專利名稱：剝金組成物以及使用方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明有關(guān)于一種剝金組成物，特別是有關(guān)從基材上將金剝除的剝金組成物以及其使用方法。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的興盛與發(fā)展，電子廢料回收業(yè)也應運而生，特別是隨著近來金屬原物料價格大幅漲升，使得金屬廢料的回收受到更大的重視，而眾多業(yè)者也投入更多的資本，致力于提升回收材料的效率與材料的純度。其中，以貴重金屬的回收而言，像是鍍金的印刷電路板、金手指、軟性基板、導線架、及零組件等，都可透過回收工藝將金廢料再行回收利用。
在傳統(tǒng)的技術(shù)領域中，由于黃金(Gold)是一種化學穩(wěn)定性極高的貴重金屬，其不容易被任何的酸、堿性溶液所腐蝕或溶解，因此慣用的傳統(tǒng)剝金(或稱溶金)技術(shù)大多都是使用王水或氰化物，來剝除鍍金并加以回收。就使用王水剝除鍍金的技術(shù)來說，由于王水(aqua regia)的調(diào)配非常容易，并且可以溶解大多數(shù)的金屬材料，因此在慣用技術(shù)中被大量的采用。但是，另一方面，由于王水的腐蝕性極強，對操作人員而言，其潛在危險也相當大，因此防護上往往要特別留意。至于，就使用氰化物(cyanide)剝金的技術(shù)而言，使用氰化物所產(chǎn)生的含氰化物廢液，廢水量少、氰化物含量高，且含有微量重金屬。廢液必須先稀釋約500倍才能處理，增加用水量及成本，同時所含微量貴重金屬將混成污泥而無法回收。特別要強調(diào)的是，在剝金處理階段中，易產(chǎn)生具有揮發(fā)性且具毒性的氰化物，接觸時會阻止人體組織細胞與氧氣的交換，造成細胞死亡，對心臟與大腦的危害很大，屬于管制性的劇毒物質(zhì)，因此稍有不慎就會危害操作人員。除了上述對人員的危害外，以王水剝金或是以氰化物為主的化學剝除法皆會損害底材，尤其王水會將底材完全腐蝕，因此對于連續(xù)電鍍端子的鍍金不良品無法重新加工，只能回收金，而底材則因損害而失效。此外，并且使用上述兩者化學物質(zhì)剝金，其剝金速度皆有很大的進步空間，尤以氰化物更慢；并且上述兩者化學物質(zhì)剝金所得的溶金量皆不高，也是一個有待改善的問題。由于現(xiàn)有的剝金方式，對于操作人員而言，皆存在相當?shù)奈ｋU性，且過程中的廢液處理也較麻煩，加上會傷害底材，剝金速度以及溶金量皆有改進空間。有鑒于此，本發(fā)明嘗試提供一種無氰化物的剝金技術(shù)，除了可以有效率的回收黃金外，并可避免上述現(xiàn)有技術(shù)所遇到的種種問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種剝金組成物。本發(fā)明的另一個目的是提供一種從基材上將金剝除的剝金組成物。本發(fā)明的另一個目的是提供一種從基材上將金剝除的剝金組成物的使用方法。
首先，本發(fā)明提供了一種從基材上將金剝除的剝金組成物，該組成物包括一種或多種剝金化合物，其中該剝金化合物可與金形成共價鍵結(jié)，從而將基材上的金剝除下來；以及助導電化合物，通過該助導電化合物的作用，可降低電壓且不傷基材的完成剝金，其中該組成物不包括任何氰化物。在本發(fā)明提供的上述組成物中，優(yōu)選地，所述剝金化合物包括一硫代尿素(Thiocarbamide)。在本發(fā)明提供的上述組成物中，優(yōu)選地，所述剝金化合物包括具有烷基的硫酸鹽、具有吡啶磺酸的化合物、以及具有三乙酸的化合物中的一種或幾種。在本發(fā)明提供的上述組成物中，優(yōu)選地，所述剝金化合物包括亞硫酸鹽和硫酸鹽類中的一種或幾種。