The object of research, development or design (in Russian) : Накопленные и текущие отходы Е-лома

The object of research, development or design (in Kazakh) : Е-сынықтарының жинақталған және ағымдағы қалдықтары

Aim of work (in Russian) : Разработка лабораторных установок для проведения исследований хлорирующего обжига исходного порошка, выделенного из электронного лома. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: разработаны рабочие чертежи, изготовлена лабораторная установка и отлажена методика исследований; проведены лабораторные опыты по обжигу порошка Е-отходов с получением сублимата хлористого золота; проведены исследования влияния различных факторов (расход реагента, температура, продолжительность процесса, содержание примесей) на степень извлечения золота; проведена оценка полученных результатов. Построена предварительная общая технологическая схема переработки электронного лома.

Aim of work (in Kazakh) : Электрондық сынықтан бөліп алынған бастапқы ұнтақты хлорлап күйдіру бойынша зерттеулер жүргізу үшін зертханалық қондырғыларды жасақтау. Қойылған мақсатқа жету үшін мынадай мәселелер шешілді: жұмыс сызбалары әзірленді, зертханалық қондырғы жасалды және зерттеу әдістемесі жетілдірілді; хлорлы алтын сублиматын ала отырып, Е-қалдықтар ұнтағын күйдіру бойынша зертханалық тәжірибелер жүргізілді; алтынды алу дәрежесіне әртүрлі факторлардың (реагент шығыны, температура, процестің ұзақтығы, қоспалардың құрамы) әсері бойынша зерттеулер жүргізілді; алынған нәтижелерге талдау жүргізілді. Электрондық сынықтарды қайта өңдеудің алдын ала жалпы технологиялық схемасы салынды.

Методы исследования (на русском) : Качественная оценка состава компьютерных плат путем предварительной их разборки и сортировки, отделения от основной матрицы металлической меди и ярко выраженные детали, изготовленные на основе меди. Для исследований форм нахождения металлов в компьютерных платах использован энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр РПП-12 (Т), (ТОО "АспапГЕО", г. Алматы), который адаптирован для определения элементного состава сплавов, экспресс-анализа порошковых и жидких проб (Сертификат РК № 6903). Полученные после обжига твердые остатки, а также продукт, полученный в результате плавки сублимата AuCl3, подвергались исследованиям электронной микроскопии с использованием прибора SEM (Leo Supra Carl Zeiss AG, Germany), и рентгеноструктурному фазовому анализу на приборах Agilent 7700 Series ICP-MS (Agilent Technologies, USA), Rigaku, Ultima III (Rigaku Corporation, USA).

