Predelava sekundarnih surovin z majhnim deležem plemenitih kovin
Treatment of scrap with lovv content of precious metals
D. Dretnik , Rudnik Mežica - MPI d. o. o. , Mežica
M. Iglar , Rudnik Mežica , Razvojno - raziskovalni sektor , Mežica
A. Paulin , FNT, Oddelek za montanistiko
Raziskane so nekatere možnosti predelave sekundarnih surovin in odpadkov z majhnim deležem plemenitih kovin s ciljem, pridobiti plemenite kovine v čisti obliki in s čim večjim izkoristkom. Gre za predelavo odpadkov elektronike, računalnikov, telefonov, izrabljenih avtomobilskih katalizatorjev, najrazličnejših odpadkov fotografske industrije, odpadkov iz pridobivanja in pretaljevanja plemenitih kovin ter odpadkov, ki nastajajo pri obdelavi plemenitih kovin. Nekatere od teh kovin smo pretapljali skupaj s svinčevimi surovinami, saj se v svincu plemenite kovine dobro topijo. Skušali smo izkoristiti vse tehnične in tehnološke možnosti talilnice svinca ter smo za vsak material iskali optimalne načine predelave glede izkoristkov plemenitih kovin, stroškov predelave in varovanja okolja.
Ključne besede : sekundarne surovine, odpadki, plemenite kovine, predelava odpadkov
Some possibilities of treatment of scrap and wastes with a low content of precious metals vvere analyzed in order to recover pure precious metals with the highest possible yield. This means, the treatment of electronics, computer, telephones scrap, automotive exhaust catalysts, various waste of photographic industry, scrap and wastes from mnning and remelting of precious metals, and scrap and wastes from manufacturing and fmishing je\vellery. Some of scrap was smelted together with lead raw materials since precious metals are well soluble in lead. Ali the technical and tehnological advantages of lead smelter were applied, and the optimal processes for treatment of scrap and wastes for single type of raw materials vvere lookedfor regarding the yield of precious metals, the processing costs, and the pollution control.
Key words : scrap, wastes, precious metals, recovery of metals
1	llvod
Na prostoru Slovenije se v vedno večjih količinah pojavljajo materiali že izrabljenih naprav, instrumentov in podobno, ki vsebujejo majhne količine plemenitih kovin- srebra, zlata, platine, rodija inpaladija. Večinoma so to odpadki, nekateri med njimi tudi posebni in nevarni odpadki. Ker smo se v našem podjetju že v preteklosti ukvarjali s pridobivanjem srebra in zlata iz svinčevih koncentratov, razpolagamo z določenimi izkušnjami in opremo na tem področju.
2	Materiali, ki vsebujejo plemenite kovine
Začetki dela segajo v leto 1988, ko smo pričeli z zbiranjem informacij. Plemenite kovine se uporabljajo v filmski industriji (srebro) pri izdelavi različnih katalizatorjev
(platinske kovine), v elektrotehniki in elektroniki (srebro, zlato, platinske kovine), v zobozdravstvu in za nakit. Glede na delež plemenitih kovin v sekundarnih surovinah lahko lete razvrstimo v več razredov. Predelava sekundarnih surovin z več kot 5 % plemenitih kovin ni problematična, pač pa je težavna ekonomična predelava sekundarnih surovin in odpadkov z manj kot 1 % plemenitih kovin. V to skupino spadajo:
-	sestavni deli elektronskih naprav (elektronske kartice, konektorji, kontaktorji)
-	izmet hibridnih vezij
-	avtomobilski katalizatorji
-	odpadki iz fotografske industrije (odpadni filmi, fiksirne kopeli)
-	različni odpadki iz pretaljevanja plemenitih kovin.
3	Proizvodnja plemenitih kovin iz sekundarnih surovin
Proizvodnja plemenitih kovin iz sekundarnih surovin ima nekatere značilnosti:
a)	Plemenite kovine, pridobljene iz sekundarnih surovin, se po kakovosti ne razlikujejo od tistih, ki so pridobljene iz primarnih surovin.
b)	Proizvodnja plemenitih kovin iz sekundarnih surovin močno niha v odvisnosti od trenutnih borznih cen teh kovin.
c)	Delež plemenitih kovin v nekaterih standardnih elementih (elektronske kartice) zaradi zniževanja stroškov močno upada.