在本發(fā)明提供的上述組成物中，優(yōu)選地，所述助導電化合物選自檸檬酸鹽、草酸鹽、蘋果酸鹽其中之一。 在本發(fā)明提供的上述組成物中，優(yōu)選地，所述助導電化合物選自氯化鈉、氯化鉀、硼酸、氫氧化鈉以及氫氧化鉀其中之一。在本發(fā)明提供的上述組成物中，優(yōu)選地，所述助導電化合物為磷酸鹽類，包括磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀中的一種或幾種。本發(fā)明還提供了一種自基材上移除所鍍金的操作方法，包括將剝金組成物加水溶解并注入電解槽中；將含金的基材置入于該電解槽中，并使該基板與陽極接觸；施加電壓0. 1-4伏特進行電解剝金；其中，在電解剝金過程中，攪拌該電解槽中的剝金液，以使剝金效果達到最佳。在本發(fā)明提供的上述操作方法中，優(yōu)選地，操作溫度范圍大約為20_70°C。在本發(fā)明提供的上述操作方法中，優(yōu)選地，操作的波美(° Be)值為0.5-10。本發(fā)明所提供的剝金組成物可快速剝金，不傷基材，也不會產(chǎn)生污染環(huán)境的有毒廢物，從而有效率的回收金。
具體實施例方式關(guān)于本發(fā)明所述的組成物及其使用方法，可以通過以下發(fā)明詳述，得到進一步的了解。本發(fā)明提供一種從基材上將金剝除的組成物，其中，該組成物包括一種或多種剝金化合物，以及一助導電化合物；其中，該剝金化合物可與金形成共價鍵結(jié)，從而將基材上的金剝除下來，加上通過該助導電化合物的作用，可降低電壓且不傷基材的完成剝金，其中該組成物不包括任何氰化物。在一實施例中，本發(fā)明的剝金化合物包括一硫代尿素(Thiocarbamide)。當然剝金化合物也可進一步包括具有烷基的硫酸鹽、具有吡啶磺酸的化合物、以及具有三乙酸的化合物中的一種或幾種。在另一實施例中，剝金化合物也可選自亞硫酸鹽、硫酸鹽類、過硫酸鹽類的化合物，更進一步說，可采用硫酸亞鐵(FeS04)。當然也可包含有機磺酸，例如甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸等磺酸。此外，亦可針對不同的基材選用適當?shù)幕衔?，比如含有硝基苯的化合物，例如硝基苯羧酸、硝基苯羧酸的堿金屬鹽和堿土金屬鹽。
另外，在本發(fā)明的一實施例中，助導電化合物是選自檸檬酸鹽、草酸鹽、蘋果酸鹽其中之一。以朽1檬酸鹽為例，可進一步選擇朽1檬酸三鉀(Tripotassium citratemonohydrate)。當然也可選自硼酸、氫氧化鈉以及氫氧化鉀其中之一。除了上述化合物外，在一較佳實 施例中，助導電化合物選自硫酸鈉、硫酸銨、硫酸鉀、氯化鈉、氯化銨、氯化鉀、硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉。而在另一較佳實施例中，助導電化合物為磷酸鹽類，包括磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀。特別要說明的是，本發(fā)明的組成物，不包括鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、六價鉻(Cr6+)以及溴(Br)等會造成環(huán)境污染或是含有毒素的化學元素，因此也不會使用鉻酸鹽等化合物。此外，本發(fā)明組成物亦不含硫酸或鹽酸等化學物質(zhì)。在一具體實施例中，本發(fā)明的組成物由下列化合物組成，包括硫代尿素(Thiocarbamide)，具有烷基的硫酸鹽，具有吡啶磺酸的化合物，具有三乙酸的化合物以及檸檬酸鹽類。其中，具有烷基的硫酸鹽系硫酸單壬酯鈉鹽(十八烷基硫酸鈉)；而具有吡唳磺酸的化合物則是卩比唳-3-磺酸(Pyridine-3-sulfonic acid);具有卩比唳磺酸的化合物是卩比唳-3-磺酸(Pyridine-3-sulfonic acid);具有三乙酸的化合物則系次氮基三乙酸(Nitrilotriacetic acid);而朽1樣酸鹽類則是選朽1樣酸三鉀(Tripotassium citratemonohydrate)。