| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2180011
СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ ЛОМА ВИРОБІВ ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ
Ім'я винахідника: Сидоренко Ю.А .; Єфімов В.М .; Шуховцев В.І .; Москальов А.В .; Агафонов Д.А .; Єльцин С.І.
Ім'я патентовласника: ВАТ "Красноярський завод кольорових металів імені В.Н. Гулідова"
Адреса для листування: 660123, г.Красноярск, Транспортний пр-д, 1, ВАТ "Красцветмет", відділ науки
Дата початку дії патенту: 2000.05.03
Винахід відноситься до металургії металів і може бути використане при переробці брухту виробів електронної техніки, переважно мікроелектронних схем, що містять золото, срібло і метали платинової групи. Спосіб передбачає подрібнення електронного брухту, магнітну сепарацію, плавку немагнітної фракції в суміші з шлаком виробництва благородних металів з концентрацією останніх в образующемся важкому сплаві. Магнітну фракцію електронного брухту плавлять з додаванням кремнію, отриманий при цьому кремнийсодержащими сплав використовують потім в якості колектора металів платинової групи. Спосіб дозволяє знизити тривалість циклу вилучення благородних металів.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до металургії благородних металів і може бути використане при переробці брухту виробів електронної техніки, переважно мікроелектронних схем, що містять золото, срібло і метали платинової групи (МПГ).
Мікросхеми є найбільш поширеними елементами електронної техніки і являють собою багатошарові, невеликі за розмірами пристрою, зібрані в пластикових або керамічних корпусах. Токовводи зазвичай виготовляються з магнітних железонікелевих сплавів типу "платинит" або "ковар", покриваються тонким шаром золота або срібла і приєднуються до напівпровідникового кристалу, закріпленому на підкладці з корунду або дуралюмина. Зміст благородних металів (Au, Ag, Pd) в мікросхемах зазвичай невелика (0,1-1,0%) і залежить від типу виробів. Використовувана для виготовлення корпусу мікросхем пластмаса містить до 60-70% наповнювача (кремнезем, глинозем, тальк). Подібне з описаним пристрій мають і транзистори, діоди і роз'єми.
Відомий спосіб переробки брухту виробів електронної промисловості, що містять золото в формі покриттів на металевих деталях [І.М. Масленіцкій, Л.В. Чугаєв, В.Ф. Борбат і ін. Металургія благородних металів. Вид. 2, під ред. Л.В. Чугаева. - М .: Металургія, 1987 р., С.349-350]. Даний спосіб передбачає виборче розчинення золотого покриття в розчиннику, інертному по відношенню до матеріалу основи. Як розчинник можуть використовуватися розчини тіосечовини, роданистого амонію або йоду.
Використання способу-аналога для переробки мікросхем, транзисторів і інших виробів електронної техніки, що містять благородні метали, як правило, на внутрішніх поверхнях виробів в поєднанні зі склом, металокерамікою і пластиком, - не дозволяє перевести в розчин благородні метали з достатньою повнотою.
Найбільш близьким за технічною сутністю до заявляється є спосіб переробки брухту виробів електронної техніки, згідно з яким електронний брухт спочатку подрібнюють в молотковій дробарці до крупності 25,4-6,35 мм, потім подрібнений матеріал піддають магнітної сепарації з одержанням магнітної і немагнітної фракцій, які переробляють роздільно. Магнітну фракцію, яка містить благородні метали на залізонікелевій основі, використовують як реагент металургійного виробництва - цементуючий агент в процесі цементації міді з її розчинів. З немагнітної фракції виділяють в якості концентрату благородних металів металеві складові шляхом використання електростатичного сепарації і сепарації за допомогою вихрових струмів. [Меретуков М.А., Орлов А.М. Металургія благородних металів. Зарубіжний досвід. - М.: Металургія, 1991, с. 308-318]. Даний спосіб прийнятий за прототип.
