Способ извлечения платины из отходов электронного лома

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАТИНЫ ИЗ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОННОГО ЛОМА Способ относится к металлургии и может быть использован при извлечении драгоценных металлов, в частности платины, из электронного лома. Способ включает использование висмута с добавкой 1 мас.% индия в качестве коллектора платины в соотношении (от 2,0 до 2,5):1 к исходному материалу и окислительное рафинирование полученного расплава сплава висмутплатина воздухом при температуре 900-1000C. Техническим результатом изобретения является упрощение и удешевление способа извлечения платины из отходов электронного лома.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при извлечении платины из отходов электронного лома. Известен способ извлечения драгоценных металлов, основанный на переработке лома изделий электронной техники, преимущественно микроэлектронных схем, содержащих золото, серебро и металлы платиновой группы [патент RU2180011, МПК С 22 В 11/02, С 22 В 7/00, опубл. 27.02.2002 г.]. Способ заключается в том, что сырье в виде электронного лома измельчают, проводят магнитную сепарацию измельченного материала, выделяют из немагнитной фракции ее металлической части в качестве концентрата благородных металлов с последующим использованием магнитной фракции в качестве реагента металлургического производства: концентрирование благородных металлов из продуктов магнитной сепарации с использованием плавки; плавление немагнитной фракции в смеси со шлаком производства благородных металлов с отделением из ее продуктов тяжелого сплава, являющегося концентратором металлов; перед использованием в качестве реагента магнитную фракцию сплавляют с кремнием, а затем кремнийсодержащий сплав применяют в качестве коллектора металлов платиновой группы. Недостатками данного способа являются: многостадийность процесса; необходимость магнитной сепарации (наличие никеля в магнитной фракции позволяет использовать ее в качестве реагента для приготовления тройного железоникелькремниевого коллектора, который используется для концентрирования и активации металлов платиновой группы в процессе плавки промпродуктов производства благородных металлов); необходимость использования специального оборудования и, вследствие этого, высокие энергозатраты. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, основанный на извлечении драгоценного металла в коллектор, в качестве которого используют металлический висмут [патент RU2398900, МПК С 22 В 11/02, С 22 В 5/04, опубл. 18.02.2009 г.]. Способ включает измельчение отходов, их загрузку в печь с коллектором и плавку. Порошок коллектора смешивают с порошком отходов электродных отходов электронного сырья в соотношении 2:1 по массе. После загрузки смеси повышают температуру в печи до 850-1000C при продувке инертным газом и подают воздух с одновременным прекращением подачи инертного газа для окисления металлического висмута и отделения королька, содержащего благородный металл, направляемый на аффинаж. Недостатками данного способа являются: необходимость иметь специальную аппаратуру, позволяющую вести плавку в инертной атмосфере до 1000C; повышение температуры без предварительной выдержки приводит к значительным потерям платины (в ряде случаев до 50%). Техническим результатом изобретения является существенное упрощение способа извлечения драгоценных металлов, в частности платины, из электронного лома и следующее за этим снижение затрат на его осуществление. Технический результат достигается тем, что в способе извлечения платины из отходов электронного лома, включающем измельчение лома и плавку в печи с использованием расплавленного коллектора,новым является то, что в качестве коллектора используют металлический висмут с добавкой 0,5-1,0 мас.% индия, который смешивают с отходами электронного лома в соотношении (2,0-2,5):1 по массе при температуре 800C, выдерживают 30-45 мин, а затем повышают температуру в печи до 9001000C и окисляют полученный расплав сплава висмут-платина продувкой воздухом с переходом висмута в оксид, а платины - в обогащенный платиной королек. Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данных и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критериям "новизна" и "изобретательский уровень". Способ осуществляют следующим образом. Для работы на воздухе, без защитной атмосферы готовят сплав - коллектор, который представляет собой металлический висмут с добавкой 0,5-1,0 мас.% In. Такой сплав не окисляется на воздухе при температурах до 800C в течение длительного времени. Меньшее содержание индия не выполняет своей функции (пассивации поверхности жидкого висмута), а большее - увеличивает вследствие высокой цены индия стоимость процесса. В расплавленный коллектор при 800C (при меньшей температуре процесс перехода платины в жидкий коллектор идет медленно, а при большей температуре происходит достаточно сильное окисление расплава Bi + 1,0 мас.% In) опускают электронный лом, содержащий платину. Выдерживают в этом расплаве 30-45 мин. Время определяется формой нахождения платины в исходном сырье (открытое, например, в виде контактов или в виде припоя). В таком расплаве при температуре 800C растворяется до 60 мас.% Pt по отношению к исходной массе висмута [Самсонов Г.В., Абдусалямова М.Н., Черногоренко В.Б. Висмутиды. Киев: Наукова думка, 1977. 184 с]. Количество коллоктора (Bi + 1 мас.% In) должно в 2,0-2,5 раза превышать предполагаемое количество извлекаемой платины (увеличивает скорость его извлечения, и часть его теряется при взаимодействии с кислородом воздуха). После того как произойдет насыщение коллектора платиной(при температуре 800C до 60 мас.%) температуру повышают до 900-1000C и окисляют полученный сплав, продувая через него воздух (индий при окислении блокирует поверхность от дальнейшего окисления, и этот процесс идет медленно). При этом висмут переходит в оксид (Bi2O3) и остается королек, обо-1 019021 гащенный платиной, который после охлаждения передается на аффинаж. Твердый оксид висмута восстанавливают до металла газами - восстановителями или углеродом отделяют от твердых остатков (которые состоят, как правило, из трудновосстановимых оксидов) путем отстаивания, фильтрации или другого способа и возвращают в голову процесса для повторного применения. Пример. Предложенный способ испытан и проверен в лабораторных условиях. В 5 г расплавленного металлического висмута с добавлением 0,5-1,0 мас.% индия опускают электронный лом в виде порошка. После выдержки в течение 30-45 мин при 800C платина переходит в расплав в количестве 99,2-99,5 мас.%. Затем повышают температуру до 900-1000C и продувают полученный расплав воздухом 45-60 мин. Проведенный рентгенофазовый анализ показал, что после охлаждения в образующемся оксиде содержится только оксид висмута, а фазы на основе платины отсутствуют. С использованием атомно-абсорбционного спектрофотометра найдено, что в продуктах окисления содержится 0,004 мас.% патины. После охлаждения королек, обогащенный платиной, передается на аффинаж. Таким образом, висмут с добавкой 0,5-1,0 мас.% индия является эффективным коллектором для платины, что существенно упрощает способ извлечения платины из электронного лома и снижает затраты на его осуществление. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения платины из отходов электронного лома, включающий измельчение лома и плавку в печи с использованием расплавленного коллектора, отличающийся тем, что в качестве коллектора используют металлический висмут с добавкой 0,5-1,0 мас.% индия, который смешивают с отходами электронного лома в соотношении (2,0-2,5):1 по массе при температуре 800C, выдерживают 30-45 мин,а затем повышают температуру в печи до 900-1000C и окисляют полученный расплав сплава висмутплатина продувкой воздухом с переходом висмута в оксид, а платины - в обогащенный платиной королек.