cd-r光盘中金、银反射层的回收

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1、CD-R光盘中金、银反射层的回收2006年第2期贵州环保科技Vo1.12No.2CD—R光盘中金,银反射层的回收赵庆,李登新,任晓琼(东华大学环境科学与工程学院,上海200051)摘要提出了使用NaOCI(次氯酸钠)对光盘中的金,银进行回收的方法;综合考虑了NaOCI浓度,温度,搅拌速度和加入不同含量的NaOH对金,银溶解反应速度的影响,为有效回收CD—R光盘反射层中的金,银进行了一些初步研究.关键词可记录光盘(CD—R)NaOCI(次氯酸钠)金银0引言1实验方法2003年,全球可记录光盘(CD—R

2、)介质的产量超过了1.0×10张,从而成为历史上年产量最高的记录介质.据悉,2004年全球CD—R总产量约1.O4×1O张.总产量中,89的CD—R在亚洲生产,产量约为9.25×1O.张,其中我国台湾的产量占52,印度占l1,日本占80A;其他亚洲地区占18,欧洲的产量占9%,美国占2.如果将1.0×1O张叠在一起,总长达1.2×10'km,与地球直径(约1.27×10'kin)大致相当.目前市面上见到的大多数CD—R光盘都采用了金或银作为反射层的材料,虽然单张光盘中的金,银含量并不多,但由于废弃光

3、盘产生量很大,所以批量回收业可以获得可观的经济效益.根据WilliamsAdvancedMaterials公司的说法,回收29张光盘,就可以获得价值2.61美元的黄金,一般来说,几千片光盘就有回收利用的价值[1].使用932型原子分光光度计测试光盘中金,银含量.分析的结果是金反射层的CD—R光盘含有金8mg,银反射层的CD—R光盘含有银7mg.金,银作为贵金属,其化学特性非常不活泼,与其能够进行反应的化合物很少.王水能够将其溶解,但是金银的反射层是附在聚碳酸酯的盘基上的,用王水进行溶解会对盘基造成破

4、坏,给聚碳酸酯的回收造成浪费.而且用王水作为溶剂,危险度较高,不易操作.用氰化法,浸取过程较难控制,金,银的浸出率不高,而且氰化法单耗也高,氰化物有剧毒.为了避免废液对环境造成的破坏,提高金,银的浸出率,以及考虑到工艺的简单化,决定选用NaOCI(次氯酸钠).采用NaOCI溶解方法有以下优点:(1)NaOCI对聚碳酸酯的盘基影响较小;(2)相对于王水,NaOCI相对较安全;(3)NaOCI的制作非常简单,相收稿日期:2005—08—16作者简介:赵庆,男,1976年生,硕士研究生,从事光盘综合回收利

5、用研究.?1O?2006年第2期贵州环保科技Vo1.12No.2对成本较低;(4)对金,银的溶解度很高.2Na0Cl浸取金,银的原理2.1CD—R光盘的结构CD—R光盘主要由4层组成,靠近光头的为盘基(Substrate),之后是感光层(Sensi—tiveLayer,SL),光反射层(ReflectiveLayer,RFL)和保护层(ProtectiveLayer,PL).uv保护漆反射层(金,银)记录层(染料)聚碳酸酯盘基图1CD-R结构示意[2CD—R的反射层主要是由金或银制成,染料层的染料包

6、含Cyanine(青色),Phthalo—cyanine(浅黄色),Azo(蓝色)3种.按反射层和染料层的不同可以分为5种(表1):2.2浸金银原理NaOCl浸金是在CI—Au—HO体系中进行的,金的浸出行为可用E—pH图[4来分析.由图2可知,Au./Au的电极电位很高,Au抖,H3Au(0H)3和H2AuO.一等含金离子在水溶液中是不稳定的,而在水溶液中Au是稳定的,这表明Au不能被水中溶解的氧所氧化,也不能被普通的酸,碱和氧化剂所氧化.但在C1一Au—HO体系中.由于Au.与Cl一形成稳定的配

7、合物.Au氧化的标准电pH'AU]=1omol/L;PO2--pH2=101325Pa图2Au—H20系E—pH(25℃)极电位由原来的1.5OV下降到1.OOV.其反应式如下]:4Au+16NaOCl+10H2O=4HAuCl4+16NaOH+5O24Au+16NaOCl+6H2O=4NaAuCI4+12NaOH+5O24Au+12NaOCl+6H2O=4AuCI3+12NaOH+3O2AuCI3+Cl----AuCI4如果溶液中EEl一]=2mol/L,[Au.]=10_.mol/L,电极电位下

8、降到O.92V(图3),在pH>5时AuCI.一能在溶液中稳定存在.在NaClO强碱体系中,随着pH值的提高,AuCI.一稳定性变差,逐渐以Au(OH)s形式沉淀;当继续碱化时,Au(OH).表现出两性而复又溶解,形成了HzAuOs一和HAuO3,其反应为[6]:表1不同染料层和反射层的CD-R种类?11?2006年第2期贵州环保科技Vo1.12No.22Au+3NaOCl+3H2O一2H3Au(OH)3(aq)+3NaClH3Au(OH)3(aq)+NaOH=