[go: up one dir, main page]

KR102761014B1 - Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same - Google Patents

Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102761014B1
KR102761014B1 KR1020240127778A KR20240127778A KR102761014B1 KR 102761014 B1 KR102761014 B1 KR 102761014B1 KR 1020240127778 A KR1020240127778 A KR 1020240127778A KR 20240127778 A KR20240127778 A KR 20240127778A KR 102761014 B1 KR102761014 B1 KR 102761014B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
leaching
gold
composition
agent
anhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020240127778A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
트란듀이또
임채령
김윤환
곽금옥
Original Assignee
(주)브이엠플러스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)브이엠플러스 filed Critical (주)브이엠플러스
Priority to KR1020240127778A priority Critical patent/KR102761014B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102761014B1 publication Critical patent/KR102761014B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00Obtaining noble metals
    • C22B11/04Obtaining noble metals by wet processes
    • C22B11/042Recovery of noble metals from waste materials
    • C22B11/046Recovery of noble metals from waste materials from manufactured products, e.g. from printed circuit boards, from photographic films, paper or baths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • C22B3/46Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes by substitution, e.g. by cementation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

본 발명은 비수성 무수물 용매, 침출제, 산화제 및 수분제거제를 포함하여 WRAM(Waste Random Access Memory)에서 Au를 신속하고 선택적으로 침출할 수 있는 조성물 및 이를 이용한 금 회수방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition capable of rapidly and selectively leaching Au from WRAM (Waste Random Access Memory), including a non-aqueous anhydrous solvent, a leaching agent, an oxidizing agent, and a moisture removing agent, and a method for recovering gold using the same.

Description

비수성 용매를 포함한 금 침출용 조성물 및 이를 이용한 금 회수방법{Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same} Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same

본 발명은 비수성 용매를 포함한 금 침출용 조성물 및 이를 이용한 금 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 비수성 용매, 침출제, 산화제 및 수분제거제를 포함하여 WRAM(Waste Random Access Memory)에서 Au를 신속하고 선택적으로 침출할 수 있는 조성물 및 이를 이용한 금 회수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for gold leaching including a non-aqueous solvent and a method for recovering gold using the same, and more specifically, to a composition including a non-aqueous solvent, a leaching agent, an oxidizing agent and a moisture removing agent capable of rapidly and selectively leaching Au from WRAM (Waste Random Access Memory), and a method for recovering gold using the same.

산업발달에 따라 WRAM(Waste Random Access Memory)이나 폐인쇄회로기판 등과 같은 전자폐기물의 발생량이 급증하고 있으며, 이로 인한 환경오염이 사회문제로 대두되고 있다. 그러나, 전자폐기물에 함유되어 있는 금속은, 첨단산업의 소재 원료로 매우 중요한 위치를 차지하고 있을 뿐 아니라 고가로서 부가가치가 높기때문에 폐기물로 처리하기에는 매우 아까운 자원이 아닐 수 없으며, 따라서 자원재활용의 측면에서 회수되는 것이 국가 경제적으로 요구된다. 또한 이를 회수하고 재활용함으로써 자원의 유효이용 측면에서 대단히 유용하다고 할 수 있을 것이다.As industrial development progresses, the amount of electronic waste such as WRAM (Waste Random Access Memory) and waste printed circuit boards is rapidly increasing, and the environmental pollution caused by this is becoming a social problem. However, the metals contained in electronic waste are not only very important as raw materials for advanced industries, but also expensive and have high added value, so it is a very precious resource to be treated as waste, and therefore, it is economically necessary for the country to recover them in terms of resource recycling. In addition, it can be said that recovering and recycling them is very useful in terms of effective use of resources.

잘 알려진 바와 같이, 핸드폰, 컴퓨터 등과 같은 전기 또는 전자기기에 탑재된 전자폐기물에는 금, 은, 팔라듐과 같은 금속뿐만 아니라 구리, 주석, 철 등과 같은 유가금속이 다량 들어있다. 특히 RAM이나 폐회로기판(WPCB)의 금(Au) 함량은 Au 광석에 비해 훨씬 높은 것으로 알려져 있고(Lin et al., 2022), 따라서 RAM이나 WPCB는 Au 회수를 위한 귀중한 2차 자원으로 인식되고 있다. As is well known, e-waste from electrical or electronic devices such as mobile phones and computers contains a large amount of metals such as gold, silver, and palladium, as well as valuable metals such as copper, tin, and iron. In particular, the gold (Au) content of RAM or printed circuit boards (WPCBs) is known to be much higher than that of Au ore (Lin et al., 2022), and therefore RAM or WPCB are recognized as valuable secondary resources for Au recovery.

전자 폐기물에서 Au를 추출하는 가장 일반적인 방법은 습식 야금 공정이다. 습식 야금 공정은 효율성은 높지만, 과량의 물과 시안화물 및 왕수와 같은 독성 화학 물질의 사용으로 인해 심각한 환경 문제를 야기한다. 또한, 티오황산염, 티오우레아 및 아미노산 이용한 금 추출방법이 제시되었으나 이러한 방법도 여전히 상당한 화학물질을 사용하여야 한다는 문제점이 있었다. The most common method for extracting Au from electronic waste is the hydrometallurgical process. Although the hydrometallurgical process is highly efficient, it causes serious environmental problems due to the use of excessive water and toxic chemicals such as cyanide and aqua regia. In addition, gold extraction methods using thiosulfate, thiourea, and amino acids have been proposed, but these methods still have the problem of using considerable chemicals.

본 발명은 독성 화학물질과 물의 사용을 줄일 수 있는 금(Au)의 분리 정제 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a method for separating and purifying gold (Au) which can reduce the use of toxic chemicals and water.

본 발명은 금에 대해 신속하고 선택적인 침출이 가능한 조성물을 제공하는 것이다.The present invention provides a composition capable of rapid and selective leaching of gold.

본 발명의 하나의 양상은 One aspect of the present invention is

비수성 용매, 침출제, 산화제 및 수분제거제가 혼합된 금 침출 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a gold leaching composition comprising a mixture of a non-aqueous solvent, a leaching agent, an oxidizing agent and a moisture removing agent.

본 발명의 조성물은 비수용성 용매로 아세트산 무수물을 사용하여 WRAM(Waste Random Access Memory)에서 금을 신속하고 선택적으로 침출할 수 있다.The composition of the present invention can rapidly and selectively leach gold from WRAM (Waste Random Access Memory) using acetic anhydride as a non-aqueous solvent.

본 발명은 상기 조성물에 전자폐기물을 투입하여 금을 침출시키는 단계 ;The present invention comprises a step of adding electronic waste to the composition to leach gold;

물을 상기 조성물에 추가하는 희석단계 ;A dilution step of adding water to the above composition;

희석된 상기 조성물에 환원제를 투입하여 금을 환원시키는 단계를 포함하는 금의 선별적 회수방법에 관련된다.The present invention relates to a method for selectively recovering gold, comprising the step of reducing gold by adding a reducing agent to the diluted composition.

