破砕・篩分けシステムは、廃電子機器処理における効率的な金回収の基本的な触媒として機能します。 回路基板（PCB）やCPUなどの部品を機械的に微粉末に還元することで、このシステムは、材料の内部に物理的に閉じ込められている金を露出し、化学溶液が金属と効果的に相互作用できるようにします。
核心的な洞察： 入力材料の物理的状態が、化学的成功を決定します。封じ込められた金を解放するには、粒子サイズを0.1 mm未満に機械的に還元することが必要であり、これにより、回収率が20%未満の可能性が80%以上の収量に直接変換されます。
解放のメカニズム
破砕がなぜ重要なのかを理解するには、廃棄物の性質を理解する必要があります。電子機器中の金は、表面レベルにあることはめったになく、層状になっていたり、コーティングされていたり、隠されていたりします。
物理的な封じ込めを克服する
生の廃電子機器では、金粒子は基板や部品の剛性構造内に封じ込められていることがよくあります。
これらの部品全体を処理しようとすると、化学試薬は金に到達できません。破砕システムはこれらの構造を破壊し、金属を物理的に解放します。
目標粒子サイズ
この機械的な段階では精度が重要です。目的は単に材料を破壊することではなく、粉砕することです。
システムは、材料を0.1 mm未満の特定の粒子サイズに還元することを目指しています。これは、内部の金が処理環境に完全に露出していることを保証するために必要な閾値です。
化学的相互作用の強化
材料が物理的に分解されると、篩分けシステムは均一性を確保し、これが化学的効率に直接影響します。
比表面積の増加
破砕の主な技術的利点は、比表面積の劇的な増加です。
固体基板を微細な粉末に変えることで、材料の体積に対する反応可能な表面積の量が指数関数的に増加します。
チオ尿素との接触の促進
この増加した表面積は、浸出段階、特にチオ尿素溶液を使用する場合に重要です。
金が完全に露出し、表面積が最大化されると、チオ尿素溶液は金粒子と頻繁かつ直接的に接触します。この接触は、金を溶解および回収する化学反応の前提条件です。
粒子サイズの結果
材料の機械的準備と最終収量の間には、直接的で定量的な相関関係があります。
大きな粒子のリスク
破砕・篩分けプロセスがスキップされたり非効率的であったりして、大きな粒子が残った場合、回収効率は崩壊します。
露出が不足しているため、大きな粒子の浸出率は20%未満のままです。これは、金の大部分が廃棄物内に閉じ込められたままであるため、価値の大きな損失を表します。
微細粒子の効率
逆に、0.1 mm未満の基準を遵守することは、プロセスの経済性を根本的に変えます。
適切に破砕・篩分けされた材料は、80%以上の金浸出率を可能にします。この効率の4倍の増加は、完全に原料の機械的準備によって推進されています。
目標に合わせた正しい選択
廃電子機器処理ラインを設計または最適化する際には、破砕システムは単なる廃棄物処理ツールではなく、収量乗数として見なされるべきです。
- 主な焦点が収量の最大化である場合： 封じ込められた金を露出させるために、破砕回路が常に0.1 mm未満の出力材料を生成するように調整されていることを確認してください。
- 主な焦点がプロセストラブルシューティングである場合： まず粒子サイズ分布を調査してください。回収率が20%近くである場合、材料は浸出剤が浸透するには粗すぎる可能性が高いです。
初期段階での機械的な精度は、最終段階での化学的成功の単一の最大の予測因子です。
概要表：
| 要因 | 粗い材料（>0.1 mm） | 微粉末（<0.1 mm） |
|---|---|---|
| 金の露出 | 封じ込められている／閉じ込められている | 完全に露出している／解放されている |
| 表面積 | 低い | 非常に高い |
| チオ尿素との接触 | 最小限／表面のみ | 最大／即時 |
| 回収収量 | < 20% | > 80% |
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参考文献
- Daniel A. Ray, Sébastien Farnaud. Thiourea Leaching: An Update on a Sustainable Approach for Gold Recovery from E-waste. DOI: 10.1007/s40831-022-00499-8
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Solution ナレッジベース .
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