Метаоловянная кислота чем растворить

Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности

Владельцы патента RU 2625156:

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для регенерации олова из технических отходов. Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности включает растворение оловосодержащего припоя на печатных платах при температуре 70-90°С раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя. Далее осуществляют коагуляцию метаоловянной кислоты из полученной суспензии в присутствии коагулянта при постоянном перемешивании и отделение оловосодержащего осадка. В качестве коагулянта используют кубовые остатки оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C_22, причем перед растворением печатные платы подвергают термообработке при температуре плавления оловосодержащего припоя. Техническим результатом является повышение эффективности процесса извлечения олова и выхода готового продукта. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для регенерации олова из техногенных отходов.

Известен способ извлечения олова из жестяного скрапа, заключающийся в том, что скрап обрабатывают нагретым до 90-100°С раствором дисульфида натрия концентрации 100-200 г/л (SU 169255 А1, Розловский и др., 1965). Из полученного раствора олово выделяют известным способом, например электролизом. Он обеспечивает извлечение олова, пригодного для использования в последующих процессах. Однако необходимость использования достаточно дорогого дисульфида натрия и повышенный расход реагента являются одним из узких мест, снижающих практическую его значимость.

Известен способ хлорирования отходов металлического олова в реторте сухим хлором с получением тетрахлорида олова и последующим выделением олова при помощи цементации на цинке или алюминии (Колодин С.М. Вторичное олово и переработка бедного оловянного сырья. М., Металлургия, 1970, с. 87-90), а также хлорированием в среде четыреххлористого углерода с отсадкой раствором аммиака (RU2245935, ФГУП «ВНИИХТ», 10.02.2005 г.), что, однако, требует герметичного оборудования, длительно и трудоемко.

Растворение оловянного припоя печатных плат проводят 5-20%-ным раствором метансульфоновой кислоты с добавками окислителя (азотной кислоты, перекиси водорода, пербората аммония, калия, перкарбоната натрия) при температуре 70-90°С в течение двух часов, причем добавки окислителя осуществляют порционно до достижения и поддержания окислительно-восстановительного потенциала среды на уровне 250 мВ. При этом происходит растворение припоя и образование чрезвычайно плохо фильтруемой суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты. Суспензию кипятят в течение 30 минут и коагулируют путем добавки ПАВ-полиакриламида с концентрацией 0,5 г/л. Затем суспензию охлаждают и отстаивают. Осевшую в отстойнике метаоловянную кислоту отфильтровывают, промывают водой, сушат и прокаливают при температуре 800°С. После корректировки содержания метансульфоновой кислоты в фильтрате его повторно используют для растворения припоя следующей порции плат.

Многочисленные эксперименты по отработке технологии по прототипу выявили существенные недостатки:

низкую скорость растворения припоя из-за блокирования его лаковым покрытием, выполняющим функции электроизоляции на платах;

трудности отделения фильтрацией ультрадисперсных осадков метаоловянной кислоты, поскольку при кипячении оловосодержащего раствора метансульфоновой кислоты и коагуляции метаоловянной кислоты образуются аморфные, плохо сгущаемые и фильтруемые осадки. Осветление полиакриламидом раствора метансульфоновой кислоты для последующего использования в технологической схеме недостаточно эффективно. Кроме того, проведенное авторами предварительное измельчение плат показало, что тонкодисперсная пластмассовая основа обладает чрезвычайно высокой сорбционной активностью по отношению к растворяющимся в водной выщелачивающей среде металлам, что обуславливает их значительные безвозвратные потери.

Все это требует больших затрат времени, значительно осложняет реализацию и ухудшает технико-экономические показатели процесса.

Настоящее изобретение направлено на решение технической проблемы повышения эффективности извлечения олова из электронного лома гидрометаллургическими методами.

Патентуемый способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности включает растворение оловосодержащего припоя печатных плат при температуре 70-90°С раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя, последующую коагуляцию метаоловянной кислоты из полученной суспензии в присутствии коагулянта при постоянном перемешивании и отделение оловосодержащего осадка.

Отличие способа состоит в том, что в качестве коагулянта используют кубовые остатки оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₂₂, причем перед растворением печатные платы подвергают термообработке при температуре плавления оловосодержащего припоя.

Способ может характеризоваться тем, что коагулянт вводят в количестве 0,06-0,1 г на один литр суспензии, а также тем, что коагулянт предварительно растворяют в воде, подогретой до температуры 30-40°С, вводят в суспензию при температуре 70-90°С, а перемешивание ведут до снижения температуры смеси до 20-25°С.