본 발명의 금 침출 조성물은 비수용성 용매로 아세트산 무수물, 염소화 시약으로 HCl, 산화제로 H2O2, 수분제거제로 CaCl2를 포함함으로서 Au를 신속하고 선택적으로 침출할 수 있다. The gold leaching composition of the present invention can rapidly and selectively leach Au by including acetic anhydride as a non-aqueous solvent, HCl as a chlorinating reagent, H 2 O 2 as an oxidizing agent, and CaCl 2 as a moisture removing agent.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 용매로 사용되는 물을 비수성인 아세트산 무수물로 대체함으로써 Au 분리 및 정제를 위한 화학물질 및 공정부피 및 사용량을 대폭 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 사용된 아세트산 무수물은 반응 용기 내에 존재하는 물(염산에 포함된 물)을 효과적으로 제거하여 금과 반응할 수 있는 더 많은 자유 Cl- 이온을 제공하므로 침출 효율을 높일 수 있으며, 수권(hydrosphere)에서의 짧은 반감기(4.4분)로 인해 (아세트산으로 빠르게 전환됨) 생물축적 가능성이 없어 친환경적이다. More specifically, the present invention can significantly reduce the amount of chemicals and process volumes and usage for Au separation and purification by replacing water used as a solvent with non-aqueous acetic anhydride. In addition, the acetic anhydride used in the present invention can effectively remove water (water contained in hydrochloric acid) present in a reaction vessel to provide more free Cl - ions capable of reacting with gold, thereby increasing the leaching efficiency. In addition, it is environmentally friendly because it has no possibility of bioaccumulation due to its short half-life (4.4 minutes) in the hydrosphere (rapidly converted to acetic acid).

또한, 본 발명에 사용된 HCl은 침출제로서 Au 용해를 위한 Cl- 이온을 제공하고, 과산화수소는 염산의 산화제로 작용한다. In addition, HCl used in the present invention provides Cl - ions for Au dissolution as a leaching agent, and hydrogen peroxide acts as an oxidizing agent of hydrochloric acid.

한편, 침출 반응기 내에 물이 존재하면, 물의 수소이온이 Cl-와 강하게 결합함에 따라, 반응기 내의 물의 존재는 Cl-과 금과 결합을 저해하는 요인으로 작용한다. 본 발명에 사용된 CaCl2는 이러한 물 분자를 흡수하여 제거하는 수분제거제 역할을 함과 동시에 추가 Cl-를 제공할 수 있다. Meanwhile, when water exists in the leaching reactor, since the hydrogen ions of the water strongly bind with Cl - , the presence of water in the reactor acts as a factor that inhibits the binding of Cl - with gold. The CaCl 2 used in the present invention acts as a moisture removing agent that absorbs and removes such water molecules, and at the same time can provide additional Cl - .

도 1a는 침출 전과 후의 WRAM 사진이고, 도 1b는 각 금속에 대한 침출 효율을 표시한 그래프이고, 도 1c는 CaCl2 첨가 유무에 따른 WRAM 침출 효율이다,
도 2는 각 성분들의 투입 농도에 따른 침출 효율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 아세트산 무수물(AA), 침출 전 침출수 용액(AA, HCl, H2O2, and CaCl2), 금 침출 후 침출수 용액에 대한 FTIR 스펙트럼이고,
도 4a는 아세트산 무수물 내에서의 침출 메카니즘이고, 4b는 물에서의 침출 메카니즘이다.
도 5는 미분쇄 WRAM, 분쇄 WRAM에서의 침출 효율과 금속농도를 나타낸다.
도 6a는 WRAM의 표면을 촬용한 SEM-EDX 이미지이고, 6b, 6c는 미분쇄 WRAM, 분쇄 WRAM에 대한 아세트산 무수물에서의 침출 메카니즘을 도시한 것이다.
도 7a은 침출수의 재활용 횟수(사이클)에 따른 침출 효율을 나타낸 것이고, 도 7b는 실리카겔이 첨가되어 물이 일부 제거된 염산용액을 사용한 경우의 재활용 횟수(사이클)에 따른 침출 효율을 나타낸 것이다.
Figure 1a is a photograph of WRAM before and after leaching, Figure 1b is a graph showing the leaching efficiency for each metal, and Figure 1c is the WRAM leaching efficiency according to the presence or absence of CaCl 2 addition.
Figure 2 is a graph showing the leaching efficiency according to the input concentration of each component.
Figure 3 shows FTIR spectra for acetic anhydride (AA), leachate solution before leaching (AA, HCl, H 2 O 2 , and CaCl 2 ), and leachate solution after gold leaching.
Figure 4a shows the leaching mechanism in acetic anhydride, and Figure 4b shows the leaching mechanism in water.
Figure 5 shows the leaching efficiency and metal concentration in unpulverized WRAM and crushed WRAM.
Figure 6a is a SEM-EDX image of the surface of WRAM, and Figures 6b and 6c illustrate the leaching mechanism in acetic anhydride for unpulverized WRAM and pulverized WRAM, respectively.
Figure 7a shows the leaching efficiency according to the number of recycling cycles of the leachate, and Figure 7b shows the leaching efficiency according to the number of recycling cycles when using a hydrochloric acid solution with silica gel added and some of the water removed.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 태양을 도면을 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 하기 실시 태양에 대한 설명 또는 도면에 제한되지 아니한다. 즉, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the description of the embodiments below or the drawings. That is, the terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, it should be understood that the terms "comprises" or "has" described in this specification are intended to specify that a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification exists, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

본 발명의 금 침출 조성물은 비수성 용매, 침출제, 산화제 및 수분제거제를 포함한다.The gold leaching composition of the present invention comprises a non-aqueous solvent, a leaching agent, an oxidizing agent and a moisture removing agent.

상기 비수성 용매는 아세트산 무수물(acetic anhydride), Propionic anhydride, Butyric anhydride, Isobutyric anhydride, Valeric anhydride, Citraconic anhydride, Trifluoromethanesulfonic anhydride, Methacrylic anhydride, Dodecenylsuccinic anhydride, 4-Pentenoic anhydride 일 수 있으며, 바람직하게는 아세트산 무수물일 수 있다. The above non-aqueous solvent may be acetic anhydride, Propionic anhydride, Butyric anhydride, Isobutyric anhydride, Valeric anhydride, Citraconic anhydride, Trifluoromethanesulfonic anhydride, Methacrylic anhydride, Dodecenylsuccinic anhydride, 4-pentenoic anhydride, and preferably acetic anhydride.

본 발명의 금 침출 조성물은 비수성 용매인 무수물이 베이스 용매로 사용된다. 상기 무수물 용매는 물을 쉽게 가수분해하여 아세트산, 프로피온산, 부탄산 등 을 생성하므로, 상기 무수물을 베이스 용매로 사용하면 침출반응기 내에 존재하는 물(예를 들면, 염산에 함유된 물)을 효과적으로 제거하여 Au와 반응할 수 있는 더 많은 자유 Cl- 이온을 제공할 수 있다. 결과적으로, 비수성의 무수물 용매는 금 침출 효율을 높일 수 있다. The gold leaching composition of the present invention uses an anhydrous non-aqueous solvent as a base solvent. Since the anhydrous solvent easily hydrolyzes water to produce acetic acid, propionic acid, butanoic acid, etc., using the anhydrous solvent as a base solvent can effectively remove water present in a leaching reactor (e.g., water contained in hydrochloric acid) to provide more free Cl - ions that can react with Au. As a result, the non-aqueous anhydrous solvent can increase the gold leaching efficiency.

