Selektywne zmywanie elektrochemicznie naniesionych warstw srebrnych z podłóż miedzianych Wykonał: Konrad Kitka Promotor: dr Wojciech Hyk Pracownia teorii i zastosowań elektrod Wydziału Chemii UW
Źródła metali szlachetnych Kopaliny/rudy/szlamy elektrorafinacyjne PODZIAŁ ZŁOM (zużyty sprzęt elektroniczny, jubilerski Kąpiele galwaniczne Wydobycie i oczyszczanie kruszcu poprzez: 1.Flotacje 2.Elektrorafinację Odzysk metali szlachetnych metodami: 1.Chemicznymi 2.Elektrochemicznymi 3.Hydrometalurgicznymi Gotowy produkt: kruszec o wysokiej czystości
Złom jest to materiał odpadowy powstający w wyniku działalności człowieka stanowiący zarazem dogodne źródło powtórnie wykorzystywanych czystych metali bądź ich stopów ZŁOM Żelazny Złom elektroniczny Jubilerski Konstrukcje żelazne Metali kolorowych
Pozyskiwanie metali szlachetnych z rud miedzi Zawartość miedzi pierwiastkowej w miedzi surowej : ok. 99% Cu + domieszki: szlachetne : Ag (ok. 0,2%), Au (ok.0.005 %) oraz: "nieszlachetne" Pb, Sb, As, Se, Ni Ruda miedzi Elektroliza z użyciem gradientu przyłożonego potencjału Wytop Duże metalowe bloki Miedź surowa ok.99% Cu Elektrorafinacja Wytop Au Ag Miedź elektrorafinowana ok.99,999% Cu Szlamy elektrorafinacyjne Ni Pb
Pozyskiwanie metali szlachetnych ze złomu Zawartość procentowa szlachetnego kruszcu w złomie jest często większa niż w skale płonnej Kruszce stanowią bardzo często powłokę galwaniczna jakiegoś elementu Kruszce zawarte w złomie mają bardzo wysoką czystość brak konieczności dodatkowej elektrorafinacji
Firmy zajmujące się przerobem złomu elektronicznego w Polsce
Obecna polityka złomowa Polski Gromadzenie i składowanie złomu Rozdrabnianie oraz segregacja złomu Brak efektywnej strategii odzysku czystych metali ze złomu Sprzedaż wysokiej czystości kruszcu praktycznie za darmo (m.in. Do Niemiec, Francji, Włoch a zwłaszcza do Japonii)
Obecne metody chemiczne odzysku z materiałów odpadowych: 1. Srebro: Roztwarzanie w kwasach, oddzielenie Ag od reszty kationów NaCl, redukcja: 2Ag + 4HNO 3(stężony) 2AgNO 3 + 2NO 2 + 2H 2 O Ag + +Cl AgCl, AgCl+2NH 3 +H 2 O Ag(NH 3 ) + 2 + OH 2Ag(NH 3 ) + 2 + 2OH +HCHO 2Ag(lustro)+H 2 O +HCOOH + 4NH 3 Amalgamowanie rtęcią: Ag + Hg amalgamat srebrowy Kompleksowanie za pomocą tiosiarczanów: Ag+ + 2S 2 O 3 2 > [Ag(SO 3 ) 2 ] 2 Siarczyny (oddzielenie od innych kationów w roztworze):
Obecnie stosowane procesy posiadają wiele poważnych wad ponieważ: Wady metod chemicznych obecnie stosowanych do odzysku metali szlachetnych Używanie uciążliwych odczynników Toksyczność Odczynniki silnie żrące np. HNO3 Ogromna dewastacja środowiska naturalnego Realna możliwość ciężkich i trudnych do wygojenia się poparzeń Konieczność stosowania niezwykle hermetycznej aparatury o dużej odporności chemicznej na czynniki silnie żrące oraz silnie kompleksujące Istnieje silna potrzeba opracowania metody odzysku poszczególnych kruszców charakteryzującej się mniejszą inwazyjnością dla środowiska i olbrzymią skutecznością działania
Projekt GREENMET Nauka ( też ochrona środowiska) Nowe technologie Projekty aplikacyjne rozwiązywanie aktualnych problemów Gospodarka & ekonomia Problemy/potrz eby społeczno ekonomiczne Zaspokajanie aktualnych potrzeb społecznych
i jego podstawowe założenia Zastosowanie mało szkodliwych reagentów i nowatorskich technik przerobu Niższa cena stosowanych reagentów Zmniejszenie kosztów przerobu poprzez stosowanie cyklu zamkniętego z jednoczesną regeneracją zużytych regentów Brak toksycznych odpadów Wysoka selektywność odzysku metali w procesie przerobowym
Aplikacyjność projektu (na czym ona polega???) Działanie wg zasady: Potrzeba jest matką wynalazków Tworzenie procedur prostych, użytecznych możliwych do zastosowania ich zwłaszcza poza terenem laboratorium Synteza potrzebnych rozwiązań z wiedzy pozyskiwanej z różnych dziedzin nauki/ techniki/ gospodarki Ciągła próba przebudowy znanych procesów w coraz doskonalsze pod różnymi względami za pomocą nowoodkrytych faktów naukowych
Elementy elektroniczne galwanicznie pokryte warstwą srebra Planowany schemat procesu Reaktor Kąpiel chemiczna O odpowiednio dobranych parametrach termodynamicznoych i chemicznych Zregenerowane substraty kąpieli wymywającej Składniki kąpieli zmywającej Blacha miedziana Produkty procesu Roztwór jonów srebra (I) Zredukowane i wytopione srebro metaliczne Roztwór pozbawiony jonów srebra
Rezultaty wstępnych ogólnych prób
Bibliografia prezentacji Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej Z.S.Szmal, T.Lipiec Chemia ogólna i nieorganiczna Adam Bielański