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微电子元件废料的贵金属回收提纯
 
来源:中国电子废料网        发稿时间:2010-04-21 14:19:26        发稿编辑:幻境
  微电子元件废料提纯的方法,我们采用了全湿法处理的提纯分离方法,该方法操作简单,投资少,技术条件易控制,经分离提纯后贵金属钯和银的纯度可达99.95%以上。

  (1)废微电子元件的预处理

  将元件用洗涤灵浸泡,以除去其表面油污。

  (2)HNO3溶解

  (3)铂系元素对酸的化学稳定性比所有金属都高,钯是铂系元素中最活泼的一个,它可溶于浓硝酸或热硫酸,银易溶于硝酸或浓硫酸,元件PdAgCuNiO,1~10与NHO3发生下列反应

  Pd+4HNO3=Pd(NO3)2+2NO2+2H2O

  Ag+2HNO3=Ag NO3+ NO2+H2O

  3Cu+ 8HNO3=3Cu(NO3) 2+ 2NO+4H2O

  Ni+4 HNO3=Ni(NO3) 2 +2 NO2+2H2O

  Pd、Ag、Cu、Ni和其它贱金属则与HNO3作用生成硝酸盐类进入溶液,在于HNO3作用过程中,还有部分亚硝基化合物生成。硝酸与元件开始反应激烈,HNO3可稀释或分次加入,待反应缓慢时,加热煮沸后,过滤,洗涤至洗液无色。

  (3)Ag 的分离

  卤化银在Ag NO3溶液中加入可溶性卤化银(如NaCl等)可生成不同颜色的卤化银沉淀,AgCl的溶解度很低,在水中21℃时为1.54g/L,因此在氯离子足够的情况下,可以定量将银从溶液中分离出来。

  将NaCl饱和溶液慢慢加入,搅拌,静置数小时,使Ag得到定量沉淀。注意NaCl的加入量要适量,过多,使AgCl沉淀与Cl -结合生成银离子AgCl,影响AgCl沉淀形成,过少,使Ag得不到定量沉淀,给分离Pd带来困难。

  (4)提纯Ag的试验方法及结果

  可将上述AgCl沉淀溶于浓氨水中,得到下列反应

  2AgCl+4NH3=2[Ag(NH3) 2]+ Cl2

  反应较激烈,应将沉淀缓慢加入,待生成银络合离子后,不应放置过久,或加高热温度,否则有爆炸危险。加适量试剂还原、得到海绵银,海绵银加HNO3溶解后,再加入NaCl生成AgCl沉淀,如此反复数次试验,即可回收银,经精制后银纯度很高,最终产品海绵银纯度在99.95%以上。

  (5)Pd的分离

  取分离Ag后的溶液浓缩,加HCl赶HNO3,此时溶液中Pd(NO3) 4转变为氯钯酸H2[PdCl6],部分Pd(NO3) 4也转变为统一的H2[PdCl6],随着溶液的煮沸而形成亚氯钯酸Pd(NO3) 4,在赶HNO3的过程中铜和其它贱金属也转变成氯化物。

  赶HNO3至无黄色气体逸出,用水稀释,加入黄药。因黄药与铂族金属作用形成难溶还原酸盐,可使钯Pd(C2H5OCSS)2能有效地从溶液中沉淀,得到回收而与贱金属分离。此时乙基还原酸钯的溶度积为3×10-43.由于还原酸钯的溶度积比一般常见的贱金属和银低得多,可选择性沉淀。[1]为了降低沉淀剂消耗,可在40~50℃温度时加入理论量黄药,即1gPd需黄药1.1g~1.2g,在酸性条件下搅拌1小时,静置数小时,过滤,滤渣待回收钯。

  对于含钯量低的废料回收,此法操作简单、快捷、处理费用低,Pd沉淀率达99%,缺点是黄药有难闻臭味。

  (6)提纯Pd的试验方法及结果

  氨是一种很强的络合物配位体,利用NH4OH与Pd(II)形成肉色Pd2(NH3)4Cl4沉淀原理[3],在pH=8时,生成红色的Pd2(NH3)4Cl4沉淀原理[3],在pH=8时,生成红色的[Pd(NH3)4][PdCl6]盐,部分贱金属生成氨氧化物,继续加入NH4OH至pH=11左右,上述盐类变成Pd2(NH3)4Cl4溶于NH4OH中,部分贱金属也形成氨络合物。滤液呈酸性状态时,Pd以Pd2(NH3)4Cl4德形式沉出,其它贱金属形成氯化物留在溶液中。将滤干Pd2(NH3)4Cl4]用氨络合-酸化方法反复数次,即可回收Pd。精制以后海绵钯纯度可达99.95%以上。贱金属含量不超过0.01%。