Переработка узлов и деталей, содержащих золото
Золото (Au) имеет атомный вес 196.967, относится к драгоценным металлам, встречается в природе почти исключительно в самородном состоянии, главным образом в виде мелких зерен, вкрапленных в кварц или содержащихся в кварцевом песке. Общее содержание золота в земной коре крайне мало и составляет всего 0.0000005 вес.%. В Российской Федерации крупные месторождения золота находятся в Сибири и на Урале.
Чистое золото – ярко-желтый блестящий металл, обладающий высокой пластичностью, ковкостью, теплопроводностью и электропроводностью, имеющий плотность 19.3 г/см3 и температуру плавления 1063ºС.
Разработано несколько технологий избирательного извлечения золота из вторичного сырья, в частности, из отдельных узлов и деталей ПЭВМ, имеющих покрытия из металлического золота. Толщина покрытий различна и зависит от размеров конкретного изделия. Так, у проволоки диаметром 0,00008-0,08 мм толщина покрытия составляет 0,0001 – 0,001 мм, а у проволоки диаметром 0,75-1 мм толщина покрытия составляет 0,002 – 0,004 мм. В зависимости от толщины покрытия и размеров изделий содержание золота колеблется от 0.1 % до 12.5 %.
В системном блоке ПЭВМ содержится 0.22968 г золота.
В основу технологий избирательного извлечения золота из вторичного сырья положены физико-химические свойства золота, а именно склонность золота к образованию соединений с определенной группой лигандов (CN-, S2O3-2, CuCl2- и др.) [3.4.].
Применительно к вторичному золотосодержащему сырью известно использование ряда водных и неводных растворителей. В качестве среды, обеспечивающей избирательное выщелачивание золота, чаще всего используются водные растворы йодитов и молекулярного йода.
Выщелачивание золота с отдельных узлов и деталей ПЭВМ осуществляется в аппарате представляющем собой ванну с залитым в нее растворителем и погруженную в нее стальную корзину, заполненную материалом. Корзина связана с вибратором кривошипного типа (300-500 колебаний в секунду) с помощью подвески. Амплитуда колебаний подвески составляет 105 мм. В зависимости от толщины золотого покрытия продолжительность выщелачивания изменяется от 5 до 40 минут. При этом обеспечивается глубокое извлечение золота с поверхности изделий. Средняя скорость растворения золота составляет 32 – 34 г/ч. С целью снижения накапливания в растворе примесей неблагородных металлов не допускается увеличивать продолжительность пребывания материала на больший, чем это необходимо, срок для полного выщелачивания золота.
С учетом высокой стоимости и дефицитности йода и йодистых соединений при выделении золота из йодистого золота необходимо проведение регенерации растворителя с целью исключения потери реагентов.
К одним из наиболее предпочтительных способов относится электролитическое восстановление золота с одновременной регенерацией йода.
Электролиз проводят в диафрагменном охлаждаемом электролизере.
Электролизер (рис. 3.9.) состоит из стальной ванны прямоугольной формы 1 с полипропиленовым коррозионным защитным вкладышем 2. Внутреннее рабочее пространство электролизера разделено съемной керамической диафрагмой 3, которая установлена с помощью рамки 4, изготовленной из диэлектрика и крепящейся к фланцу корпуса электролизера. Одновременно с этим рамка 4 является держателем анодов 5. Охлаждаемый катод 6 установлен внутри съемной диафрагмы 3 с помощью звездочки 7.
Рис. 3.9. Схема электролизера
1 – ванна прямоугольной формы; 2 – коррозионный защитный вкладыш; 3 – съемная керамическая диафрагма; 4 – рамка; 5 – аноды; 6 – охлаждаемый катод; 7 – звездочка
Степень извлечения золота из йодидного раствора мало зависит от его содержания и составляет 99.2 – 99.8 %. Напряжение на ванне составляет 4-5 В, температура 50-60ºС, расход электроэнергии составляет 0.2 – 0.4 кВт/ч на 1 грамм золота. Степень регенерации растворителя в пересчете на молекулярный йод составляет 99.4 %. Регенерированный раствор почти полностью сохраняет свою химическую активность может сыть использовании на операции выщелачивания золота многократно [3.4.].
Технологическая схема излечения золота из вторичного сырья с использованием йодидных растворов представлена на рис. 3.10.
Рис. 3.10. Технологическая схема переработки золотосодержащих узлов и деталей ПЭВМ