4	Način predelave sekundarnih surovin, ki vsebujejo plemenite kovine
Tehnološko zahtevna je predvsem predelava sekundarnih surovin in odpadkov, ki vsebujejo majhen delež plemenitih kovin. Sem spadajo izrabljene elektronske naprave, računalniki, telefoni, avtomobilski katalizatorji m podobno. Tudi odpadni fotografski materiali imajo malo srebra, vendar je pridobivanje srebra iz njih relativno enostavnejše. Glavna težava pri teh sekundarnih surovinah je v tem, da vsebujejo številne druge kovine v veliko večjih deležih kot plemenite kovine. Zato je v večini primerov nujno predhodno razstavljanje in razvrščanje, pa jekljub temu delež plemenitih kovin v razvrščenem odpadku še vedno zelo majhen, v večini primerov okoli 0,1 %.
Pregled najnovejše dosegljive literature daje opise
naslednjih tehnologij:
1.	Predelava razvrščenega računalniškega odpada
-	taljenje z ostalimi sekundarnimi bakrovimi surovinami v sekundami topilnici bakra (Norddeutsche Affinerie Hamburg)
-	pirolizni postopek (BC Berlin), predvsem za z bakrom kaširan papir in steklena vlakna, pa tudi elektronske kartice
-	mehansko razvrščanje odpada, ki je bil predhodno razstavljen in grobo razvrščen na sestavine (kabli, elektronske kartice, zasloni, ohišja, firmi Inter-Recy-cling Švica in Schenk Nemčija)
-	hidrometalurška predelava s predhodnim razstavljanjem in razvrščanjem ter naknadnim luženjem delov, ki so prevlečeni s plemenitimi kovinami (IBM ZDA)
2.	Predelava izrabljenih avtomobilskih katalizatorjev
-	hidrometalurški postopek, ki sestoji iz dveh variant:
-	selektivno raztapljanje plemenitih kovin
-	raztapljanje podlag
-	pirometalurški postopek, ki sloni na zažlmdranju keramične podlage in zbiranju plemenitih kovin v bakru, svincu, niklju ali železu.
5 Raziskave v podjetju MPI
V okviru razvojno - raziskovalnega projekta smo izvršili poskuse predelave naslednjih vrst sekundarnih surovin in odpadkov z majhnim deležem plemenitih kovin:
Material	Opis materiala	Tehnologija predelave
A. Laboratorijski poskusi
1-izmet hibridnih vezij	na ploščice iz čistega A1203 debeline 0,5 mm so a taljenje v peči, kislinsko
nanešene s sitotiskom paste različnih kovin: Ag, Ag raztapljanje z izločanjem Ru ter + Pd, Ru02 itd.	naknadno ločenje Pb in Ag
b razkroj pri povišani temperaturi z izločanj em Ru, raztaplj anj e Ag in Pd v kislini ter ločenje Ag in Pd c raztapljanje Ag in Pd v kislini, razklop Ru in A1203 ter ločenje Pd in Ag
B. Polindustrijski poskusi
1-razvrščeni odpadki elektronike	odpadke so sestavljale predvsem elektronske kartice, -taljenje skupaj s svinčevimi
kontaktorji in konektoiji	surovinami v bobnasti peči
-ločena predelava surovega svinca v rafinaciji s koncentracijo plemenitih kovin v Ag-Pb-Zn zlitini -predelava trojne zlitine v obratu
D. Dretnik: Predelava sekundarnih surovin z majhnim deležem plemenitih kovin Material	Opis materiala	Tehnologija predelave
za pridobivanje plemenitih kovin z izločanjem čistega Ag in Au
-taljenje skupaj s svinčevimi surovinami v jaškasti peči -ločena predelava surovega svinca v rafinaciji s koncentracijo plemenitih kovin v Ag-Pb-Zn zlitini -predelava trojne zlitine v obratu za pridobivanje plemenitih kovin z izločanjem čistega Ag in Au
3-izrabljeni avtomobilski katali- zlomnina keramičnega satovja z naparjeno plastjo Pt -taljenje skupaj s svinčevimi suro-zatorji	in Rh	vinami v bobnasti peči
-ločena predelava surovega svinca v rafinaciji s koncentracijo plemenitih kovin v Ag-Pb-Zn zlitini -predelava trojne zlitine v obratu za pridobivanje plemenitih kovin s cilj em izločanja čiste Pt in čistega Rh
2-razvrščeni računalniški odpadki ročno razvrščeni odpadki z vsebnostjo plemenitih
kovin iz večjega računalniškega sistema, ki so vsebovali elektronske kartice, tranzistorje, tračne kable, pozlačene kontakte in žico, upore itd.
