Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕДИ ИЗ ЭЛЕКТРОННЫХ ОТХОДОВ

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-2-21-27

Полный текст:

Аннотация

Приведены результаты исследования влияния предварительной термической обработки измельченных электронных отходов при температуре 450 °С на степень извлечения меди при последующем выщелачивании материала растворами азотной кислоты. В качестве объектов исследования были выбраны отходы электронной промышленности, в частности автомобильные микросхемы и компьютерные печатные платы. Экспериментальным путем выявлено, что доля органической фазы в их составе колеблется в пределах 20–25 % от массы измельченного сырья. По результатам термогравиметрического и рентгенофлуоресцентного анализов установлено, что максимальная степень удаления органики и образование оксидных форм металлов наблюдаются в интервале температур 400–450 °С. Получена математическая модель процесса выщелачивания меди из электронных отходов растворами HNO3. Найдены оптимальные параметры проведения процесса: температура в системе 75 °С, продолжительность выщелачивания 150 мин, концентрация кислоты 4 М, обеспечивающие максимальное извлечение меди в раствор (98 %). Проведен сравнительный анализ процессов выщелачивания двух типов сырья (после термической обработки и без таковой). Экспериментально подтверждено, что для сырья после предварительного отжига наблюдается более полное выщелачивание меди из электронных отходов растворами азотной кислоты меньшей концентрации по сравнению с образцами без термической обработки. Доказано, что последняя обуславливает фазовые изменения в составе исследуемого объекта, а именно переход металлов в их оксидные формы, что положительно влияет на степень извлечения меди из электронных отходов при последующем азотно-кислом выщелачивании.

Об авторах

З. М. Ахметвалиева
Восточно-Казахстанский государственный технический университет (ВКГТУ) им. Д. Серикбаева
Казахстан

докторант 

070010, Республика Казахстан, г. Усть-Каменогорск, ул. Серикбаева, 19



Н. А. Куленова
Восточно-Казахстанский государственный технический университет (ВКГТУ) им. Д. Серикбаева
Казахстан
канд. техн. наук, проф., зав. научно-производственным комплексом «Металлургия»


С. В. Мамяченков
Уральский федеральный университет (УрФУ) им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

докт. техн. наук, профессор

кафедра металлургии тяжелых цветных металлов 

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 17, оф. С-108



О. С. Анисимова
Уральский федеральный университет (УрФУ) им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

канд. техн. наук, доцент

кафедра металлургии тяжелых цветных металлов 



Е. Л. Фокина
Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Россия

вед. инженер

Институт наук о Земле

199034, г. Санкт-Петербург, Университетская набережная, 7-9



Список литературы

1. Park Y.J., Fray D.J. Recovery of high purity precious metals from printed circuit boards. J. Hazard. Mater. 2009. No. 164. P. 1152—1158.

2. Shamsuddin M. Metal recovery from scrap and waste. J. Metals. 1986. No. 38. P. 24—31.

3. Cui J., Zhang L. Metallurgical recovery of metals from electronic waste: A review. J. Hazard. Mater. 2008. No. 158. P. 228—256.

4. Wong M.H., Wu S.C., Deng W.J., Yu X.Z., Luo Q., Leung A.O.W., Wong C.S.C., Luksemburg A.S., Wong A.S. Export of toxic chemicals — a review of the case of uncontrolled electronic waste recycling. J. Environ Pollut. 2007. No. 149. P. 131—140.

5. Veit H.M., Bernardes A.M., Ferreira J.Z., Tenório J.A., de FragaMalfatti C. Recovery of copper from printed circuit boards scraps by mechanical processing and electrometallurgy. J. Hazard. Mater. 2006. No. 137. P. 1704—1709.

6. Anindya A. Minor elements distribution during the smelting of WEEE with copper scrap: PhD Thesis. Australia, Melbourne: RMIT University, 2012.

7. Dhawan N., Kumar M., Kumar V., Wadhwa M. Recovery of metals from electronic scrap by hydrometallurgical route. In: Proc. Global Symposium on Recycling, Waste Treatment and Clean Technology (REWAS) (Cancun, Mexico, 12— 15 October 2008). P. 693—698.

8. Dhawan N., Kumar V., Kumar M. Recovery of metals from electronic scrap by hydrometallurgical route. In: Extraction and Processing Division (EPD) Congress: The Minerals, Metals and Materials Society. USA, Warrendale, 2009. P. 1107—1109.