또한, 상기 비수성의 무수물은 수성용매(물)를 대체함으로서 Au 분리 및 정제를 위한 화학물질(화학약품 등) 및 물 사용량을 대폭 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 무수물은 수권(hydrosphere)에서의 짧은 반감기로 인해 생물축적 가능성이 없어 친환경적이다.In addition, the non-aqueous anhydride can significantly reduce the amount of chemicals (chemicals, etc.) and water used for Au separation and purification by replacing aqueous solvents (water). In addition, the anhydride is environmentally friendly because it has no possibility of bioaccumulation due to its short half-life in the hydrosphere.

상기 침출제는 염산, Thionyl chloride, CuCl2-CaCl2, (COCl)2 일 수 있으며, 바람직하게는 염산일 수 있다. The above leaching agent may be hydrochloric acid, Thionyl chloride, CuCl 2 -CaCl 2 , (COCl) 2 , and preferably hydrochloric acid.

상기 염산은 침출제로서 Au 용해를 위한 Cl- 이온을 제공한다. Cl- 이온은 Au(III)과의 결합에서 안정적인 리간드 역할을 할 수 있다. The above hydrochloric acid provides Cl - ions for Au dissolution as a leaching agent. Cl - ions can act as stable ligands in the bonding with Au(III).

상기 조성물 내에서 금의 침출반응은 하기 반응식 1과 같다.The leaching reaction of gold in the above composition is as shown in the following reaction scheme 1.

[반응식 1][Reaction Formula 1]

Au + 4Cl- AuCl4 - Au + 4Cl - AuCl 4 -

상기 산화제는 과산화수소, 질산, 오존, potassium permanganat 일 수 있으며, 바람직하게는 과산화수소일 수 있다. 과산화수소는 염산의 산화제로 작용한다. H2O2의 농도가 높을수록 Au의 용해가 상당히 가속화되지만, 과량으로 첨가하면 무수 아세트산의 가수반응으로 인해 높은 발열반응이 발생될 수 있다.The above oxidizing agent may be hydrogen peroxide, nitric acid, ozone, potassium permanganate, and preferably hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide acts as an oxidizing agent for hydrochloric acid. The higher the concentration of H2O2, the more the dissolution of Au is accelerated, but if added in excess, a highly exothermic reaction may occur due to the hydrolysis of acetic anhydride.

상기 수분제거제는 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화 칼륨, 황산칼슘, 인산 칼슘 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 침출조성물이 아세트산 무수물, 염산 및 산화제를 포함하는 경우, 염산에 함유된 물로 인해, 물(분자)와 Cl-가 강하게 수소결합하고, 따라서, 염소 이온과 금과의 반응식 1의 반응이 저해되어 금 침출효율이 떨어진다. 본 발명의 침출 조성물은 물 분자와 염소이온의 결합을 방지하기 위해, 수분제거제를 사용하여 물 분자를 흡수하고(예를 들면, Ca(OH)2, Mg(OH)2) 등), 염소 이온을 추가로 제공함으로서 침출 효율을 높일 수 있다. The above-mentioned moisture remover may include at least one of calcium chloride, magnesium chloride, potassium chloride, calcium sulfate, and calcium phosphate. When the leaching composition includes acetic anhydride, hydrochloric acid, and an oxidizing agent, due to the water contained in the hydrochloric acid, water (molecule) and Cl - strongly hydrogen bond, and therefore, the reaction of the reaction formula 1 between chloride ions and gold is inhibited, thereby reducing the gold leaching efficiency. The leaching composition of the present invention can increase the leaching efficiency by using a moisture remover to absorb water molecules (for example, Ca(OH)2, Mg(OH)2), etc.) and additionally providing chloride ions in order to prevent the bonding of water molecules and chloride ions.

상기 조성물은 비수성 용매에 180~550mM 침출제, 50~150mM 산화제 및 10~45mM 수분제거제가 사용될 수 있다. The above composition can be used in a non-aqueous solvent containing 180 to 550 mM leaching agent, 50 to 150 mM oxidizing agent and 10 to 45 mM moisture removing agent.

예를들면, 상기 조성물은 상기 비수성 용매에 180~550mM HCl, 50~150mM H2O2 및 10~45mM CaCl2를 포함할 수 있다.For example, the composition may comprise 180 to 550 mM HCl, 50 to 150 mM H2O2 and 10 to 45 mM CaCl2 in the non-aqueous solvent.

상기 염산과 과산화수소는 각각 550mM, 150 mM범위를 초과할 시, 초산무수물의 가수분해로 인해 용액이 끓는다. When the above hydrochloric acid and hydrogen peroxide exceed the range of 550 mM and 150 mM, respectively, the solution boils due to hydrolysis of acetic anhydride.

상기 염화칼슘은 10mM 미만의 범위일 시 수분 제거를 하는데 있어 충분하지 않으며 45mM을 초과할 시 완전히 용해되지 않는다.The above calcium chloride is not sufficient for moisture removal when it is less than 10 mM, and does not dissolve completely when it exceeds 45 mM.

한편, 본 발명은 상기 조성물에 전자폐기물을 투입하여 금을 침출시키는 단계, 물을 상기 조성물에 추가하는 희석단계, 희석된 상기 조성물에 환원제를 투입하여 금을 환원시키는 단계를 포함하는 금의 선별적 회수방법을 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a method for selectively recovering gold, including a step of introducing electronic waste into the composition to leach gold, a dilution step of adding water to the composition, and a step of introducing a reducing agent into the diluted composition to reduce gold.

상기 전자폐기물은 폐회로기판, 폐램(waste random access memory (WRAM)), CPU, MLCC, IC 칩 등일 수 있고, 바람직하게는 폐램(WRAM)일 수 있다. The above electronic waste may be a circuit board, waste random access memory (WRAM), CPU, MLCC, IC chips, etc., and preferably may be waste RAM (WRAM).

상기 전자폐기물은 상기 조성물에 분쇄없이 침지시킬 수 있으며, 또는 크기를 수cm 이상 크기로 절단하여 조성물에 침지시킬 수 있다. WRAM과 같은 전자폐기물이 분쇄되는 경우, 금 하부에 적층된 구리나 니켈의 노출면적이 금과 비슷해지는데, 이 경우, 금에 비해 수백 배 이상 많이 함유된 구리가 염소이온과 반응이 진행됨에 따라(Cl-이 Cu와 반응하여 CuCl2 형성) 금과 염소와의 반응이 상대적으로 적어져 금 침출효율이 떨어질 수 있다.The above electronic waste can be immersed in the composition without being crushed, or can be cut into pieces of several centimeters or more and then immersed in the composition. When electronic waste such as WRAM is crushed, the exposed area of copper or nickel layered under the gold becomes similar to that of gold. In this case, as copper, which is contained hundreds of times more than gold, reacts with chloride ions (Cl - reacts with Cu to form CuCl 2 ), the reaction between gold and chlorine is relatively reduced, which may lower the gold leaching efficiency.