Техническим результатом патентуемого изобретения является повышение эффективности процесса извлечения олова и выхода готового продукта.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что печатные платы предварительно в течение 1.0-1.5 часов подвергают термической обработке при температуре плавления припоя (около 220°С). При расплавлении припоя происходит разрушение лакового покрытия.

Далее растворение оловянного припоя после термообработки электронных плат проводят раствором метансульфоновой кислоты при температуре 70-90°С с образованием суспензии метаоловянной кислоты, а коагуляцию и осаждение суспензии метаоловянной кислоты из раствора метансульфоновой кислоты ведут в присутствии добавок кубового остатка оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₂₂. Добавку коагулянта вводят в горячий раствор метансульфоновой кислоты при температуре 70-90°С и перемешивание осуществляют до снижения температуры суспензии до 20-25°С.

Растворение олова метансульфоновой кислотой из подготовленных таким образом плат протекает довольно интенсивно и за короткий промежуток времени, практически нацело.

Коагуляцию и сгущение суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты проводят путем добавки 2-5%-ного водного раствора кубового остатка оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₂₂, приготовленного его растворением в подогретой воде (30-40°С). Причем раствор коагулянта добавляют в горячий (70-90°С) раствор метансульфоновой кислоты из расчета 60-100 мг кубовых остатков на 1 л раствора и перемешивание ведут, как уже упомянуто, без подачи теплоносителя до снижения температуры образовавшейся суспензии до 20-25°С. При перемешивании горячего раствора с добавкой коагулянта и его естественного охлаждения в течение процесса перемешивания образуется хорошо фильтруемый и сгущаемый хлопьевидный осадок метаоловянной кислоты. Осадок метаоловянной кислоты отфильтровывают, промывают, сушат и прокаливают с получением оловосодержащего продукта. Из фильтрата, содержащего свинец, осаждают сульфат свинца серной кислотой. Образовавшийся осадок сульфата свинца также отфильтровывают, а фильтрат метансульфоновой кислоты после корректировки концентрации вновь используют на операции растворения припоя со следующей порции плат.

В патентной и технической литературе нами не обнаружена совокупность признаков, присущая заявляемому объекту. Это дает основание полагать, что предлагаемый способ извлечения олова из отходов электронной промышленности с учетом последовательности операций и применяемого коагулянта характеризуется новизной и изобретательским уровнем.

Практическая ценность и экономическая целесообразность способа извлечения олова подтверждается технологическими испытаниями, выполненными в лабораторных и укрупненно-лабораторных масштабах. Полученные при этом основные результаты приведены в нижеследующем примере.

Далее после охлаждения до 80°С в барабан подают 120 л 20%-ного раствора метансульфоновой кислоты и проводят процесс выщелачивания припоя при температуре 80°С в течение 1,5 часов. Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) раствора поддерживают на уровне 250 мВ путем порционной (по 25 мл) добавки азотной кислоты. При достижении полного растворения припоя радиодетали навесного монтажа осыпаются с плат.

Процесс коагуляции суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты вместе с отделившимися радиодеталями ведут путем добавления 3%-ного раствора кубового остатка оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₂₂, приготовленного растворением в воде, подогретой до температуры 35°С. Приготовленный коагулянт в количестве 12 л добавляют в раствор метансульфоновой кислоты при температуре около 80°С при непрерывном перемешивании. После введения коагулянта перемешивание продолжают до снижения температуры раствора до комнатной температуры (20-25°С). При этом образуется хорошо фильтруемый и сгущаемый хлопьевидный осадок метаоловянной кислоты. После охлаждения раствор декантируют от осевшей метаоловянной кислоты и навесных радиодеталей в отстойник. Затем сепарируют навесные радиодетали от взвеси метаоловянной кислоты на сетке с размером ячейки 0,2 мм. После сепарации радиодетали промывают водой, промывные воды объединяют с декантатом в отстойнике. Осадок метаоловянной кислоты отфильтровывают на вакуум-фильтре, а фильтрат, содержащий свинец, обрабатывают стехиометрическим количеством серной кислоты. Затем суспензию сульфата свинца фильтруют, фильтрат метансульфоновой кислоты после корректировки концентрации повторно используют на стадии растворения припоя. Полученный попутно сульфат свинца промывают, сушат и используют по назначению.