До недоліків прототипного способу відносяться: необхідність використання складного дорогого устаткування, велика тривалість циклу вилучення благородних металів, чому сприяє, зокрема, низький вміст їх в цільових продуктах сепарації брухту.
Пропонований винахід направлено на отримання технічного результату, що полягає в підвищенні ефективності процесу переробки брухту електронних виробів, переважно мікроелектронних схем за рахунок зниження тривалості циклу вилучення благородних металів.
Технічний результат досягається тим, що у відомому способі переробки брухту виробів електронної техніки, що включає подрібнення брухту, магнітну сепарацію подрібненого матеріалу, виділення з немагнітної фракції її металевої частини в якості концентрату благородних металів і використання магнітної фракції як реагент металургійного виробництва:
- Концентрування благородних металів з продуктів магнітної сепарації здійснюють з використанням плавки;
- Немагнітну фракцію плавлять в суміші зі шлаком виробництва благородних металів і з продуктів плавки відокремлюють важкий сплав, який є концентратом благородних металів;
- Магнітну фракцію перед використанням як реагент сплавляють з кремнієм, і кремнийсодержащими сплав використовують в якості колектора металів платинової групи;
- Подрібнення брухту мікросхем перед магнітною сепарацією ведуть до отримання крупності від мінус 1 мм до мінус 5 мм.
Сутність запропонованого винаходу полягає в наступному. Наявність нікелю в магнітної фракції дозволяє використовувати її в якості реагенту для приготування потрійного железонікелькремніевого колектора, який, як було встановлено спеціальними дослідженнями, може бути ефективно використаний для концентрування і активації металів платинової групи в процесі плавки промпродуктов виробництва благородних металів.
Використання "потрійного" железонікелькремніевого колектора (як і "подвійного" нікелькремніевого) при збагачувальної плавці промпродуктов виробництва благородних металів забезпечує зниження температури плавлення шихти, крихкість одержуваних сплавів (що є необхідною умовою для подрібнення сплавів до порошкоподібного стану), підвищення хімічної активності МПГ - їх здатності до подальшого розчинення хлоруванням в солянокислой середовищі.
Немагнітна фракція - подрібнені пластикові та керамічні корпусу мікросхем. Вміст золота в цій фракції невелика і складає 200-1500 г / т. Основу немагнітної фракції становить кераміка (кремнезем, глинозем) і вуглеводневі пластики. Наявність в немагнітної фракції вуглеводневих компонентів дозволяє використовувати її в якості реагенту-відновлювача при обеднітельном переплаві шлаків. В процесі обеднітельной плавки шлаку спільно з немагнітної фракцією мікросхем концентрація металевих легкоплавких включень (мікрокрапель), що містяться в жужільному розплаві, збільшується за рахунок включень міді, золота, срібла та інших металів з немагнітної фракції, що призводить до підвищення швидкості коалесценції крапель, і, як наслідок, що містяться в обох продуктах благородні метали ефективно коллектіруются, осідають в жужільному розплаві і формують важкий донний сплав - концентрат МПГ.
Подрібнення відслужили мікросхем до отримання зазначеної оптимальної крупності дозволяє забезпечити необхідну і достатню ступінь розкриття деталей, виготовлених з магнітного залізо-нікелевого сплаву, з їх немагнітною основи. Це дає можливість потім за допомогою магнітної сепарації ефективно розділити подрібнений матеріал на дві фракції: магнітну і немагнітну.
Оптимальний діапазон крупності, до якої проводиться подрібнення мікросхем перед магнітною сепарацією, визначено експериментальним шляхом. Більш тонке подрібнення (до крупності менше мінус 1 мм) недоцільно, так як вимагає додаткових витрат, супроводжується підвищеним пилоутворенням при подальшій магнітної сепарації, але не веде до збільшення вилучення магнітних компонентів в магнітну фракцію. Недостатнє подрібнення (при крупності частинок більше 5 мм) веде до погіршення показників магнітної сепарації - вихід магнітної фракції зростає, а концентрація в ній магнітних компонентів знижується.
