金鹽回收中的選擇性化學(xué)鍍技術(shù)
化學(xué)鍍技術(shù)可在非導(dǎo)電基材上選擇性沉積金層,適用于電子廢料中微米級金線路的回收:
鍍液配方優(yōu)化
組分 濃度范圍 功能作用
氯金酸(HAuCl?) 1-3 g/L 金離子來源
還原劑(DMAB) 2-5 g/L 電子供體(E°=-1.18 V)
絡(luò)合劑(EDTA) 10-15 g/L 穩(wěn)定Au3?,抑制自發(fā)分解
pH調(diào)節(jié)劑 維持7.5-8.5 硼酸鈉緩沖體系
工藝特性
沉積速率:0.5-2 μm/h(40-60°C)
選擇性:通過光刻膠圖形化實(shí)現(xiàn)局部沉積(精度±5 μm)
鍍層性能:
電阻率2.3 μΩ·cm(接近體材料)
結(jié)合力>30 MPa(劃痕測試)
應(yīng)用案例:
日本日礦金屬處理廢棄FPC板,金回收率>98%
缺陷控制:鍍液壽命約8-10個(gè)金屬周轉(zhuǎn)(需定期過濾再生)
金鹽回收電解回收的動力學(xué)研究
金鹽回收電解過程受傳質(zhì)與電荷轉(zhuǎn)移雙重控制,其動力學(xué)特性表現(xiàn)為:
陰極反應(yīng)機(jī)理:
主反應(yīng):Au(CN)?? + e? → Au + 2CN?(標(biāo)準(zhǔn)電位-0.6V vs SHE)
競爭反應(yīng):2H? + 2e? → H?↑(需維持pH>10抑制析氫)
關(guān)鍵動力學(xué)參數(shù):
參數(shù) 典型值 影響規(guī)律
交換電流密度j? 1.2×10?3 A/cm2 隨溫度升高呈指數(shù)增長
傳遞系數(shù)α 0.52 與電極表面粗糙度正相關(guān)
擴(kuò)散層厚度δ 50-100μm 與流速的-0.5次方成正比
強(qiáng)化措施:
脈沖電解:采用占空比1:4的方波(f=50Hz),使晶粒尺寸從20μm降至5μm
流體擾動:在電解槽中設(shè)置靜態(tài)混合器,極限電流密度提升至350A/m2
添加劑調(diào)控:添加1ppm的Pb2?可使沉積過電位降低120mV
金鹽回收,火法冶金回收工藝
火法處理適用于高含量(>1%)金鹽廢料,主要流程包括:
預(yù)處理階段
烘干脫水:120℃下將含水率從80%降至<5%
配料熔劑:按金鹽:硼砂:碳酸鈉=1:0.3:0.2比例混合
熔煉階段
電弧爐熔煉:溫度1350-1500℃,時(shí)間2-3h
貴鉛形成:Au與Pb形成合金(密度11.3g/cm3),與渣相分離
灰吹氧化:900℃下鼓風(fēng)氧化除鉛,獲得粗金錠
精煉階段
電解回收:采用AuCl?-HCl電解液,電流密度200A/m2
純度提升:從99.5%提純至99.99%
典型技術(shù)指標(biāo):
回收率:98.2-99.5%
能耗:850-1200kWh/kg Au
渣含金:<0.01%