После промывки, сушки и прокалки осадка получен оловосодержащий продукт в количестве 1546 г. В аналогичных условиях, при соблюдении параметров технологии способа-прототипа, выход оловосодержащего продукта составил 1308 г.

1. Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности, включающий растворение оловосодержащего припоя печатных плат при температуре 70-90°C раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя, последующую коагуляцию метаоловянной кислоты из полученной суспензии в присутствии коагулянта при постоянном перемешивании и отделение оловосодержащего осадка, отличающийся тем, что в качестве коагулянта используют кубовые остатки оксиэтилирования синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₂₂, причем перед растворением печатные платы подвергают термообработке при температуре плавления оловосодержащего припоя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коагулянт вводят в количестве 0,06-0,1 г на один литр суспензии.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коагулянт предварительно растворяют в воде, подогретой до температуры 30-40°C, вводят в суспензию при температуре 70-90°C, а перемешивание ведут до снижения температуры смеси до 20-25°C.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют азотную кислоту.

Источник

Метаоловянная кислота чем растворить

Двуокись олова ( SnO2) лучший и непревзойденный глушитель для стекол и эмалей, которым она сообщает белоснежный вид. Под влиянием высокой температуры двуокись олова частично растворяется в эмали, причем улучшаются механические и термические свойства эмали, но степень заглушенности ее уменьшается. Растворимость двуокиси олова сильно зависит от состава эмали, причем глинозем уменьшает ее, а щелочи увеличивают. Двуокись олова не должна содержать металлическое олово. [5]

Двуокись олова Sn02 проявляет кислотные свойства. [6]

Двуокись олова может быть отделена от окисей ниобия и тантала восстановлением ее в токе водорода при 800 С. Получается металлическое олово, которое можно растворить в концентрированной соляной кислоте. Метод особенно удобен в тех случаях, когда требуется последующее определение олова. Железо также переходит в раствор. [7]

Двуокись олова SnO2 образуется при длительном нагревании олова на воздухе. Так же как и окись, двуокись олова имеет амфо-терный характер, но с преобладанием кислотных свойств. [8]

Двуокись олова выпадает в гидратированной труднофильтруемой форме. Даже при длительном нагревании этой взвеси осадок только частично коагулирует и, следовательно, выход чистой двуокиси олова мал. [9]

Двуокись олова, а также метасурьмяную кислоту HSbO3 переводят в раствор сплавлением с Na2CO3 и серой. [11]

Двуокись олова Sn02 проявляет кислотные свойства. [12]

Отгрузка от 1 кг! Доставка по РФ! Работаем только с Юридическими лицами (в т.ч. ИП) и только по безналичному расчёту!

Источник

Метаоловянная кислота чем растворить

1. Электролитический метод

Сущность метода. Метод основан на выделении меди электролизом на платиновом сетчатом катоде в азотно-сернокислом растворе при силе тока 1-1,5 а и напряжении 2-3 в. Определение заканчивают весовым методом по количеству выделившейся меди.

Электролитическое выделение меди в присутствии больших количеств трехвалентного железа невозможно вследствие окисления металлической меди трехвалентным железом. При анализе материалов, содержащих железо, мышьяк и другие мешающие компоненты, электролитический метод определения меди применим только после предварительного отделения ее тиосульфатом натрия или другими реагентами.

Не прерывая тока, электроды промывают последовательно в двух стаканах с водой, затем выключают ток, катод промывают спиртом, высушивают его при температуре 105-110°С в течение 5-7 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Процентное содержание меди вычисляют по формуле:

В электролите определяют медь фотоколориметрическим пиридино-родановым методом. Для этого поступают следующим образом.

Сущность метода. Метод основан на выделении олова дегерированием в азотнокислом растворе в виде β-метаоловянной кислоты с последующим фильтрованием и промыванием.

Реакция протекает по уравнению:

Осадок β-метаоловянной кислоты растворяют в горячем растворе едкого натра.

Адсорбированные β-метаоловянной кислотой небольшие количества меди осаждают сернистым натрием, растворяют и присоединяют к основному раствору.

Электрод должен быть полностью покрыт раствором во избежание окисления меди.