Методы исследования (на казахском) : Компьютерлік платалардың құрамын сапалы бағалау және оларды алдын-ала ұсақтау және сұрыптау, негізгі металдық мыс матрицасынан бөлу және мыс негізінде жасалған айқын бөлшектерді бөлу. Компьютерлік платаларда металдардың табылу формаларын зерттеу үшін РПП-12 (Т), ("АспапГЕО" ЖШС, Алматы қ.) энергодисперсиялық рентген-флуоресцентті спектрометр пайдаланылды, ол қорытпалардың элементтік құрамын анықтауға, ұнтақты және сұйық сынамаларды экспресс-талдауға бейімделген (ҚР № 6903 сертификаты). Күйдіруден кейін алынған қатты қалдықтар, сондай-ақ AuCl3 сублиматын балқыту нәтижесінде алынған өнім SEM (Leo Supra Carl Zeiss AG, Германия) құралының көмегімен электрондық микроскоп және Agilent 7700 сериялы ICP-MS (Agilent Technologies, АҚШ), Rigaku, Ultima III (Rigaku Corporation, АҚШ) аспаптарында рентгендік құрылымдық фазалық талдау зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1) Изготовлены рабочие чертежи лабораторной установки. Проведен монтаж, наладка и отработка методик исследований. 2) Подобраны хлорсодержащие реагенты, обеспечивающие высокое извлечение золота в виде хлористого сублимата. 3) Установлены оптимальные технологические параметры и режимы процесса хлорирования, обеспечивающие получение чистого сублимата хлористого золота. 4) Выбраны и научно обоснованы оптимальные параметры процесса получения хлористого золота. Построена технологическая схема утилизации электронного лома. Новизна: Технология предусматривает предварительную подготовку Е-отходов (резка и измельчение). Измельченный материал подвергается восстановительно-хлорирующему обжигу с выделением Au в виде сублимата АuCl3, который далее путем плавки доводится до получения чистого золота. Полученный при обжиге остаток перерабатывается известными способами до получения чистых (Ag, Pd, Cu, Zn, Ni и т.д.) металлов. Установлены оптимальные технологические параметры процесса хлорирующего обжига Е-отходов газообразным хлором: t – 250ºС; τ – 20 мин.; расход Cl в 1,5 раза больше СНК для хлорирования Au. Достигнута высокая степень восстановления Au до ~97,6% (AuCl3). При плавке полученного сублимата при Т=1200ºС в течение 10 мин., получено чистое Au. Установлено, что при низкотемпературном хлорирующем обжиге практически отсутствует термическая деструкция неметаллической части Е-отходов. Фазовый состав полученного остатка: 5,4% CuCl2; 7,8% FeClO; 17,2% Cu2Cl(OH)3 и 69,5% аморфной фазы.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1) Зертханалық қондырғының жұмыс сызбалары дайындалды. Зерттеу әдістемелерін монтаждау, баптау және пысықтау жүргізілді. 2) Хлорлы сублимат түрінде алтынның жоғары бөліп алуын қамтамасыз ететін құрамында хлор бар реагенттер таңдалды 3) Таза хлорлы алтын сублиматын алуды қамтамасыз ететін хлорлау процесінің оңтайлы технологиялық параметрлері мен режимдері белгіленеді. 4) Хлорлы алтын алу процесінің оңтайлы параметрлері таңдалды және ғылыми негізделген. Электрондық сынықтарды қайта өңдеудің технологиялық схемасы құрылды. Жаңалығы: Технология Е-қалдықтарды алдын ала дайындауды (кесу және ұсақтау) қарастырады. Ұсақталған материалдан Au сублимат АuCl3 түрінде бөлу үшін тотықсыздандырып-хлорлап күйдіруге ұшырайды, ол одан әрі балқыту арқылы таза алтын алуға жеткізіледі. Күйдіру нәтижесінде алынған қалдық таза металдарды (Ag, Pd, Cu, Zn, Ni және т.б.) алғанға дейін белгілі тәсілдермен қайта өңделеді. Е-қалдықтарды хлор газымен хлорлау процесінің оңтайлы технологиялық параметрлері белгіленді: t – 250ºС; τ – 20 мин.; Cl шығыны Au хлорлау үшін СҚМ-нен 1,5 есе көп. Au жоғары бөліп алу деңгейіне ~97,6% (AuCl3) дейін қол жеткізілді. Алынған сублиматты 10 минут ішінде Т=1200ºС температурада балқыту кезінде таза Au алынды. Төмен температуралы хлорлап күйдіру кезінде Е-қалдықтарының металл емес бөлігінің термиялық деструкциясы іс жүзінде жоқ екендігі анықталды. Алынған қалдықтың фазалық құрамы: 5,4% CuCl2; 7,8% FeClO; 17,2% Cu2Cl(OH)3 және 69,5% аморфты фаза.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Измельчение компьютерных плат осуществляли с помощью режущей мельницы SM 300 компании Retsch GmbH. Качественный состав исходной пробы представлен наличием следующих элементов: Fe, Ni, Zn, Sn, Pb, Bi и Br (расширение энергетического участка спектра в интервале энергии от 3 до 13,18 кэВ) и Y, Mo, Sn, Ag, Ba в интервале расширения энергии от 16 до 38 кэВ. Обжиг проводили в терморегулируемой лабораторной электропечи Nabertherm HTC-03/15/B170 при температуре 250 ºС в атмосфере избыточного хлор-газа. Для исследования низкотемпературного хлорирующего обжига разработана лабораторная установка и методика проведения опытов. Достигнуто высокое, более 97%, извлечение золота в виде сублимата AuCl3. Остаточное содержание золота в конденсированной фазе (огарке) составило ниже 7 ppm.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Компьютерлік платаларды ұсақтау Retsch GmbH компаниясының SM300 кескіш диірменінің көмегімен жүзеге асырылды. Бастапқы сынаманың сапалық құрамы келесі элементтердің болуымен ұсынылған: Fe, Ni, Zn, Sn, Pb, Bi және Br (3-тен 13,18 кэВ-қа дейінгі энергия интервалында спектрдің энергетикалық учаскесін кеңейту) және Y, Mo, Sn, Ag, BA 16-дан 38 кэВ-қа дейінгі энергия кеңею интервалында. Күйдіру артық хлор-газ атмосферасында 250 ºС температурада Nabertherm HTC-03/15/B170 термореттелетін зертханалық электр пешінде жүргізілді. Төмен температуралы хлорлап күйдіруді зерттеу үшін зертханалық қондырғы және тәжірибелер жүргізу әдістемесі жасалды. AuCl3 сублиматы түрінде жоғары, 97% - дан астам алтын алуға қол жеткізілді. Конденсацияланған фазадағы (күйінді) алтынның қалдық мөлшері 7 ppm-ден төмен болды.

