بازیافت طلا و نقره از قطعات الکترونیکی

الکترو وینینگ

این روش، روش پیشنهادی و جایگزین روش پودر روی در بازیابی طلا و نقره از محلول حاوی طلا و نقره می باشد. در این روش طلای بدست آماده خالص و آماده ذوب است.

در روش الکترو وینینگ با ایجاد اختلاف پتانسیل بین الکترودها و عبور جریان از محلول الکترولیت طلا جذب کاتد می شود. این روش معمولا در مجموعه ای از سلول های به هم پیوسته صورت می گیرد. سلول ها شامل مجموعه ای از آندها و کاتدها می باشند. زمانی که سوئیچ منبع تغذیه متصل میشود مدار الکتروینیگ کامل شده و جریان شروع به حرکت از کاتدها به آندها می کند.
یکی از نمونه های مرسوم سلول الکترونینگ، سلول های استوانه ای می باشد.  در این نمونه استیل استوانه ای توپر به عنوان آند در مرکز سلول قرارمی گیرد و صفحه ای استیل دورا دور آن قرار می گیرد این دو با استفاده از عایق پلاستیکی مشبک از هم جدا می شوند همچنین برای افزایش سطح کاتد از سیم ظرفشویی استیل ضد زنگ در تماس با کاتد استفاده می شود. این سلول ها دارای یک ورودی و یک خروجی برای محلول می باشند که از همین طریق ارتباط فیزیکی با سلول های دیگر دارند.  منبع الکتریکی این سلول ها می تواند به صورت سری یا موازی به این سلول ها اعمال شود. در تصویر زیر نمونه ای از مراحل ساخت و تکمیل یک مجموعه سلول الکتروینینگ ارائه شده است. جهت دریافت اطلاعات فنی این سلول ها میتوانید با ما @goldadm در ارتباط باشید.


ملغمه طلا با جیوه (Amalgamation)


جیوه اولین بار در سال ۱۸۲۰ میلادی در مقیاس بزرگ معدنی مورد استفاده قرار گرفت اگر چه به دلیل سادگی هزاران سال قبل تر از آن مورد استفاده قرار گرفته بود. امروزه از جیوه در معادن کوچک کشورهای توسعه نیافته به دلیل عدم دسترسی به امکانات روز استفاده می شود. همچنین معدنکاران در ابعاد کوچک نیز همچنان از آن استفاده می کنند .
جیوه برای بدن انسان خطرناک است چرا که در دمای اتاق بخار شده و از طریق ریه ها جذب ارگان های مختلف بدن می شود و به سلول های عصبی آسیب می رساند.
جیوه قادر است ملغمه یا ترکیبی از فلزها به جز پلاتین و آهن را ایجاد کند به همین دلیل در استخراج طلا مورد استفاده قرار می گیرد.
گذشته از خطرات جیوه که به آن اشاره شد حساسیت آن به وجود مواد روغنی در خاک و عدم جذب طلا و همچنین نیاز به آب زیاد در فرایند جدا سازی ملغمه از خاک باطله است.
از عوامل موثر در جذب بهتر طلا اندازه ذرات خاک می باشد که باید اندازه ی مشی بین ۱۰۰ تا ۳۲۵ را داشته باشند.
امروزه از ملغمه جیوه با فلزات مختلف جهت پر کردن دندان استفاده می شود که خطرات آن بین کارشناسان مورد مناقشه است.


روش ذوب Smelting ( قال کاری)

روش قالکاری یکی از زیر مجموعه های Fire Assay می باشد که در آن از ترکیب خاک با کمک ذوب ها (Flux) برای آنالیز مقدار کمّی فلزات گرانبها استفاده می شود. این روش، روشی قدیمی است و اولین استفاده از آن به قرن ۱۶ باز میگردد. این روش معمولا با استفاده از سرب به عنوان جاذب فلزات گرانبها مورد استفاده قرار میگیرد. 

بخش مهم و اساسی در روش ذوب انتخاب کمک ذوب می باشد و انتخاب کمک ذوب به ماهیت خاک بستگی دارد.
بر این اساس خاکها به سه دسته خنثی، اکسیدکننده و احیا کننده تقسیم می شوند. خاکهای خنثی قدرت احیاکنندکی و اکسیدکنندگی ندارند. خاکهای احیا کننده، اکسید سرب را به فلز سرب تبدیل می کنند و معمولا خاکهایی با ترکیبات سولفیدی و کربناتی هستند. خاکهای اکسید کننده مانند اکسید آهن و دی اکسید منگنز، وقتی با شارژ مخلوط میشوند سرب را اکسید و یا به عنوان احیاء کننده عمل می کنند.
با توجه به موارد فوق زمانی ترکیب شارژ مناسب خواهد بود که ما شناختی از خواص شیمیایی و ترکیبات معدنی نمونه داشته باشیم و یا در دسترس باشد. بنابراین داشتن آزمایش اولیه و اطلاعات اولیه در شناسایی نوع خاک حائز اهمیت می باشد.