приклад 1
На молотковій дробарці, забезпеченою змінною гратами з розміром вічка 2,5 мм для видалення дрібниці, подрібнили 767,5кг мікросхем в пластмасових і керамічних корпусах. Подрібнення вели з безперервним видаленням матеріалу крупністю мінус 2,5 мм.
Подрібнений матеріал піддали поділу на магнітну і немагнітну фракції на укрупненно-лабораторному магнітному сепараторі. При цьому було отримано 211,9 кг магнітної фракції - контакти мікросхем на основі сплаву "платинит" і 555,6 кг немагнітної фракції. Зміст в магнітної фракції,%: золота - 0,77; нікелю - 35; заліза - 35; олова - 4,3; свинцю - 2,5; міді - 0,5; селену - 1,1. Немагнітна фракція містила 280,0 г / т золота.
В результаті подрібнення і магнітної сепарації мікросхем в магнітну фракцію було вилучено 91,2% золота. Ступінь збагачення магнітної фракції по золоту склала 3,35.
Немагнітна фракція мікросхем була піддана подальшій переробці шляхом спільної обеднітельной плавки зі шлаками виробництва благородних металів (як відновлювальної добавки). Для плавки використовували шихту наступного складу,%: немагнітна фракція - 15, вапно - 15, решта - шлак виробництва благородних металів на основі силікатів натрію, кальцію і заліза.
Було проведено 4 плавки в паливній відбивної печі. На кожну плавку в шихту додавали по 140 кг немагнітної фракції мікросхем. Всі отримані в плавках шлаки за результатами випробування та аналізу віднесені до категорії условноотвальних. Залишковий вміст золота в шлаках варьировало при цьому від 3,0 до 3,6 г / т. Продукти плавки були злиті з печі в чавунні ковші-відстійники, з яких після охолодження були відокремлені з природничих кордонів розділу фаз донні важкі метали. Важкі метали за своїм складом і технологічними властивостями класифікувалися як концентрат виробництва благородних металів.
Таким чином, на стадії плавки досягнуто практично повне вилучення золота з немагнітної фракції мікросхем в донний важкий сплав - концентрат благородних металів, який далі був перероблений з використанням відомих методів.
Магнітну фракцію мікросхем (211,9 кг) перемішали з 85 кг кремнію, суміш завантажили в електродугову піч. Зверху завантажили покривний флюс, що складається з кальцинованої соди, силікатного скла, вапна і відновника. Шихта мала наступний склад,%:
Магнітна фракція мікросхем - 48
Кремній - 16
Сода кальцинована - 10
Скло - 15
Вапно - 8
Коксик - 3
Включили піч на розігрів і проплавили завантажені матеріали.
Злиття продуктів плавки проводили в чавунний ківш-відстійник.
Після охолодження відокремили виливок нікельжелезокремнійсодержащего сплаву від шлаку. Було отримано 280 кг железонікелькремнійсодержащего сплаву, який був продроблен і потім використаний в якості реагенту-колектора при плавці промпродуктов, що містять благородні метали.
Отримані при цьому продукти були успішно перероблені відомими методами.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб переробки брухту виробів електронної техніки, переважно мікроелектронних схем, що містять благородні метали, що включає подрібнення брухту, магнітну сепарацію подрібненого матеріалу, виділення з немагнітної фракції її металевої частини в якості концентрату благородних металів і використання магнітної фракції як реагент металургійного виробництва, що відрізняється тим, що концентрування благородних металів з продуктів магнітної сепарації здійснюють з використанням плавки, немагнітну фракцію плавлять в суміші з шлаком виробництва благородних металів і з продуктів плавки відокремлюють важкий сплав, який є концентратом благородних металів, а магнітну фракцію перед використанням як реагент сплавляють з кремнієм і кремнийсодержащими сплав використовують як колектор металів платинової групи.
Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що подрібнення брухту мікросхем перед магнітною сепарацією ведуть до отримання крупності від мінус 1 мм до мінус 5 мм.
Версія для друку
Дата публікації 05.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.