本發(fā)明提供了一種自基材上移除所鍍金的操作方法，操作方法包括將上述組成物加水溶解并注入一電解槽中；將含金的基材置入于該電解槽中，并使該基板與陽極接觸；施加電壓0. 1-4伏特進行電解剝金；其中，在電解剝金過程中，攪拌該電解槽中的剝金液，以使剝金效果達到最佳。上述的操作方法，其操作溫度范圍大約為20_70°C。陰極材料可選自不銹鋼、鈦或鈦合金。波美(° Be)值為0.5-10。并且該基板包含一層銅、鎳、鋁或銀等金屬，且所述金是鍍敷于其上。其中基板可能為廢電子連接器端子或PCB等對象。在攪拌該電解槽中的剝金液步驟中，可用滾桶轉(zhuǎn)動的方式攪拌。其中，加大槽液的攪拌可增加剝金的反應性，可利用槽液循環(huán)管道深入槽底，并增加過濾裝置過濾雜質(zhì)，以防止循環(huán)孔被雜質(zhì)堵塞，影響攪拌效果。本發(fā)明所利用的電解剝金，是一種電化學的過程，通過外界提供電能，使陽極上含有金鍍層的端子進行解離并溶于電解液中，達到金鍍層退鍍的效果。電解退鍍與電鍍過程正好是相反，退鍍是金屬鍍層作為陽極，從零件表面失去電子而成為金屬離子的過程電鍍:Mn++ne— M退鍍M_ne— Mn+反應式里的Mn+表示n價的金屬離子，ne表示n個電子數(shù),M則是代表還原態(tài)的金屬。金濃度測試針對基板，尤其是鍍金下腳料剝金后的金濃度分析，有以下方式參考，可有效掌握金回收量的狀況。一、儀器分析法(原子吸收光譜儀)先配制標準液并取0. 5ml剝金液，加入純水稀釋至500ml，再利用原子吸收光譜儀操作程序進行分析。二、燒金稱重法(I)取IOml剝金槽液量于錐形瓶中(2)加50ml濃硫酸并將槽液加熱至深褐色(3)加IOml濃硝酸并將槽液加熱至透明澄清(4)加150ml純水并加熱至沸騰(5)濾紙過濾(6)置于坩鍋中并用900°C燒干 (7)稱重并計算燒干前后的坩鍋重量差(A W)(8)計算Au[g/L] = ( AW/所取的剝金槽液量)xl00重工樣品信賴性測試鍍金層的耐蝕性試驗則是根據(jù)電子工業(yè)聯(lián)盟EIA-364-26B，使用5%的中性鹽水(pH6. 5-7. 2)，溫度35±1°C下噴霧反應24hr ;及根據(jù)EIA-364-53，使用70±1%的硝酸，溫度23+2°C,濕度小于60%,反應75mins。而鍍金層的低功率接觸阻抗(Low Level ContactResistance,LLCR)則是依據(jù)EIA-364-23，開路電壓20mV max.，測試電流100mA。并將鍍金樣品浸潰無鉛錫爐來量測其鍍層的潤濕平衡(wetting balance)。潤濕平衡的測試是依據(jù)美國軍標規(guī)范MIL-STD-833E，測試爐溫245±3°C，浸潰深度為2mm，浸入時間為5s，浸入與離開的速度為2mm/s,無鉛錫爐為Sn_3. OAg-O. 5Cu系統(tǒng)。使用本發(fā)明的組成物，針對連接器鍍金異常的端子經(jīng)剝金后再進行重工鍍金作業(yè)，相關(guān)的信賴性測試確實都通過檢測標準。陽離子樹脂回收設備使用陽離子型樹脂可有效吸附帶正電荷的金離子。當剝金槽液由透明澄清逐漸變成黃色渾濁時，表示金離子濃度升高，因此可利用陽離子樹脂塔循環(huán)回收金離子，讓剝金液由混濁變澄清，延長剝金電解液的老化時間。本發(fā)明的剝金組合物，其剝金速度快，能夠有效完全的剝除金鍍層，尤其加上了助導電化合物，加強通電后電流導通，可降低所需電壓，所以剝金后不會傷基材(如銅或鎳)。