파쇄된 시료를 사용할 경우, 상기 금 침출 단계는 전자폐기물의 조성물 내의 펄프밀도가 300g/l 이하, 바람직하게는 1~250g/l, 더욱 바람직하게는 50~200g/l 일 수 있다. 상기 펄프밀도는 침출용액(L)에 첨가되는 전자폐기물의 질량일 수 있다. 상기 펄프밀도가 300g/l보다 높으면 침출 효율이 떨어진다.When using a crushed sample, the gold leaching step may be performed when the pulp density in the composition of electronic waste is 300 g/l or less, preferably 1 to 250 g/l, and more preferably 50 to 200 g/l. The pulp density may be the mass of electronic waste added to the leaching solution (L). When the pulp density is higher than 300 g/l, the leaching efficiency decreases.

상기 희석단계는 상기 아세트산 무수물 100중량부 대비 100~600중량부, 바람직하게는 200~500중량부, 더욱 바람직하게는 300~400중량부의 물을 희석제로 첨가할 수 있다. The above dilution step may be performed by adding water as a diluent in an amount of 100 to 600 parts by weight, preferably 200 to 500 parts by weight, and more preferably 300 to 400 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the acetic anhydride.

상기 희석단계는 물을 첨가한 후 소정 시간 동안 상온에서 인큐베이팅할 수 있다. 상기 희석단계는 용액내의 아세트산 무수물이 아세트산으로 전환되도록 용액을 12시간 내지 48시간 정도 상온에서 보관할 수 있다.The above dilution step can be incubated at room temperature for a predetermined period of time after adding water. The above dilution step can be stored at room temperature for about 12 to 48 hours so that acetic anhydride in the solution is converted to acetic acid.

상기 환원제는 Na2S2O4, Dithiothreitol(DTT), Dithioerythritol(DTE), Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride(TCEP), Na2S2O4, Na2SO3, NaBH4, Hydrazine 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 저독성의 나트륨디티온산염(Na2S2O4)일 수 있다. The reducing agent may be at least one of Na 2 S 2 O 4 , Dithiothreitol (DTT), Dithioerythritol (DTE), Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride (TCEP), Na 2 S 2 O 4 , Na 2 SO3, NaBH4, and Hydrazine, and preferably sodium dithionite (Na 2 S 2 O 4 ) having low toxicity.

금이온과 나트륨디티온산염(Na2S2O4)의 산화환원반응은 하기 반응식 5로 표시될 수 있다. The redox reaction between gold ions and sodium dithionite (Na 2 S 2 O 4 ) can be represented by the following reaction scheme 5.

[반응식 2][Reaction Formula 2]

S2O5 2- + 4OH- + Au+ → Au + 2SO4 + 2H2O S 2 O 5 2- + 4OH - + Au + → Au + 2SO 4 + 2H 2 O

일예로서, 상기 환원제는 희석된 상기 조성물에 1~10g/l, 바람직하게는 1~5g/l가 첨가될 수 있다.As an example, the reducing agent may be added to the diluted composition at 1 to 10 g/l, preferably 1 to 5 g/l.

또한, 본 발명의 상기 조성물은 재활용되어 반복사용될 수 있다. 상기 조성물을 재활용하여 금을 침출하는 방법은 In addition, the composition of the present invention can be recycled and reused. A method of leaching gold by recycling the composition is as follows.

(1) 비수성 무수물 용매, 제 1 침출제, 산화제 및 수분제거제를 포함하는 조성물에 전자폐기물을 투입하여 금을 침출시키는 1차 침출 단계 ;(1) A first leaching step for leaching gold by introducing electronic waste into a composition containing a non-aqueous anhydrous solvent, a first leaching agent, an oxidizing agent, and a moisture removing agent;

(2) 물을 상기 금이 침출된 조성물에 추가하는 희석단계 ;(2) A dilution step of adding water to the composition from which the gold has been leached;

(3) 희석된 상기 조성물에 환원제를 투입하여 금을 환원시키는 단계 ;(3) A step of reducing gold by adding a reducing agent to the diluted composition;

(4) 상기 조성물에서 금을 분리하는 단계 ; (4) A step of separating gold from the above composition;

(5) 제 2 침출제에 실리카겔을 첨가하여 제 2 침출제에서 물을 일부 제거하는 단계 ;(5) A step of adding silica gel to the second leaching agent to remove some of the water from the second leaching agent;

(6) 상기 제 2 침출제를 (4)단계에서 금이 분리된 상기 조성물에 투입하는 단계 ;(6) a step of adding the second leaching agent to the composition from which gold was separated in step (4);

(7) 또 다른 전자폐기물을 상기 조성물에 넣어 침출하는 2차 침출 단계 ;(7) A second leaching step of adding another electronic waste to the composition and leaching it;

(8) (2)의 희석단계, (3)의 환원단계, (4)의 분리단계를 수행하는 금 회수방법으로서,(8) A gold recovery method that performs the dilution step of (2), the reduction step of (3), and the separation step of (4),

상기 방법은 (5) 내지 (8)의 단계를 반복하여 상기 조성물을 수회 재활용하는 금 회수 방법에 관련된다.The above method relates to a method for recovering gold by repeating steps (5) to (8) to recycle the composition several times.

바람직하게는, 금을 침출하는 방법은 Preferably, the method of leaching gold is

(1) 비수성의 무수물 용매, 제 1 염산용액, 산화제 및 염화칼슘을 포함하는 조성물에 전자폐기물을 투입하여 금을 침출시키는 1차 침출 단계 ;(1) A first leaching step for leaching gold by introducing electronic waste into a composition containing a non-aqueous anhydrous solvent, a first hydrochloric acid solution, an oxidizing agent, and calcium chloride;

(2) 물을 상기 금이 침출된 조성물에 추가하는 희석단계 ;(2) A dilution step of adding water to the composition from which the gold has been leached;

(3) 희석된 상기 조성물에 환원제를 투입하여 금을 환원시키는 단계 ;(3) A step of reducing gold by adding a reducing agent to the diluted composition;

(4) 상기 조성물에서 금을 분리하는 단계 ; (4) A step of separating gold from the above composition;

(5) 제 2 염산용액에 실리카겔을 첨가하여 제 2 염산용액에서 물을 일부 제거하는 단계 ;(5) A step of removing some of the water from the second hydrochloric acid solution by adding silica gel to the second hydrochloric acid solution;

(6) 상기 제 2 염산용액을 (4)단계에서 금이 분리된 상기 조성물에 투입하는 단계 ;(6) A step of adding the second hydrochloric acid solution to the composition from which gold was separated in step (4);

(7) 또 다른 전자폐기물을 상기 조성물에 넣어 침출하는 2차 침출 단계 ;(7) A second leaching step of adding another electronic waste to the composition and leaching it;

(8) (2)의 희석단계, (3)의 환원단계, (4)의 분리단계를 수행하는 금 회수방법으로서,(8) A gold recovery method that performs the dilution step of (2), the reduction step of (3), and the separation step of (4),

상기 방법은 (5) 내지 (8)의 단계를 반복하여 상기 조성물을 수회 재활용할 수 있다.The above method can recycle the composition several times by repeating steps (5) to (8).

(5) 단계는 실리카겔을 (제 2) 염산용액에 20~500g/l 범위로 첨가할 수 있다.(5) Step: Silica gel can be added to the (second) hydrochloric acid solution in the range of 20 to 500 g/l.

