Elektroniikkajätteen käsittely typpihapolla ja metallien talteenotto metallisieppareiden avulla

Abstract

Tämän työn tarkoitus oli kehittää sähkö-ja elektroniikkajätteen typpihappoliuotusta ja tutkia metallien talteenottoa silikapohjaisten SiliaMets®-metallisieppareiden avulla. Työssä testattiin lämpötilan nostamisen ja vetyperoksidin lisäämisen vaikutusta typpihappoliuotuksen tehokkuuteen. Työssä myös testattiin 13 metallisiepparin toiminta 6 M typpihappoliuoksessa, jolla oli käsitelty tuhkistettua ja jauhettua piirilevyjätettä. Liuoksen laimentamisen, pH:n nostamisen ja sekoitusajan vaikutusta testattiin metallisieppareiden toiminnan parantamiseksi. Lisäksi työssä tarkasteltiin sähkö-ja elekroniikkaromuun liittyviä direktiivejä, metallien eri talteenottomenetelmiä ja näiden ympäristövaikutuksia.

Lämpötilan kasvattaminen 60 °C asteeseen kasvatti alumiinin ja sinkin pitoisuuksia uuttoliuoksessa. Palladiumin pitoisuuden havaittiin tällöin kuitenkin pienenevän. Vetyperoksidilisäyksen ei havaittu merkittävästi vaikuttavan metallien liukenemiseen. Typpihappoliuoksen laimentamisen ja pH:n nostamisen NaOH-liuoksella huomattiin tehostavan useiden metallisieppareiden sitomiskykyä. Toisaalta NaOHliuoksen käytön myötä liuoksesta saostui merkittävä määrä talteenotettavia metalleja.

Työssä havaittiin, että palladiumia, hopeaa ja tinaa pystytään ottamaan talteen yli 90 % saannolla metallisieppareiden avulla suhteellisen selektiivisesti. Jo 15-40 min jälkeen sekoituksen aloituksesta saavutettiin maksimisaantoprosentti. Palladiumin talteenottoon soveltuivat parhaiten Si-TAAcONa ja Si-Thiol, hopean Si-DMT ja Si-Thiourea ja tinan talteenottoon Si-AMPA ja Si-TsOH. Neljän ensimmäisen metallisiepparin määritetyt latauskapasiteetit kyseisten metallien suhteen olivat 0,3(Pd), 0,8(Pd), 1,5(Ag) ja 1,0(Ag) mmol/g. Si-AMPA ja Si-TsOH sieppareille ei pystytty määrittämään latauskapasiteetteja, sillä käytössä olevat reagenssit eivät todennäköisesti soveltuneet latauskäyrien määrittämiseen.