通過本發(fā)明的組成物，成功的建立一個無氰化物剝金技術(shù)來替代原有電鍍業(yè)界常使用的氰化物系統(tǒng)，并利用電解的方式可迅速將連接器端子上鍍金層剝除，可用于鍍金異常的端子進行重工作業(yè)或端子下腳料金的回收，達到循環(huán)(回收)目的。而且，本發(fā)明的組成物，完全解決了現(xiàn)有氰化物以及王水的危害，包括不會產(chǎn)生難以處理回收的廢水或其它廢棄物，也不會對使用者或是環(huán)境產(chǎn)生傷害，非常的安全又環(huán)保。本發(fā)明雖以較佳實例闡明如上，然其并非用以限定本發(fā)明的精神與發(fā)明實體僅止于上述實施例爾。是以，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)所作的修改，均應包括在下述申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從基材上將金剝除的組成物，該組成物包括 一種或多種剝金化合物，其中，該剝金化合物可與金形成共價鍵結(jié)，從而將基材上的金剝除下來；以及 一助導電化合物，通過該助導電化合物的作用，可降低電壓且不傷基材的完成剝金，其中，該組成物不包括任何氰化物。
2.如權(quán)利要求I所述的組成物，其中，所述剝金化合物包括一硫代尿素。
3.如權(quán)利要求I所述的組成物，其中，所述剝金化合物包括具有烷基的硫酸鹽、具有吡啶磺酸的化合物、以及具有三乙酸的化合物中的一種或幾種。
4.如權(quán)利要求I所述的組成物,其中，所述剝金化合物包括亞硫酸鹽和硫酸鹽類中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求I所述的組成物，其中，所述助導電化合物選自檸檬酸鹽、草酸鹽、蘋果酸鹽其中之一。
6.如權(quán)利要求I所述的組成物，其中，所述助導電化合物選自氯化鈉、氯化鉀、硼酸、氫氧化鈉以及氫氧化鉀其中之一。
7.如權(quán)利要求I所述的組成物，其中，所述助導電化合物為磷酸鹽類，包括磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀中的一種或幾種。
8.一種自基材上移除所鍍金的操作方法，包括 將權(quán)利要求1-7任一項所述的組成物加水溶解并注入一電解槽中； 將一含金的基材置入于所述電解槽中，并使該基板與陽極接觸； 施加電壓O. 1-4伏特進行電解剝金； 其中，在電解剝金過程中，攪拌所述電解槽中的剝金液，以使剝金效果達到最佳。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中，操作溫度為20-70°C。
10.權(quán)利要求8所述的方法，其中，操作的波美值為O.5-10。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種剝金組成物以及使用方法。本發(fā)明提供的剝金組成物是一種從基材上將金剝除的剝金組成物，該組成物包括一或多種剝金化合物，以及助導電化合物；其中，該剝金化合物可與金形成共價鍵結(jié)，從而將基材上的金剝除下來，通過該助導電化合物的作用，可降低電壓且不傷基材的完成剝金，其中，該組成物不包括任何氰化物。本發(fā)明還提供了上述剝金組成物的使用方法。由于現(xiàn)有的剝金方式，對于操作人員而言，皆存在相當?shù)奈ｋU性，且過程中的廢液處理也較麻煩，加上會傷害底材，剝金速度以及溶金量皆有改進空間。有鑒于此，本發(fā)明嘗試提供一種無氰化物的剝金技術(shù)，除了可以有效率的回收黃金外，并可避免上述現(xiàn)有技術(shù)所遇到的種種問題。
文檔編號C25F5/00GK102797028SQ201110135260
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者許景翔 申請人:優(yōu)勝奈米科技有限公司