | Масса, г | |
| Аu | 0,24 | 30,0 | 0,1 | 0,01 | 75,35 | 29,99 |
| Pt | 0,02 | 2,5 | 0,3 | 0,04 | 6,2 | 2,46 |
| Pd | 0,04 | 5,0 | 1,0 | 0,14 | 12,2 | 4,86 |
| Сu | 32 | 4000 | Не анализировали | 2,0 | 0,8 | |
| Ni | 20 | 2500 | Не анализировали | 1,2 | 0,5 | |
| Fe | 8 | 1000 | Не анализировали | 0,5 | 0,2 |
Сквозное извлечение драгоценных металлов из раствора (суммарно в соли и концентрат) составило: золота 99,97%, платины 99,95%, палладия 99,96%.
Извлечение драгоценных металлов из раствора гидрохлорирования вели как в примере 1, но изменяли температуру и продолжительность осаждения в виде органических комплексных солей. В опыте №7 в качестве осадителя использовали оборотный раствор, полученный в результате восстановления благородных металлов из органического комплекса в опыте №1 (дополнительно ввели 7,5 л 20% раствора клатрата ДДДМАБ с карбамидом, т.е. 10% от первоначального количества реактива).
Результаты опытов приведены в таблице 4.
| Таблица 4 | |||||
| Показатели извлечения металлов из раствора клатратом ДДДМАБ с карбамидом в зависимости от условий проведения процесса | |||||
| № | Условия опыта | Извлечение металлов в концентрат, % | |||
| Температура, °С | Время, мин | Золото | Платина | Палладий | |
| 1 | 25 (пример 1) | 60 (пример 1) | 99,93 | 99,93 | 99,95 |
| 2 | 50 | 60 | 99,75 | 99,63 | 99,20 |
| 3 | 75 | 60 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| 4 | 25 | 20 | 99,83 | 99,80 | 99,70 |
| 5 | 25 | 30 | 99,93 | 99,92 | 99,92 |
| 6 | 25 | 60 | 99,93 | 99,93 | 99,94 |
| 7 | 25 | 60 | 99,94 | 99.93 | 99,95 |
1. Способ извлечения благородных металлов из растворов, содержащих цветные металлы, включающий осаждение благородных металлов в виде органических комплексных солей из раствора при перемешивании с последующим отстаиванием, фильтрацией и промывкой осадка, отличающийся тем, что осаждение ведут водным раствором клатрата дидецилдиметиламмонийбромида с карбамидом и осадок восстанавливают с получением концентрата благородных металлов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление благородных металлов из осадка органических комплексных солей осуществляют гидразингидратом в присутствии пеногасителя.
Источник
