ГІДРОМЕТАЛУРГІЙНЕ ВИДОБУВАННЯ МЕТАЛІВ З ДРУКОВАНИХ ПЛАТ

Анотація

Усередині друкованих плат (скорочено PCB) приховано багато цінних металів, таких як мідь, алюміній, свинець, залізо, олово, а також дорогоцінні метали — золото, срібло та платина. Якщо бути точними, приблизно 49% усіх металів у друкованих платах становить мідь, 21,8% — цинк, 11,6% — залізо, 6,5% — нікель, 5,5% — алюміній, 1,9% — свинець, 1,7% — олово, 1,5% — срібло, 0,5% — хром, 0,1% — золото, і менше ніж 0,1% — паладій.  Зі стрімким розвитком технологій старі пристрої масово виводяться з експлуатації, однак лише близько 17,4% усіх електронних відходів було офіційно перероблено (дані 2019 р.) Це дає підстави припускати, що приблизно 82,6% електронних відходів залишаються необробленими. До них належать і друковані плати, що, залежно від року виробництва та виробника, можуть містити приблизно 340 г золота, 3,5 кг срібла, 140 г паладію та 130 кг міді на одну тонну сировини. Такі кількості швидко накопичуються, і у випадку відсутності належної утилізації плат,  деякі із вказаних металів можуть серйозно забруднювати довкілля — зокрема ґрунт і воду. Одним зі способів вилучення цих металів є гідрометалургія (тобто вилучення металів за допомогою водних розчинів). Цей метод досі широко використовується для видобування різноманітних металів — як вибірково, так і комплексно. Увесь процес включає три основні етапи: селективне вилуговування, очищення розчину та осадження окремих елементів (як правило, шляхом осадження). У цьому дослідженні ми зосереджуємось на вилученні металів із відходів за допомогою різних кислот і реагентів. Ми вирішили протестувати традиційні методи (такі як «царська водка» та «розчин Піранья») та порівняти їх із менш поширеними альтернативами (такими як тіосульфат та сольові розчини). Царська водка зазвичай складається з 3 частин концентрованої HCl та 1 частини концентрованої HNO₃. Вона здатна розчиняти дорогоцінні метали, зокрема золото та срібло. Розчин Піранья складається з 3 частин концентрованої H₂SO₄ та 1 частини H₂O₂.
Інші, менш поширені методи, використані в цьому дослідженні, включають сольовий розчин, що складається з 10 частин насиченого розчину NaCl, 1 частини концентрованої HCl та 2 частин концентрованої H₂O₂.