9. Delfini M., Ferrini M., Manni A., Massacci P., Piga L., Scoppettuolo A. Optimization of precious metal recovery from waste electrical and electronic equipment boards. J. Environ. Prot. 2011. No. 2. P. 675—682.

10. Hagelüken C. Recycling of electronic scrap at Umicore’s integrated metals smelter and refinery. World Metall. — Erzmetall. 2006. No. 59. P. 152—161.

11. Lehner T. Integrated recycling of non-ferrous metals at Boliden Ltd. Ronnskar smelter. In: IEEE Int. Symp. on Electronics and Environment. 1998. P. 42—47.

12. Park Y.J., Fray D.J. Recovery of high purity precious metals from printed circuit boards. J. Hazard. Mater. 2009. No. 164. P. 1152—1158.

13. Sheng P.P., Etsell T.H. Recovery of gold from computer circuit board scrap using aqua regia. Waste Manage. Res. 2007. No. 25. P. 380—383.

14. Quinet P., Proost J., Van Lierde A. Recovery of precious metals from electronic scrap by hydrometallurgical processing routes. Miner. Metall. Process. 2005. No. 22. P. 17—22.

15. Kulandaisamy S., Prrabhakar Rethinaraj J., Adaikkalam P., Srinivasan G.N., Raghavan M. The aqueous recovery of gold from electronic scrap. JOM. 2003. No. 55. P. 35—37.

16. Macaskie L.E., Creamer N.J., Essa A.M.M., Brown N.L. A new approach for the recovery of precious metals from solution and from leachates derived from electronic scrap. Biotechnol. Bioeng. 2003. No. 96. P. 631—639.

17. Моисеева Н.Г. Исследование и разработка технологии комплексной переработки отходов электронной промышленности: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Москва: МИСиС, 1997; Moiseeva N.G. Issledovanie i razrabotka tekhnologii kompleksnoi pererabotki otkhodov elektronnoi promyshlennosti [Research and development of technology of the complex waste processing of the electronic industry]: Abstr. Diss. of Cand. Sci. (Eng.). Moscow: MISIS, 1997.

18. Лолейт С.И. Разработка экологически чистых технологий комплексного извлечения благородных и цветных металлов из электронного лома: Автореф. дис. ... докт. техн. наук. М.: МИСиС, 2010; Loleit S.I. Razrabotka ekologicheski chistykh tekhnologii kompleksnogo izvlecheniya blagorodnykh i tsvetnykh metallov iz elektronnogo loma [Development of environmentally friendly technologies of complex extraction of precious and non-ferrous metals from the electronic scrap]: Abstr. Diss. of Dr. Sci. (Eng.). Moscow: MISIS, 2010.

19. Колмакова А.А. Физико-химические закономерности процессов вскрытия электронного лома, содержащего благородные металлы смесью азотной и серной кислот: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Красноярск: ГУЦМиЗ, 2004; Kolmakova A.A. Fizikokhimicheskie zakonomernosti protsessov vskrytiya elektronnogo loma, soderzhashchego blagorodnye metally smes’yu azotnoi i sernoi kislot [Physicochemical regularities of the electronic scrap processing containing noble metals by a mixture of nitric and sulfuric acids]: Abstr. Diss. of Cand. Sci. (Eng.). Krasnoyarsk: State University of Non-ferrous metals and gold, 2004.

20. Fisher R.A. The Design of experiments. New York: Hafner publishing company, 1971.

21. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высш. школа, 1972; Gmurman V.E. Teoriya veroyatnostei i matematicheskaya statistika [Theory of probability and mathematical statistics]. Moscow: Vysshaya shkola, 1972.

22. Горский В.Г., Адлер Ю.П. Планирование промышленных экспериментов. М.: Металлургия, 1974; Gorskii V.G., Adler Yu.P. Planirovanie promyshlennykh eksperimentov [Planning of industrial experiments]. Moscow: Metallurgiya, 1974.


Для цитирования:


Ахметвалиева З.М., Куленова Н.А., Мамяченков С.В., Анисимова О.С., Фокина Е.Л. ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕДИ ИЗ ЭЛЕКТРОННЫХ ОТХОДОВ. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2018;(2):21-27. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-2-21-27

For citation:


Akhmetvaliyeva Z.M., Kulenova N.A., Mamyachenkov S.V., Anisimova O.S., Fokina E.L. THERMAL TREATMENT INFLUENCE ON COPPER EXTRACTION FROM ELECTRONIC WASTE. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2018;(2):21-27. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-2-21-27

Просмотров: 142


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)