По окончании электролиза электролиты выпаривают до объема 5-10 см 3 и разрушают аммонийные соли. Для этого прибавляют 25 см 3 азотной кислоты (плотность 1400 кг/м 3 ) и 25 см 3 соляной кислоты (плотность 1190 кг/м 3 ), закрывают стакан стеклом и кипятят раствор до объема 10-15 см 3 Операцию повторяют и затем выпаривают раствор до паров серной кислоты. Растворяют соли в воде и проверяют на присутствие меди фотоколориметрическим пиридино-родановым методом, как описано в варианте А.

Процентное содержание меди вычисляют по формуле (10).

Источник

Олово

Олово, Sn, металл, принадлежит к IV группе периодической системы (в 7-м ряду). Атомный вес Sn = 119,05 (О=16). Удельный вес 7,293, при 13°. Температура плавления 232,7°, температура кипения между 1450 и 1600°. В Европе встречается главным образом в Корнуоле. Самые богатые месторождения олова находятся на группе островов, лежащих к востоку от Суматры, встречаются в Саксонии, Финляндии (Питкаранта) и др. местах. Главная руда — оловянный камень (касситерит), SnО₂. Он легко восстановляется, при нагревании с углем, в металлическое олово. Олово представляет белый, но несколько более тусклый и синий, чем серебро, металл; при обыкновенной температуре легко прокатывается в тонкие листы (оловянная фольга или станниоль). При низкой температуре белое олово переходит в другое аллотропическое видоизменение — серое, удельный вес 5,8. При температуре выше 18°С серое олово переходит в белое. Без соприкосновения с серым оловом превращение белого олова при обыкновенной температуре происходит крайне медленно. Наибольшая скорость перехода наблюдается при —47°. Поэтому при сильных холодах оловянные вещи (посуда и т. п.) начинают рассыпаться в порошок. Можно полагать, что при температурах около 200° существует третье аллотропическое видоизменение, так как при 200° олово становится настолько хрупко, что его можно толочь в ступке. Олово при обыкновенной температуре не окисляется. В соляной кислоте растворяется, причем образуется хлористое олово, SnCl₂. При действии на олово азотной кислоты получается белый порошок метаоловянной кислоты, Н₂SnО₃. При действии горячего раствора едкого кали или натра на олово получается оловяннокалиевая или натровая соль: K₂SnО₃. Слабые кислоты (уксусная) на олово не действуют. На стойкости олова по отношению к кислороду основано его применение для лужения медной посуды, для покрытия им железа (белая жесть). Олово с кислородом образует закись олова SnO и окись олова, или олово ангидрид, SnО₂, соответственно коим образуются и другие соединения, например, SnS — бурый серый осадок и SnS₂ — желтый осадок, получающиеся при пропускании сероводорода в соединения закиси или окиси олова SnS, — получающееся также при нагревании олова амальгамы с серой и нашатырем в виде золотистых листочков, носит название мусивного или сусального золота и служит для бронзирования разных предметов.

Из других соединений укажем на хлорное олово, SnCl₄, открытое в 1605 г. и названное Spiritus fumans Libavii. Получается при горении олова в хлоре. Жидкость кипит при 113,9°, удельный вес 2,234. При действии воды разлагается по уравнению SnCl₄ + 4Н₂О = Sn(OH)₄ + 4НСl. С хлористым калием, натрием и аммонием образует соли состава SnCl₄.2KСl, SnCl₄.2NH₄Cl. Последняя соль называется пинкзальц и употребляется в красильном деле в качестве протравы. Станниоль, положенный в раствор пинкзальца, быстро переходит в серое олово. Для хлорного олова существует его изомерное видоизменение — метахлорное. Для оловянных кислот Н₂SnО₃ известно тоже два изомера: оловянная и метаоловянная кислота. Можно предположить, что метаоловянная кислота (Н₂SnО₃)_х является полимером оловянной (Н₂SnО₃).

Выплавленное непосредственно из руды олово не бывает чисто; оно содержит немного железа, меди, мышьяка, сурьмы, вольфрама. Очищение его от примесей или рафинирование олово производят на заводах 2 способами; немецким и английским. Немецкий способ состоит в зейгеровании; в нем разделение основано на различии плавкости олова и примешанных металлов. В английском способе, кроме зенгерования, производят выдразнивание, как и при рафинировании меди (Ср. XXIX, 492 1 ).

Химически чистое олово получают из продажного так: растворяют олово в соляной кислоте; при этом остается в осадке медь, сурьма, свинец и часть олова; часть мышьяка выделяется в виде мышьяковистого водорода. В растворе получаются олово и цинк. Кипящий раствор осаждают содой; осадок обрабатывают азотной кислотой: тогда олово переходит в нерастворимую метаоловянную кислоту, а цинк растворяется. Оловянную кислоту тщательно промывают и восстановляют черным плавнем, т. е. смесью угля и поташа.