Level of implementation (in Russian) : Разработанная технология низкотемпературного восстановительно-хлорирующего обжига Е-отходов может внедрена на предприятиях, специализирующихся на переработке техногенных отходов, а также на производстве золота и других цветных металлов.

Level of implementation (in Kazakh) : Е-қалдықтарды төмен температурада тотықсыздандыру-хлорлап күйдірудің әзірленген технологиясы техногендік қалдықтарды қайта өңдеуге, сондай-ақ алтын және басқа да түсті металдар өндіруге мамандандырылған кәсіпорындарда енгізілуі мүмкін.

Efficiency (in Russian) : Ввиду отсутствия рациональной технологии переработки Е-отходов в республике происходит большое их накопление. Технико-технологическое развитие разрабатываемой технологии позволит стимулировать металлургическую отрасль путем вовлечения на переработку Е-отходов в качестве дополнительного источника сырья для получения товарных продуктов с высокой добавленной стоимостью. Развитие производства по переработке Е-отходов окажет положительное влияние на расширение ассортимента товарной продукции в традиционной металлургической отрасли и повысит ее экспортный потенциал.

Efficiency (in Kazakh) : Е-қалдықтарды қайта өңдеудің ұтымды технологиясының болмауына байланысты республикада олардың көп жинақталуы орын алуда. Әзірленіп жатқан технологияның техника-технологиялық дамуы қосылған құны жоғары тауарлық өнімдерді алу үшін шикізаттың қосымша көзі ретінде Е-қалдықтарды өңдеуге тарту арқылы металлургия саласын ынталандыруға мүмкіндік береді. Е-қалдықтарды қайта өңдеу өндірісін дамыту дәстүрлі металлургия саласында тауарлық өнім ассортиментін кеңейтуге оң әсер етеді және оның экспорттық әлеуетін арттырады.

Field of application (in Russian) : Предприятия цветной металлургии республики, занимающиеся производством золота, цветных металлов, а также предприятия малого и среднего бизнеса, занятые в сфере переработки Е-отходов.

Field of application (in Kazakh) : Республиканың алтын, түсті металдарды өндірумен айналысатын түсті металлургия кәсіпорындары, сондай-ақ Е-қалдықтарды өңдеу саласында жұмыс істейтін шағын және орта бизнес кәсіпорындары.