در عمل عموما برای اندازه گیری قدرت اکسیدکنندگی و احیاکنندکی خاک ناشناس را با یک شارژ تست ذوب می کنند و پس از تخمین قدرت اکسید کنندگی و احیا کنندگی شارژ اصلی را اعمال و ذوب می کنند.


پس از مرحله فوق نوبت به انتخاب ترکیبات شارژ می رسد که در زیر تعدادی از این مواد و خاصیتشان در شارژ لیست شده است.

سیلیس - اسیدی - تبدیل فرم اکسیدی فلزات به فرم سیلیسی
بوراکس- اسیدی- ذوب اکسید فلزات اسیدی و قلیایی
کربنات سدیم- قلیایی- سولفورزدایی و اکسید کنندگی
آرد، شکر، نشاسته، زغال - احیا کننده
آهن- سولفورزدایی و احیا کنندگی‌
نیترات پتاسیم- اکسید کننده قدرتمند
پس از انتخاب ترکیبات شارژ نوبت به ذوب می رسد در این مرحله پس از خرد کردن خاک با شارژ مخلوط می کنیم و در کوره قرار می دهند.


پس از ذوب کامل ترکیبات را داخل یک پاتیل مخروطی شکل می ریزند فلزات ارزشمند در ته پاتیل و سرباره بالا قرار میگیرند پس از خنک شدن با ضربه چکش فلزات از سرباره جدا می شوند حال اگر از سرب استفاده شده باشد به یک مرحله کوپلینگ جهت اکسید کردن سرب نیاز است پس از کوپلینگ قطعه باقی مانده حاوی فلزات گرانبها و ناخالصی هاست.


حال شما یک قرص حاوی فلزات گرانبها دارید برای حذف فلزات پایه و بازیابی نقره و پالادیوم، از ترکیب یک به یک اسید نیتریک و آب استفاده می شود پس از حل شدن فلزات پایه و پالادیوم و نقره، باقیمانده این مرحله که حاوی فلزاتی چون طلا و پلاتین می باشد را فیلتر و جهت بازیابی به محلول تیزاب می برند.


در بازیابی فلزات گرانبها به روش قالکاری از ضایعات الکترونیکی ابتدا بردها و قطعات را سوزانده و خاکستر میکنند و بعد با  شارژ ترکیب به کوره می برند و نهایتا مشابه مراحل بالا عمل بازیابی را انجام میدهند.


در ایران عموما روش شارژ یکسانی برای شارژ و بازیابی فلزات گرانبها(ضایعات الکترونیکی)  استفاده میکنند که عموما ترکیبی شامل کربنات سدیم، زغال و اکسید سرب می باشد و معمولا خروجی  بهینه ای ندارد. از آنجایی که ترکیب خاکستر قطعات الکترونیکی خنثی و فلز غالب مس است می توان از ترکیبات شارژ مناسب تر بدون نیاز به سرب و در صورت لزوم از درصدی مس استفاده کرد.


در یک سناریو برای قطعات الکترونیکی می توان پس از ذوب یک ترکیب ۹۸ درصد به بالا از مس و ۲ درصد باقی مانده از سایر فلزات را ساخت و در نهایت با استفاده از روش الکتروریفاینینگ مس را به صورت خالص استخراج و ته نشین آن را که فلزات گرانبهاست به تیزاب برد.


فرآیندی سبز برای استخراج طلا

دانشمندان کانادایی با استفاده از سرکه موفق به کشف روش نوینی در استخراج طلا شدند که هزینه کمتری دربردارد و با محیط زیست نیز سازگاری دارد.

 به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از GizMag، یک تیم پژوهشی در دانشگاه ساسکچوان، واقع در کانادا، موفق به پیدا کردن تکنیک تازه‌ای شده‌اند که ارزان است و با محیط زیست نیز سازگاری دارد. بدین ترتیب می‌توان طلاهای به کار رفته در جواهرات و وسایل الکترونیک را بازیافت کرد.