이하, 본 발명을 첨부된 실시예 및 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 구체적인 실시태양을 예시할 뿐, 본 발명의 권리범위를 이에 한정하려는 의도는 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached examples and drawings. However, the attached examples are only intended to illustrate specific embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예 1Example 1

WRAM 샘플(SK 하이닉스, 스틱형태, 16g)과 분쇄 WRAM 샘플(3mm 미만으로 분쇄)을 사용하였다. 시약은 무수초산(95%), 과산화수소(H2O2 - 30%), 염산(HCl, 36%), 질산(HNO3 60%)은 삼전화학(주)(서울, 한국)에서 구입하였다. WRAM samples (SK Hynix, stick type, 16 g) and crushed WRAM samples (pulverized to less than 3 mm) were used. Reagents such as acetic anhydride (95%), hydrogen peroxide (H 2 O 2 - 30%), hydrochloric acid (HCl, 36%), and nitric acid (HNO 3 60%) were purchased from Samsung Chemical Co., Ltd. (Seoul, Korea).

침출Leaching

침출 실험에서는 HCl과 H2O2의 반응에서 용매로 무수초산을, 침출제로 염소, 수분제거제로 CaCl2를 사용하였다. 샘플에는 1개의 WRAM 스틱(~16g) 또는 1개의 WRAM 모듈(~110g)을 사용하였다. 침출을 위한 Au 추출 반응은 다음과 같다. In the leaching experiment, acetic anhydride was used as a solvent in the reaction of HCl and H 2 O 2 , chlorine was used as a leaching agent, and CaCl 2 was used as a moisture removing agent. One WRAM stick (~16 g) or one WRAM module (~110 g) was used as a sample. The Au extraction reaction for leaching is as follows.

0.5g(45mM) CaCl2를 WRAM이 포함된 94ml 무수 아세트산에 직접 첨가한 다음 마이크로피펫을 사용하여 3ml(360mM) HCl을 첨가하고 마지막으로 1ml(100mM) H2O2도 같은 방식으로 첨가하였다. 반응이 빠르게 진행되어 용액이 무색에서 노란색으로 변했다. 여기에, WRAM 스틱(~16g)을 용액에 첨가하고 용액을 10분 동안 혼합하였다. 명시하지 않는 한, 아세트산 무수물을 용매로 사용한 다른 침출 실험은 CaCl2, HCl 또는 H2O2의 농도를 달리하여 동일한 방식으로 수행하였다. Pulp density: 160g/L, 침출온도 : 25oC, Working volume은 100 ml임. 침출효율을 하기 반응식 3과 같이 계산하였다. 0.5 g (45 mM) CaCl 2 was directly added to 94 ml acetic anhydride containing WRAM, followed by 3 ml (360 mM) HCl using a micropipette and finally 1 ml (100 mM) H 2 O 2 was added in the same manner. The reaction proceeded rapidly and the solution changed from colorless to yellow. To this point, a WRAM stick (~16 g) was added to the solution and the solution was mixed for 10 min. Unless specified, other leaching experiments using acetic anhydride as a solvent were performed in the same manner but with different concentrations of CaCl 2 , HCl or H 2 O 2 . Pulp density: 160 g/L, leaching temperature: 25oC, and working volume: 100 ml. The leaching efficiency was calculated as shown in the following reaction scheme 3.

환원반응Reduction reaction

침출이 완료된 용액에서 WRAM 스틱을 제거하였다. 스틱이 제거된 용액에 (침출수 제조시 첨가된) 무수아세트산 용액 대비 3배의 물을 넣어 희석하였다. 희석 후, 자기 교반기를 사용하여 일정하게 교반하면서 Na2S2O5를 용액에 첨가하였다. 그런 다음 용액을 여과하고 남은 Au양을 확인하여 환원 효율을 반응식 4와 같이 계산하였다. The WRAM stick was removed from the solution after leaching. The solution from which the stick was removed was diluted with three times the amount of water compared to the amount of acetic anhydride solution (added during the preparation of the leachate). After dilution, Na 2 S 2 O 5 was added to the solution while stirring constantly using a magnetic stirrer. Then, the solution was filtered, and the remaining amount of Au was confirmed, and the reduction efficiency was calculated as in Scheme 4.

[반응식 3][Reaction Formula 3]

침출효율(Leaching efficiency) = Ci/Cw×100% Leaching efficiency = Ci/Cw×100%

여기서 Ci는 침출액 내의 금속 농도이고, Cw는 WRAM 내의 금속 함량이다. Here, Ci is the metal concentration in the leachate and Cw is the metal content in the WRAM.

[반응식 4][Reaction Formula 4]

환원(회수)효율 = ((Cw-Ci)/Cw)×100% (2)Reduction (recovery) efficiency = ((Cw-Ci)/Cw) × 100% (2)

여기서 Cw와 Ci는 각각 환원 전과 후의 침출수 내 금속 농도이다.Here, Cw and Ci are the metal concentrations in the leachate before and after reduction, respectively.

도 1a 침출 전과 후의 WRAM 사진이다. 침출 후에 상부측에 코팅된 Au이 RAM에서 거의 제거되었음을 확인할 수 있다.Figure 1a shows photographs of WRAM before and after leaching. It can be seen that the Au coated on the upper side is almost removed from the RAM after leaching.

도 1b는 각 금속에 대한 침출 효율을 반응식 3으로 계산하여 표시한 그래프이다. 도 1b를 참고하면, 금의 침출효율은 97 ± 0.4%, Cu와 Ni은 각각 0.3 ± 0.02% 및 0.7 ± 0.1%로서, Cu 및 Ni에 비해 Au에 대한 탁월한 선택성을 보여준다.Figure 1b is a graph showing the leaching efficiency for each metal calculated using Reaction Scheme 3. Referring to Figure 1b, the leaching efficiency of gold is 97 ± 0.4%, and that of Cu and Ni is 0.3 ± 0.02% and 0.7 ± 0.1%, respectively, showing excellent selectivity for Au compared to Cu and Ni.

도 1c는 CaCl2 첨가 유무에 따른 (동일 조건에서의) WRAM 침출 효율이다, 도 1c를 참고하면, CaCl2가 첨가되지 않는 경우 금의 침출효율이 매우 낮음을 알 수 있다.Figure 1c shows the WRAM leaching efficiency (under the same conditions) depending on the presence or absence of CaCl 2 addition. Referring to Figure 1c, it can be seen that the gold leaching efficiency is very low when CaCl 2 is not added.

도 2a는 HCl(A)와 H2O2(B)의 투입 농도에 따른 침출 효율을 나타낸 그래프이고, 도 2b는 CaCl2(C)와 HCl(A)의 투입 농도에 따른 침출 효율을 보여주고, 도 2c는 CaCl2(A)와 H2O2의 투입 농도에 따른 침출 효율을 나타낸다. 도 2d는 실험값 및 예측된 Au 침출 효율을 그래프로 표시한 것이다.Fig. 2a is a graph showing the leaching efficiency according to the input concentrations of HCl (A) and H2O2 (B), Fig. 2b shows the leaching efficiency according to the input concentrations of CaCl2 (C) and HCl (A), and Fig. 2c shows the leaching efficiency according to the input concentrations of CaCl2 (A) and H2O2. Fig. 2d is a graph showing the experimental values and the predicted Au leaching efficiency.

