目的: その後の金浸出を容易にするために表面積を増加させる。
操作:
① クラッシャーを使用して、E-waste(例:回路基板、CPU、金メッキフィンガー)を0.5~1 mmの粒子に粉砕する。
② 材料をスクリーニングして、大きすぎる粒子や小さすぎる粒子を除去し、均一な粒子サイズを確保する。
③ 磁気分離を使用して、強磁性不純物(例:鉄、ニッケル)を除去する。
④ 粉砕した材料をきれいな水で洗い、ほこりや不純物を取り除き、さらに使用するために空気乾燥させる。
目的: 有機物を除去し、金属とプラスチックの結合を破壊する。
操作:
① 粉砕したE-wasteを焙焼炉に入れ、500~600℃で1~2時間焙焼する。
② 焙焼中は、有害ガスの蓄積を防ぐために適切な換気を確保する。
③ 焙焼後、廃棄物を室温まで冷却し、粒子サイズが0.5 mm未満になるまで二次破砕を行う。
試薬: 環境に優しい金抽出剤YX500。
濃度: 0.05%~0.1%(つまり、0.5~1 g/L)の濃度のYX500溶液を調製する。
方法:
① 混合タンクに適切な量のきれいな水を加える。
② 環境に優しい金抽出剤YX500を、完全に溶解するまで、継続的に撹拌しながら比例してゆっくりと加える。
③ 投与時間:10~20分以内に操作を完了する。
目的: シアン化水素ガスの揮発を防ぎ、スムーズな浸出反応を確保する。
操作:
① 水酸化ナトリウム(NaOH)または石灰乳を加えて、溶液のpHを10~11に調整する。
② pH試験紙またはpHメーターを使用して、溶液のアルカリ度が適切なレベルに達していることを確認する。
装置: タワー浸出タンクまたは機械撹拌タンク。
温度:
周囲温度(20~25℃)。
浸出の加速が必要な場合は、温度を40~50℃に上げてもよい。
投与順序:
① まず、pH調整のために水酸化ナトリウム(NaOH)溶液を加える。
② 次に、事前に調製した環境に優しい金抽出剤YX500溶液を加え、撹拌装置を始動する。
③ 投与時間:10~20分以内に完了する必要がある。
撹拌速度: 材料と溶液が完全に接触するように、200~300 rpm。
浸出時間:
周囲温度:24~48時間。
40~50℃:12~24時間に短縮可能。
酸化剤:
① 金の溶解を促進するために、過酸化水素(H₂O₂、0.1~0.5%)を添加するか、空気を導入してもよい。
② 添加タイミング:YX500溶液の投与と同期させ、継続的に維持する。
方法: 真空ろ過または遠心分離装置を使用する。
操作:
① 浸出したスラリーをろ過して、金含有溶液(妊娠溶液)を残留物から分離する。
② 残留物を希アルカリ溶液(pH 10-11)で洗浄して、残留金元素を回収する。
手順:
① 妊娠溶液に亜鉛粉末をゆっくりと5~10 g/Lの割合で加える。
② 2~4時間の反応時間で継続的に撹拌する。
③ ろ過して金泥を得る。
装置: ステンレス鋼カソード、グラファイトまたは鉛アノード。
条件:
① 電流密度:1~2 A/dm²、電圧:2~3 V。
② 電気分解時間:6~12時間。
操作:
① 電気分解槽に通電後、金が徐々にカソードに析出する。
② カソードを取り外し、析出した金泥を削り取る。
手順:
① 希硝酸または王水を使用して不純物を溶解し、ろ過して精製された金泥を得る。
② 金泥を高温電気炉に入れ製錬し、金インゴットに鋳造する。
純度: ≥99.9%に達する可能性がある。
試験: シアン濃度を確認し、0.2 mg/L未満であることを確認する。
排出: 基準を満たした後、排水処理システムに放出する。
① 換気: シアン化水素ガスの蓄積を防ぐために、作業エリアで適切な換気を維持する。
② 保護: 作業者は、安全を確保するために手袋、マスク、保護ゴーグルを着用する必要がある。
③ 応急処置: シアン中毒の緊急治療のために、亜硝酸アミルなどの解毒剤を用意する。
環境に優しい金抽出試薬中のシアンイオン(CN⁻)濃度の試験は、その安全性と有効性を確保するための重要なステップです。以下に、一般的に使用される検出方法とその主な操作ポイントを、2つの主要なタイプに分類して概説します。実験室試験方法 と 現場迅速試験方法。
原理: シアンイオンは硝酸銀と反応して可溶性の[Ag(CN)₂]⁻錯体を形成し、過剰の銀イオンは指示薬(例:クロム酸銀)と反応して色の変化を生じる。
手順:
① サンプルを希釈し、水酸化ナトリウム(pH >11)を加えてシアン化水素(HCN)の揮発を防ぐ。
② クロム酸銀を指示薬として使用し、標準化された硝酸銀溶液で黄色からオレンジ赤色に色が変化するまで滴定する。
範囲: 高いシアン濃度(>1 mg/L)に適しており、正確な結果が得られるが、実験室条件が必要。
原理: 弱酸性条件下では、シアンはクロラミン-Tと反応してシアン化シアン(CNCl)を生成し、次にイソニコチン酸-ピラゾロンと反応して着色化合物が生成される。定量化は、638 nmでの吸光度を測定することによって達成される。
手順:
① 必要に応じて、干渉物質を除去するためにサンプルを蒸留する。
② 緩衝液と発色試薬を加え、分光光度計を使用して吸光度を測定する。標準曲線を使用して濃度を計算する。
利点: 高感度(検出限界:0.001 mg/L)、微量分析に最適。
原理: シアン電極はCN⁻活性に応答し、電位差を介して濃度を測定する。
手順:
① HCN干渉を避けるために、サンプルpHをNaOHで>12に調整する。
② 電極を校正し、電位を測定し、濃度に変換する。
利点: 迅速な操作、広い検出範囲(0.1~1000 mg/L)だが、定期的な電極校正が必要。
原理: ストリップには、シアンイオンと反応すると色の変化(黄色から赤褐色)を起こす発色剤(例:ピクリン酸)が含まれている。
手順: サンプルにストリップを浸し、参照カードと色を比較して半定量的な読み取りを行う。
特徴: 非常にポータブルだが、比較的精度が低い。緊急スクリーニングに適している。
原理: 小型化された分光光度計または電極ベースのデバイス(例:Hach、Merck)。
操作: サンプルの直接注入と自動濃度表示。
利点: 速度と高精度を兼ね備え、鉱山地域での現場使用に最適。
試薬キット: 発色剤が入ったプレパックチューブ。水サンプルを加えて比色分析を行う。
検出限界: ~0.02 mg/L、環境に優しい金抽出試薬中の低シアン試験に適している。
シアンは非常に毒性が高い! すべての試験は、皮膚との接触や吸入を防ぐために、ドラフトチャンバー内で行う必要がある。
廃液処理: 次亜塩素酸ナトリウムで酸化する(CN⁻ + ClO⁻ → CNO⁻ + Cl⁻)。
硫化物(S²⁻)および重金属イオン は干渉を引き起こす可能性がある。それらの影響を排除するために、前蒸留またはマスキング剤(例:EDTA)を使用する必要がある。
高精度試験: 実験室滴定または分光光度法が推奨される。
迅速スクリーニング: 試験ストリップまたはポータブルデバイスの方が実用的である。