این تیم با استفاده از محلولی که اساسش سرکه است، نشان دادند که تنها با هزینه کردن 47 دلار می‌توان یک کیلوگرم طلا را با 100 لیتر آب فاضلاب قابل استفاده مجدد تولید کرد. این متد با روش‌های کنونی مقایسه می‌شود که در آنها بیش از 1070 دلار هزینه و 5 هزار لیتر آب سمی غیر قابل بازیافت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بر اساس گفته‌های استفن فولی، پروفسوری در گروه شیمی این دانشگاه و سرپرست این پژوهش، 80 درصد از 50 میلیون تن (4/5 میلیون تن) زباله الکترونیکی که هر ساله در جهان تولید می‌شود، سر از محل‌های دفن زباله در می‌آورند و این امر تاثیر بسزایی بر محیط زیست و در نتیجه جمعیت اطراف آن دارد.

تنها مشکلی که طلا دارد این است که این فلز یکی از معدود المنت‌های شیمیایی روی کره زمین است که واکنش‌پذیری ناچیزی دارد و این کار را برای حل کردن آن سخت می‌کند. بنابراین روش‌های استاندارد صنعتی کنونی برای حذف طلا از روی ضایعات الکترونیکی، یا استفاده از سیانید بسیار سمی است که غیرقابل بازیافت است یا استفاده از گرمای بسیار زیاد است تا طلا را بسوزاند که در نتیجه این فرآیند گازهای بسیار سمی در هوا آزاد می‌شوند.

تکنیک مقرون به صرفه، غیرسمی و قابل بازیافتی که توسط فلوی و تیمش خلق شده است در نهایت جایگزین هر دوی این روش‌های خطرناک خواهد شد.

فلوی در این‌باره توضیح می‌دهد: «در این تکنیک از ماده شیمیایی استفاده کردیم که به صورت انبوه تولید می‌شود، اسید استیک با تراکم پنج درصد، که همان سرکه است. در نهایت برای کامل کردن روشمان از مقداری اسید و اکسیدان استفاده کردیم».

فلوی از روش توسعه‌یافته به دست تیمش به عنوان سبزترین و زیست‌سازگارترین حلال بعد از آب یاد می‌کند و اضافه می‌کند که این محلول نگرانی‌های زیست‌محیطی کنونی را که همراه با دیگر روش‌های قدیمی استخراج طلا پیش می‌آید، به راحتی از میان می‌برد.

گام بعدی برای این دانشمندان، مشخص کردن شرکای صنعتی است که بتوانند به آنها در پیشبرد این فرآیند کمک کند و از این روش در کاربردهای مقیاس بالا برای بازیافت طلا از مواد حاوی این فلز استفاده کنند. فلوی بر این باور است که در نهایت این تکنیک در استخراج طلا، صنعتی که اکنون متکی بر سدیم سیانید سمی است، نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در طی چند سال گذشته، تیم‌های پژوهشی زیادی در نقاط مختلف جهان دست به توسعه روش‌هایی برای از میان برداشتن یا بازیافت تاثیرات زیست‌محیطی ناشی از استخراج طلا زده‌اند. این تلاش‌ها شامل استفاده از نشاسته ذرت، استخراج طلا از فاضلاب و سیستم بازگیری مجدد جیوه می‌شود.


تمامی مدال های المپیک و پارالمپیک 2020 توکیو از ضایعات موبایل های هوشمند و دیگر ابزارهای الکترونیکی ساخته خواهند شد. این خبری است که کمیته برگزار کننده رویداد مورد اشاره منتشر کرده و عنوان کرده است که قطعات دستگاه ها از یکدیگر جدا و سپس فرآوری خواهند شد تا 2 تن طلا، نقره و برنز مورد نیاز برای 5000 مدال را مهیا کند.

دولت ژاپن و برگزار کننده المپیک 2020 توکیو از تمام جامعه درخواست کرده اند که گجت های قدیمی و غیر قابل استفاده خود را تحویل دهند. کمیته المپیک قصد دارد تا در مجموع 8 تن فلز را جمع آوری کرده که پس از فرآوری به مقدار 2 تن دست پیدا کند.

گفتنی است پروژه مذکور با هدف ترویج پایداری، وحدت و تفکر سبز انجام خواهد گرفت و از اوایل آوریل محفظه های به خصوصی در دفاتر کار و فروشگاه های سرتاسر ژاپن قرار می گیرند تا کاربران دستگاه های قدیمی خود را درون آنها بیندازند.

نظرات 0 + ارسال نظر
امکان ثبت نظر جدید برای این مطلب وجود ندارد.