또한, HCl, H2O2 및 CaCl2 투입 농도에 따른 최적 침출 효율을 하기 방정식과 같이 모델링하였다.In addition, the optimal leaching efficiency according to the input concentrations of HCl, H2O2, and CaCl2 was modeled using the following equation.

Au 침출 효율 = -140.037 - 159.19[H2O2] + 1077.29[HCl] - 166.344[CaCl2] + 1306.67[H2O2]2 - 100.0[H2O2][HCl] - 1514.29[H2O2][CaCl2] - 1154.37[HCl]2 + 370.656[HCl][CaCl2] + 136.054[CaCl2]2 Au leaching efficiency = -140.037 - 159.19[H2O2] + 1077.29[HCl] - 166.344[CaCl2] + 1306.67[H2O2] 2 - 100.0[H2O2][HCl] - 1514.29[H2O2][CaCl2] - 1154.37[HCl] 2 + 370.656[HCl][CaCl2] + 136.054[CaCl2] 2

최고의 금 침출 효율을 보여주는 최적의 농도 조건은 550mM HCl, 150mM H2O2 및 27.5mM CaCl2로 결정되었으며, 이때의 Au 침출 효율은 약 98.3%이다.The optimal concentration conditions showing the highest gold leaching efficiency were determined to be 550 mM HCl, 150 mM H2O2, and 27.5 mM CaCl2 , and the Au leaching efficiency at this time was approximately 98.3%.

도 3은 아세트산 무수물(AA), 침출 전 침출수 용액(AA, HCl, H2O2, and CaCl2), 금 침출 후 침출수 용액에 대한 FTIR 스펙트럼이고, 도 4a는 아세트산 무수물 내에서의 침출 메카니즘이고, 4b는 물에서의 침출 메카니즘이다. Figure 3 shows the FTIR spectra for acetic anhydride (AA), the leachate solution before leaching (AA, HCl, H 2 O 2 , and CaCl 2 ), and the leachate solution after gold leaching, and Figure 4a shows the leaching mechanism in acetic anhydride, and Figure 4b shows the leaching mechanism in water.

도 3을 참고하면, 모든 성분(HCl, H2O2 및 CaCl2)을 첨가한 후 O-H 스펙트럼은 3425cm-1에서 나타난 반면, C=O 스펙트럼은 비교하여 1721cm-1에서 훨씬 더 강한 피크를, 1823cm-1에서 더 약한 피크를 나타냈습니다. 이것은 아세트산 무수물이 아세트산으로 전환되는 가수분해 반응이 일어났음을 보여준다.Referring to Fig. 3, after adding all components (HCl, H2O2, and CaCl2), the OH spectrum appeared at 3425 cm -1 , whereas the C=O spectrum showed a much stronger peak at 1721 cm -1 and a weaker peak at 1823 cm -1 in comparison. This shows that a hydrolysis reaction occurred in which acetic anhydride was converted to acetic acid.

도 4b를 참고하면, 물이 시스템에 존재하면 물 분자(H2O)가 Cl-와 수소결합을 형성하여 염소 이온과 Au와의 침출 반응을 방지한다. 반면, 도 4a를 참고하면, 아세트산 무수물은 Cl-과 결합을 방해하지 않으므로, 금과 Cl-과의 결합이 가능할 수 있다. 다만, 도 4a의 아세트산 무수물 시스템에서도 물이 다수 존재하므로(염산에 포함된 물), 본 발명과 같이 물을 제거할 수 있는 CaCl2를 첨가하지 않으면 Au 용해가 매우 어렵다는 것을 알 수 있다.Referring to Fig. 4b, when water is present in the system, water molecules (H2O) form hydrogen bonds with Cl - to prevent the leaching reaction between chloride ions and Au. On the other hand, referring to Fig. 4a, since acetic anhydride does not interfere with the bonding with Cl - , bonding between gold and Cl - can be possible. However, since a large amount of water is present in the acetic anhydride system of Fig. 4a (water contained in hydrochloric acid), it can be seen that it is very difficult to dissolve Au unless CaCl2, which can remove water as in the present invention, is added.

도 5a, 도 5b는 미분쇄 WRAM을 사용한 경우의 침출 효율과 금속농도를 나타내고, 도 5c, 도 5d는 분쇄 WRAM을 사용한 경우의 침출 효율과 금속농도를 나타낸다. 도 5e, 도 5f는 분쇄된 WRAM에서 금속 침출의 펄프 밀도 영향을 나타낸 것이다.Figures 5a and 5b show the leaching efficiency and metal concentration when using unpulverized WRAM, and Figures 5c and 5d show the leaching efficiency and metal concentration when using pulverized WRAM. Figures 5e and 5f show the effect of pulp density on metal leaching from pulverized WRAM.

도 6a는 WRAM의 표면을 촬용한 SEM-EDX 이미지이고, 6b, 6c는 미분쇄 WRAM, 분쇄 WRAM에 대한 아세트산 무수물에서의 침출 메카니즘을 도시한 것이다.Figure 6a is a SEM-EDX image of the surface of WRAM, and Figures 6b and 6c illustrate the leaching mechanism in acetic anhydride for unpulverized WRAM and pulverized WRAM, respectively.

도 5a 내지 도 5d를 참고하면, 비분쇄 WRAM의 경우 Au에 대해 반응이 신속하고 선택적으로 발생하여 Au에 대해 99.7 ± 0.9%의 놀라운 침출 효율을 달성한 반면, Cu 및 Ni의 침출 효율은 5분 후에 무시할 수 있는 수준이었다(도 5a). 금속 농도 측면에서도 Au는 5분 후에도 534.2 ± 4.6ppm에서 훨씬 더 우수한 침출 속도를 나타냈다. 대조적으로, Cu 침출은 동일한 기간 동안 Ni보다 각각 267.0 ± 3.0ppm 및 63.9 ± 8.3ppm의 더 높은 농도를 나타냈는데, 이는 RAM의 Cu 및 Ni 함량을 반영한다(그림 5b). 분쇄된 WRAM의 경우 침출 데이터를 통해 Au이 추출되지 않았다. Cu와 Ni만이 30분에 걸쳐 침출되었으며, 수용액 내 금속 농도는 분쇄되지 않은 샘플과 유사했다(도 5c, 5d). Referring to Figures 5a to 5d, for the unmilled WRAM, the reaction occurred rapidly and selectively for Au, achieving a remarkable leaching efficiency of 99.7 ± 0.9% for Au, whereas the leaching efficiencies of Cu and Ni were negligible after 5 min (Figure 5a). In terms of metal concentration, Au also showed a much better leaching rate at 534.2 ± 4.6 ppm even after 5 min. In contrast, Cu leaching showed higher concentrations of 267.0 ± 3.0 ppm and 63.9 ± 8.3 ppm than Ni during the same period, reflecting the Cu and Ni contents in the RAM (Figure 5b). For the milled WRAM, the leaching data showed that Au was not extracted. Only Cu and Ni were leached over 30 min, and the metal concentrations in the aqueous solution were similar to the unmilled sample (Figures 5c, 5d).

