191365. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolitikus tisztaságú nemesfém kinyerésére nyomtatott áramköri lapok gyártásakor keletkező szilárd hulladékokból, különösen hulladékporokból
J 91 365 A találmány tárgya eljárás elektrolitikus tisztaságú nemesfém kinyerésére nyomtatott áramköri lapok gyártásakor keletkező hulladéklapokból vagy hulladékporuk - ból. Ismeretes, hogy a nyomtatott áramkör gyártása során selejt, nemesfémmel bevont nyák lapok is keletkeznek. A nemesfémbevonattal is ellátott nyák lapokat a konturkialakításkor 0,2—1 mm szélességben leélezik. A leélezéskor viszonylag nagy mennyiségű 0,1 5 tömeg% nemesfém tartalmú por keletkezik, mely főleg üvegporból, epoxiporból és réz-ón-ólom-nikkel-palládium-kobalt-kadmium stb. tartalmú fémporból áll. Tiszta nemesfémbevonatot csak ezüst, palládium, ródium és platina formában használnak. Az aranyat majdnem minden esetben 0,5 tömeg% kobalt vagy nikkel tartalmú ötvözet, illetve alacsony karátos arany (réz, ezüst, palládium) ötvözet formájában választják le. Ez utóbbi esetben a galvanikusan leválasztott ötvözetben az ötvözőfém arány 30-40 tömeg%-ot is elérheti. Az aranyötvözet leválasztást a gazdasági szempontok is indokolják, de főleg a fizikai tulajdonságok javítása teszi szükségessé. (Megfelelő kopásállóság és keménység biztosításához elengedhetetlenül szükséges, hogy a leválasztott aranyötvözetben az ötvözőfém mennyisége a 0,5 tömeg%-ot meghaladja.) A nyák lemezeken a nemesfém réteg felépítése általában: réz hordozóréteg nemesfémréteg vagy réz-nikkel hordozóréteg, nemesfémréteg. A nemesfém és a hordozóréteg között ömlesztés és hullámforrasztás hatására egy diffúziós réteg alakul ki, mely alapvetően megváltoztatja az átmeneti zónában a hordozóréteg és a nemesfémréteg elektrokémiai viselkedését. A fentiek következtében ugyanis az átmeneti-zónában a hordozófém kevés nemesfém ötvözőt tartalmaz, ami a szokásos réz, illetve nikkel maratószerekben feloldódik. A nemesfém a diffúziós határrétegben a hordozófémből tartalmaz bizonyos mennyiséget a szokásos ötvözőfémeken kívül. A gyakorlatban a nyák lapok hulladék csatlakozóin a nemesfém-nem nemesfém (ón-ólom) felületi átmenetet korróziós és hullámforrcsztási problémák miatt forrasztásgátló lakkal is levédik. A nyák gyártásnál keletkező nemesfémtartalmú szilárd hulladékanyagok feldolgozását alapvetően két ismert módszerrel végzik: 1. A nemesfém alatti hordozóréteg kioldása és a viszszamaradó nemesfém elkülönítése, tisztítása. Hátrányai: a) nemesfémveszteség a hordozóréteg nemesfém felőli oldalán kialakuló diffúziós réteg kioldása következtében. b) a kinyert nemesfém szennyezett (az alkalmazott ötvözőfémekkel és a diffúzrétegben levő egyéb szenynyező fémek következtében). A fenti fémes szennyezőkön kívül még komoly mértékű, a nem fémes jellegű szilárd, szervetlen (üvegpor) és szerves szennyeződés, mely a kinyert nemesfémet alkalmatlanná teszi a közvetlen felhasználásra és további bonyolult tisztítási folyamatot igényel. A nemesfémtartalmú poroknál a módszer nem alkalmazható, mert a fémeket gazdaságosan a szokásos fizikai elválasztásokkal nem lehet elkülöníteni a nem fémes jellegű szennyeződésektől. c) csak arany kinyerésére alkalmasak d) nemesfém ötvözeteknél nem lehet az egyes nemesfémeket külön-külön