Для добывания олова из отбросов белой жести в настоящее время часто прибегают к электролизу, производимому и в кислой, и в щелочной ванне: крупные заводы предпочитают электролиз щелочного раствора (в присутствии едкого натра). олово растворяется из жести, служащей анодом, и осаждается на катоде, если не останавливаться на получении оловянных препаратов.

Главное применение олово находит в приготовлении разных сплавов, например, бронзы (см.), белых металлов. Много олова употребляется в паянии (см.) и лужении (см.), а также для покрытия железа (белая жесть) и завертывания. Часть олова переделывается в химические препараты: оловянную соль (хлористое олово), оксиженную соль (SnCl₄.5Н₂О), оловянно-натровую соль, мусивное золото (SnS₂) и др.

Источник

способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности

Формула изобретения

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переработку магнитной фракции после магнитной сепарации гомогенизированных навесных деталей электронных схем печатных плат производят йод-йодидным методом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что переработку немагнитной фракции после магнитной сепарации гомогенизированных навесных деталей электронных схем печатных плат производят с помощью царской водки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что извлечение золота из прокаленной двуокиси олова проводят с помощью йод-йодидного раствора с последующим восстановлением двуокиси олова углем до получения металлического чернового олова.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют азотную кислоту, перекись водорода и пероксосоединения в виде пербората аммония, калия, перкарбоната натрия.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что коагуляцию метаоловянной кислоты из раствора метансульфоновой кислоты проводят с помощью полиакриламида с концентрацией 0,5 г/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения драгоценных металлов из отходов электронной и электротехнической промышленности (электронного лома), преимущественно из электронных плат современной микроэлектроники.

Современные способы переработки лома радиоэлектронной и электронной техники базируются на механическом обогащении сырья, включающего операцию ручной разборки, если материалы по своим особенностям и составу не могут быть переведены в гомогенное состояние. После измельчения проводится разделение компонентов лома методами магнитной и электростатической сепарации с последующим гидрометаллургическим или пирометаллургическим извлечением полезных компонентов.

Известен гидрометаллургический способ выщелачивания драгоценных металлов из лома электронных приборов азотной кислотой. По этому способу лом выщелачивают 30-60%-ной азотной кислотой при перемешивании продолжительностью, достаточной для достижения в растворе концентрации меди, равной 150 г/л. После этого от полученной пульпы отделяют частицы пластмассы, пульпу обрабатывают серной кислотой, доводя ее концентрацию до 40%, отгоняют окислы азота, поглощая и обезвреживая их в специальной колонне. При этом кристаллизуются сульфаты меди, осаждают золото и оловянную кислоту. Затем, из полученной пульпы отделяют раствор и из него выделяют серебро и платиноиды путем цементации их медью, а промытый осадок подвергают плавке, в результате которой получают корольки золота (ГДР, патент № 253948 от 01.10.86. VEB Bergbau und Huffen Kombinat «Albert Funk»). Недостатками этого способа являются:

чрезмерно большая масса измельченного лома, подвергаемая азотнокислой обработке из-за двух-трехкратного ее увеличения за счет доизмельчения пластмассовой подложки, на которой крепятся электронные детали, поскольку ручное их отделение требует больших трудовых затрат;

очень высокий расход химикатов, связанный с необходимостью обработки кислотами увеличенной массы измельченного лома и растворения всех балластных металлов;

низкое содержание золота и серебра при высоких содержаниях сопутствующих примесей в осадках, подвергаемых аффинажной очистке;

выделение в воздух токсинов и заражение ими воздуха из-за выделения токсинов при химической деструкции пластмассы крепкими растворами кислоты при повышенных температурах.

Недостатками этого способа являются: высокий расход реагентов на растворение балластных металлов; безвозвратные потери золота вместе с оловом и свинцом; большие энергетические затраты на операции упаривания и денитрации; безвозвратные потери палладии, платины;

на первой стадии процесса образуются чрезвычайно плохо фильтруемые осадки метаоловянной кислоты, содержащие золото. Осветление продукционного раствора для последующего использования в технологической схеме выделения драгоценных металлов требует очень больших затрат времени, что делает невозможным реализацию процесса в технологической практике.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в устранении вышеуказанных недостатков.

Источник