-taljenje skupaj s svinčevimi surovinami v bobnasti peči -ločena predelava surovega svinca v rafinaciji s koncentracijo plemenitih kovin v Ag-Pb-Zn zlitini -predelava trojne zlitine v obratu za pridobivanje plemenitih kovin z izločanjem čistega Ag
5-odpadni rentgenski filmi	eksponirani in neeksponirani rentgenski filmi	-preizkusili smo tri variante za prvo
fazo
a piroliza filmov
b sežig filmov v bobnasti peči z dodatkom kisika
c raztapljanje vrhnje plasti filmov v fiksirju
-taljenje ostankov s svinčevimi surovinami v bobnasti peči -nadalje enaka predelava kot B 4
6-različni odpadki iz pridobivanja kosovna in granulirana žlindra iz pretaljevanja Ag, -predhodna priprava: razvrščanje, Ag	ostanki izzidave peči za proizvodnjo srebra	drobljenje
-taljenje skupaj s svinčevimi surovinami v bobnasti peči -nadalje enaka predelava kot B 4
4-pepeli filmov	sežgani poliestrski filmi, rentgenski posnetki in
fotografski papir
7-zlomnina retort	zlomnina grafitnih retort in loncev za pretaljevanje -predhodno drobljenje
Ag	-dodatek v jaškasto peč za prido-
bivanje svinca
-nadalje enaka predelava kot B 4
8-odpadni fiksir	odpadne fiksirne kopeli iz postopka razvijanja filmov -elektroliza fiksiija
-filtriranje
-pretaljevanje oborine in dodatek kovinske zlitine v kupelacijsko peč -uporaba filtrata za raztaplj anj e vrhnj e plasti neeksponiranih filmov
Material	Opis materiala	Tehnologija predelave
9-odpadki iz obdelave plemenitih mulji in suhi ostanki, ki nastanejo pri obdelavi dragih kovin	kovin (brušenju, čiščenju, poliranju)
-sušenje
-pretaljevanje v grafitni retorti -varianti:
a dodatek kovine v kupelacijo in nadaljna predelava skupaj zdruguni materiali, ki vsebujejo Ag in Au b granuliranje kovine in hidro-metalurška obdelava z izločanjem čistega Ag in Au
6	Rezultati raziskav
Glede na fizikalno - kemične lastnosti preiskanih materialov, njihovo količino in glede na razpoložljivo opremo, smo skušali določiti optimalno tehnologijo predelave za vsako vrsto teh snovi. Pod tem pojmom pa razumemo čimvišji izkoristek plemenitih kovin ob čimmanjših stroških predelave ter čimmanjšemu negativnemu vplivu na okolje.
Zato smo za nekatere faze predelave izbirali tudi variantne načine (Al, B5, B9). Na osnovi teh raziskav lahko že s precejšnjo gotovostjo opredelimo, katere od teh materialov bi v bodoče predelovali v našem podjetju, kateri pa zaradi slabših izkoristkov plemenitih kovin ali negativnih vplivov na okolje niso primerni za predelavo. Za dokončno oceno bo treba izvršiti še nekatere dodatne raziskave predvsem pri predelavi večjih količin.
7	Zaključek
Smatramo, da so raziskave v tej smeri potrebne in koristne, saj tudi v Sloveniji nastajajo znatne količine teh odpadkov (elektronika, računalništvo, fotografija), ki v precej šnj i meri nekontrolirano končajo na deponijah komunalmh odpadkov.
Predelava večine teh materialov pa je možna le skupaj z bakrom ali svincem.