kinyerni. A fenti eljárásokra az alábbi megoldások ismeretesek: A H/2549 közzétételi számú magyar szabadalmi bejelentés szerint az aranyat krómsavas kezeléssel úgy nyerik ki, hogy az alatta levő fémréteget kioldják. E mód-, szer legfőbb hátránya, a felsoroltakon kívül, hogy a.j nyák lapok gyártásakor keletkező hulladéporokból nem lehet az aranyat elkülöníteni, továbbá az ón-ólmozott 5 nyák lapok hulladékainál nagy az ólomszennyezés. A 179.420. számú magyar szabadalmi leírás szerint az aranyat kálium-jodidos jódoldatban lemaratják, miközben az arany részben kicementálódik a hulladékokon levő kevésbé nemesfémekre (így igen nagy a veszteség, illetve az oldatból kiredukálják az aranyat). E módszer fő hátránya a felsoroltakon kívül, hogy a forrasztásgátló lakkal is ellátott nyák lapok csatlakozóiról a lakkréteg alól nem lehet az aranyat kioldani. Az aranyveszteség ilyen esetben eléri a 20-30 tömeg%-ot is. 15 2. A másik ismert módszer a nyomtatott áramköri hulladékokról kohászati úton az összes fém eltávolítása és oldatba vitele után a nemesfém leválasztása ismert vegyi eljárásokkal és az azt követő tisztítási folyamatok elvégzése. 20 Hátránya: túlságos bonyolultság, környezetszennyező hatás, egészségre való ártalom és nemesfémveszteség. További hátránya a módszernek, hogy az alkalikus közegből történő nemesfémleválasztás során réz és egyéb fémek is leválnak, így további tisztítási folyamatok szük- 25 ségesek. melyek következtében a veszteségek tovább nőnek. A nem es fém veszteség mértéke 10-30 tömeg%-ot is elérheti. A nemesfém tartalmú porok kohósítása pedig még megoldatlan feladat a kohósításhoz szükséges megfelelő tömbösítési módszer hiányában. A teljes fém 30 oldatbavitele esetén a savas oldatokból a szokásos erős redukálószerek (nátríum-bórhidrid, szerves borazánok) a nemesfém leválasztása mellett fémhidrid képződését is elősegítik és emiatt a veszteségek az 50 tömeg%ot is meghaladhatják, továbbá a jelenlevő fémek együttes 35 leválása következtében erősen szennyezett lesz a kinyert nemesfém, és a robbanásveszély is fennáll. A teljes fém oldatbavitele esetén savas oldatokból a szokásos gyengébb «redukálószerek (Bevezetés a kémiai analízisbe. Első rész. Erdey László, A Magyar Természet- 40 tudományi társulat Kiadványa, Budapest, 1945. 293. oldal), így az oxálsav, a vas(II)-szulfát, a kénessav rosszul szűrhető kolloid aranykiválsát eredményeznek, ami még féin-oxaláttal és fém-szulfátokkal is szennyezett. Ón(II)Cl2 hatására pedig szűrhetetlen kolloid arany 45 keletkezik. A teljes fém oldatbavitele esetén a cianidos oldatból nem lehet csak a nemesfémeket kiredukálni, azaz leválasztani, galvanikus leválasztásnál pedig ötvözetleválasztás megy végbe. 50 Összefoglalva a fenti módszereket megállapíthatjuk, hogy a különböző mértékű veszteségek mellett a legfőbb közös hátrány: a visszanyert nemesfém szennyezettsége (így utólagos bonyolult tisztítási folyamatokat igényelnek), ezért tiszta nem alkalmazható a galvanizáláshoz. 55 Tájékoztatásul közöljük az ide vonatkozó specifikációt, mely szerint a galvanizáláshoz használható arany az alábbi szennyezéseket tartalmazhatja: nátrium, max. 60 kalcium, max. réz, max. vas, max. nikkel, max. magnézium, max. 65 szilícium, max. 0,66 tömeg% 70 ppm 100 ppm 30 ppm 100 ppm 70 ppm 70 ppm 2