도 5e, 5f를 참고하면, 펄프 밀도를 줄이면 Au 침출 효율이 높아짐을 확인할 수 있다.Referring to Figures 5e and 5f, it can be confirmed that the Au leaching efficiency increases when the pulp density is reduced.

도 5a 내지 도 5d, 도 6a, 도 6b를 참고하면, 미분쇄 WRAM의 경우 외층에 도금된 Au이 먼저 용출되지만, 분쇄 WRAM에서는 Au보다 훨씬 많은 양은 양의 Cu(Au : Cu = 0.04wt.% : 22.8wt.%)가 외부에 노출되어 존재하므로, 대부분의 Cl-온 구리와 반응하는 것으로 보인다.Referring to FIGS. 5a to 5d and FIGS. 6a and 6b, in the case of the unpulverized WRAM, the Au plated on the outer layer is eluted first, but in the pulverized WRAM, a much larger amount of positive Cu (Au: Cu = 0.04 wt.%: 22.8 wt.%) than Au is exposed to the outside and exists, so it appears that most of the Cl - reacts with the copper.

도 7a은 침출수의 재활용 횟수(사이클)에 따른 침출 효율을 나타낸 것이고, 도 7b는 실리카겔이 첨가되어 물이 일부 제거된 염산용액을 사용한 경우의 재활용 횟수(사이클)에 따른 침출 효율을 나타낸다.Figure 7a shows the leaching efficiency according to the number of recycling cycles of the leachate, and Figure 7b shows the leaching efficiency according to the number of recycling cycles when using a hydrochloric acid solution with silica gel added and some of the water removed.

도 7a와 같이, 침출수를 재활용하면, Au 침출 효율이 시간이 지남에 따라 감소하였다. 이와 달리, 도 7b와 같이 실리카겔이 첨가되어 물이 일부 제거된 염산용액을 사용하면, 7회 침출 주기 동안 높은 Au 침출 효율이 그대로 유지되었다.As shown in Fig. 7a, when the leachate was recycled, the Au leaching efficiency decreased over time. In contrast, when a hydrochloric acid solution with silica gel added and some of the water removed was used, as shown in Fig. 7b, a high Au leaching efficiency was maintained for seven leaching cycles.

이상에서, 본 발명의 바람직한 구현 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위가 이들로 제한되는 것은 아니다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, these are for the purpose of explanation only and the protection scope of the present invention is not limited to these.

Claims (10)

비수성 용매, 침출제, 산화제 및 수분제거제를 포함하고, 상기 비수성 용매가 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 뷰티르산 무수물, 이소뷰티르산 무수물, 발레르산 무수물, 시트라콘산 무수물, 트리플루오로메탄술폰산 무수물, 메타크릴산 무수물, 도데센일석신산 무수물 및 4-펜텐산 무수물 중 적어도 하나 이상에서 선택되는 것을 특징으로 하는 금 침출 조성물.A gold leaching composition comprising a non-aqueous solvent, a leaching agent, an oxidizing agent and a moisture removing agent, wherein the non-aqueous solvent is selected from at least one of acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride, valeric anhydride, citraconic anhydride, trifluoromethanesulfonic anhydride, methacrylic anhydride, dodecenoyl succinic anhydride and 4-pentenoic anhydride. 제 1항에 있어서, 상기 침출제는 염산, 티오닐 클로라이드(Thionyl chloride), 염화구리-염화칼슘(CuCl2-CaCl2), 옥살릴 클로라이드((COCl)2) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 금 침출 조성물.A gold leaching composition according to claim 1, characterized in that the leaching agent comprises at least one of hydrochloric acid, thionyl chloride, copper chloride-calcium chloride (CuCl2-CaCl2), and oxalyl chloride ((COCl)2). 제 1항에 있어서, 상기 산화제는 과산화수소, 질산, 오존, 과망간산칼륨(potassium permanganate) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 금 침출 조성물.A gold leaching composition according to claim 1, characterized in that the oxidizing agent comprises at least one of hydrogen peroxide, nitric acid, ozone, and potassium permanganate. 제 1항에 있어서, 상기 수분제거제는 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화칼륨, 황산칼슘, 인산칼슘 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 금 침출 조성물.A gold leaching composition according to claim 1, characterized in that the moisture removing agent comprises at least one of calcium chloride, magnesium chloride, potassium chloride, calcium sulfate, and calcium phosphate. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 상기 비수성 용매에 180~550mM의 침출제, 50~150mM의 산화제 및 10~45mM의 수분제거제를 포함하는 것을 특징으로 하는 금 침출 조성물.A gold leaching composition according to claim 1, characterized in that the composition comprises 180 to 550 mM of a leaching agent, 50 to 150 mM of an oxidizing agent, and 10 to 45 mM of a moisture removing agent in the non-aqueous solvent. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 조성물에 전자폐기물을 투입하여 금을 침출시키는 단계 ;
물을 상기 조성물에 추가하는 희석단계 ;
희석된 상기 조성물에 환원제를 투입하여 금을 환원시키는 단계를 포함하는 금의 선별적 회수방법.
A step of leaching gold by adding electronic waste to the composition of any one of claims 1 to 5;
A dilution step of adding water to the above composition;
A method for selectively recovering gold, comprising the step of reducing gold by adding a reducing agent to the diluted composition.
제 6항에 있어서, 상기 전자폐기물은 폐램(waste random access memory (WRAM)으로 분쇄없이 상기 조성물에 침지된 것을 특징으로 하는 금의 선별적 회수방법.A method for selectively recovering gold, characterized in that in claim 6, the electronic waste is immersed in the composition without crushing waste random access memory (WRAM). 제 6항에 있어서, 상기 금 침출 단계는 파쇄된 시료를 사용할 경우, 전자폐기물의 조성물 내의 펄프밀도가 300g/l 이하인 것을 특징으로 하는 금의 선별적 회수방법.In claim 6, the gold leaching step is a method for selectively recovering gold, characterized in that when a crushed sample is used, the pulp density in the composition of electronic waste is 300 g/l or less. 제 6항에 있어서, 상기 희석단계는 상기 조성물의 비수성용매 100중량부 대비 100~600 중량부의 물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 금의 선별적 회수방법.A method for selective recovery of gold, characterized in that in the 6th paragraph, the dilution step comprises adding 100 to 600 parts by weight of water per 100 parts by weight of the non-aqueous solvent of the composition. (1) 비수성의 무수물 용매, 제 1 침출제, 산화제 및 수분제거제를 포함하는 조성물에 전자폐기물을 투입하여 금을 침출시키는 1차 침출 단계 ;
(2) 물을 상기 금이 침출된 조성물에 추가하는 희석단계 ;
(3) 희석된 상기 조성물에 환원제를 투입하여 금을 환원시키는 단계 ;
(4) 상기 조성물에서 금을 분리하는 단계 ;
(5) 제 2 침출제에 실리카겔을 첨가하여 제 2 침출제에서 물을 일부 제거하는 단계 ;
(6) 상기 제 2 침출제를 (4)단계에서 금이 분리된 상기 조성물에 투입하는 단계 ;
(7) 또 다른 전자폐기물을 상기 조성물에 넣어 침출하는 2차 침출 단계 ;
(8) (2)의 희석단계, (3)의 환원단계 및 (4)의 분리단계를 수행하는 금 회수방법으로서,
상기 방법은 (5) 내지 (8)의 단계를 반복하여 상기 조성물을 수회 재활용하는 것을 특징으로 하는 금 회수 방법,


(1) A first leaching step for leaching gold by introducing electronic waste into a composition containing a non-aqueous anhydrous solvent, a first leaching agent, an oxidizing agent, and a moisture removing agent;
(2) A dilution step of adding water to the composition from which the gold has been leached;
(3) A step of reducing gold by adding a reducing agent to the diluted composition;
(4) A step of separating gold from the above composition;
(5) A step of adding silica gel to the second leaching agent to remove some of the water from the second leaching agent;
(6) a step of adding the second leaching agent to the composition from which gold was separated in step (4);
(7) A second leaching step of adding another electronic waste to the composition and leaching it;
(8) A gold recovery method that performs the dilution step of (2), the reduction step of (3), and the separation step of (4),
The method is a gold recovery method characterized in that the composition is recycled several times by repeating steps (5) to (8).


KR1020240127778A 2024-09-20 2024-09-20 Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same Active KR102761014B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020240127778A KR102761014B1 (en) 2024-09-20 2024-09-20 Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020240127778A KR102761014B1 (en) 2024-09-20 2024-09-20 Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102761014B1 true KR102761014B1 (en) 2025-02-03

Family

ID=94612063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240127778A Active KR102761014B1 (en) 2024-09-20 2024-09-20 Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102761014B1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053329A (en) * 1996-11-18 2000-08-25 메리 이. 보울러 Production of Aromatic Carboxylic Acids and Recovery of Co/Mn Catalyst from Ash
KR20130135724A (en) * 2010-02-18 2013-12-11 네오멧 테크놀로지스 아이엔씨. Process for the receovery of metals and hydrochloric acid
JP2015535886A (en) * 2012-09-26 2015-12-17 オーバイト アルミナ インコーポレイテッドOrbite Aluminae Inc. Process for preparing alumina and magnesium chloride by HCl leaching of various materials
KR20170019246A (en) * 2015-08-11 2017-02-21 주식회사 엔코 A recovery method for valuable metal from the LED wastes or electronic wastes
JP2022128461A (en) * 2015-04-21 2022-09-01 エクシール ワークス コーポレイション Methods for selective leaching and extraction of precious metals in organic solvents
KR20230062828A (en) * 2020-08-07 2023-05-09 엑설 웍스 코포레이션 Method for Leaching and Recovery of Platinum Group Metals in Organic Solvents
KR20230131356A (en) * 2022-03-03 2023-09-13 목포대학교산학협력단 Separation and recovery method of platinum and palladium by selective dissolution using non-aqueous solution and leachate therefor
KR20240070655A (en) * 2021-09-27 2024-05-21 아르고 내추럴 리소시스 리미티드 Composition and method for metal extraction using non-aqueous solvents

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053329A (en) * 1996-11-18 2000-08-25 메리 이. 보울러 Production of Aromatic Carboxylic Acids and Recovery of Co/Mn Catalyst from Ash
KR20130135724A (en) * 2010-02-18 2013-12-11 네오멧 테크놀로지스 아이엔씨. Process for the receovery of metals and hydrochloric acid
JP2015535886A (en) * 2012-09-26 2015-12-17 オーバイト アルミナ インコーポレイテッドOrbite Aluminae Inc. Process for preparing alumina and magnesium chloride by HCl leaching of various materials
JP2022128461A (en) * 2015-04-21 2022-09-01 エクシール ワークス コーポレイション Methods for selective leaching and extraction of precious metals in organic solvents
KR20170019246A (en) * 2015-08-11 2017-02-21 주식회사 엔코 A recovery method for valuable metal from the LED wastes or electronic wastes
KR20230062828A (en) * 2020-08-07 2023-05-09 엑설 웍스 코포레이션 Method for Leaching and Recovery of Platinum Group Metals in Organic Solvents
KR20240070655A (en) * 2021-09-27 2024-05-21 아르고 내추럴 리소시스 리미티드 Composition and method for metal extraction using non-aqueous solvents
KR20230131356A (en) * 2022-03-03 2023-09-13 목포대학교산학협력단 Separation and recovery method of platinum and palladium by selective dissolution using non-aqueous solution and leachate therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9238850B2 (en) Sustainable process for reclaiming precious metals and base metals from e-waste
Torres et al. Copper leaching from electronic waste for the improvement of gold recycling
Birloaga et al. An advanced study on the hydrometallurgical processing of waste computer printed circuit boards to extract their valuable content of metals
US10034387B2 (en) Method for recycling of obsolete printed circuit boards
Zhang et al. Selective recovery of palladium from waste printed circuit boards by a novel non-acid process
Segura-Bailón et al. Selective leaching of base/precious metals from E-waste of cellphone printed circuit boards (EWPCB): Advantages and challenges in a case study
Nguyen et al. Recovery of Au and Pd from the etching solution of printed circuit boards by cementation, solvent extraction, reduction, and precipitation
Sronsri et al. Optimization of selective gold recovery from electronic wastes through hydrometallurgy and adsorption
US7601200B2 (en) Method of separation/purification for high-purity silver chloride, and process for producing high-purity silver by the same
Broeksma et al. Evaluating glycine as an alternative lixiviant for copper recovery from waste printed circuit boards
KR102761014B1 (en) Composition comprising non-aqueous anhydride solvent for selective and rapid recovery and gold recovery method using the same
Anand et al. Recycling of precious metal gold from waste electrical and electronic equipments (WEEE): A review
Xian et al. A green and economical process for resource recovery from precious metals enriched residue of copper anode slime
CA1340169C (en) Hydrometallurgical process for extracting gold and silver ores with bromate/perbromide solutions and compositions therefor
Ferreira et al. A preliminary study of a sequential leaching process to recover Ag, Au, Cu, and Sn from E-waste
US20160222487A1 (en) Recovery of metals
Broeksma Evaluating the applicability of an alkaline amino acid leaching process for base and precious metal leaching from printed circuit board waste
KR100382848B1 (en) Effective recovery of valuable metals from wasted metal tailings, wasted printed circuit boards or low-graded metal stones
Kaya Hydrometallurgical/aqueous recovery of metals
Tran et al. Rapid and selective gold recovery from waste random access memory in a non-aqueous solvent acetic anhydride
Nguyen et al. A hydrometallurgical process for the recovery of copper metal and nickel hydroxide from the aqua regia leaching solutions of printed circuit boards
WO2023191722A1 (en) Method for high and selective extraction of a precious metal
AU619680B2 (en) Compositions and method for recovery of gold and silver from sources thereof
Štefko et al. GOLD RECOVERY FROM DIFFERENT PARTS OF PC E-WASTE
Lisińska et al. TRENDS IN THE USE OF LEACHING AGENTS FOR THE RECOVERY OF METALS FROM ELECTRONIC WASTE

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20240920

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20240920

Comment text: Patent Application

PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20240923

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20241202

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20250109

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20250122

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20250123

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration