HowTo. Utvinna guld ut elektronikskrot.

[OlofN]

Jag tänkte börja med att gå igenom de tråkiga bitarna, lite Kemi och säkerhet.
Tar man dessa saker i efterhand är risken stor att ingen läser.. 

Först och främst. Gör aldrig någonting av detta inomhus!
 Det skapas ångor som är giftiga och korrosiva. Köksfläkten är inte samma sak som ett dragskåp!

Håll inte heller till i garaget eller liknande. De korrosiva ångorna kommer att göra att allt obehandlat järn/stål kommer att rosta.
Allt sker utomhus och ha koll på vindriktningen.

Bor du i ett villakvarter.. Mmm.. Skippa då detta eller hitta något bättre ställe att hålla till på, grannarna kommer inte bli glada!

Sen är det gummihandskar och skyddsglasögon på som gäller!

Lite labutrustning är ju bra att ha, bägare, kolvar m.m. Det viktiga är att man använder behållare av värmebeständigt borosilikatglas. T.ex Kaffekannan från en kaffebryggare.
Tänk så trist det skulle vara om allt ditt upplösta guld rann ner i gräsmattan för att du har använt en syltburk som inte var värmebeständig.
Har du använt något till affinering så får du aldrig använda det till någonting annat!

Kemikalier man behöver eller skapar:

Saltsyra. HCl
Frätande, men inte speciellt dramatiskt. Om man råkar spilla på sig så svider det rejält men det är bara att skölja av med mycket vatten.
Ångorna är dock väldigt irriterande i luftvägarna och ögonen, dessutom är de väldigt korrosiva.

Salpeter, KNO₃
Inga problem här, men det betyder ju inte att man ska äta det som lördagsgodis... 

Klorin. Natriumhypoklorit. NaClO
"Giftiga gaser bildas om Klorin blandas med syra" brukar det stå på varningstexten på flaskan. Den giftiga gasen är Klorgas och är.. Öh.. Ja, alldeles giftig!. 
Och ändå det just detta va skall göra senare!! 

NOx
Kväveoxider i form av en tjock rödbrun gas som bildas när man löser upp guldet.
Giftigt och korrosivt! Håll koll på vindriktningen.
När man andas in kväveoxid, t.ex NO₂, så reagerar det med vattnet i slemhinnorna och bildar salpetersyra, HNO₃.
Kan orsaka akut kemisk lunginflammation, vilket är väldigt väldigt dåligt. Stay away!

Natriummetabisulfit. Na₂S₂O₅
Används för att reducera guldkloriden till metalliskt guld.
Används även som konserveringsmedel i vin. ”Innehåller sulfit” brukar det ju stå på flaskorna vilket ger en hint om att detta ämne inte är speciellt nyttigt. Annars hade de ju inte behövt skriva ut det.
När man tillsätter sulfiten till en sur lösning bildas svaveldioxid SO₂.
Det är svaveldioxiden som gör jobbet i både vin och i guldkloriden.
Irriterande gas med stickande lukt. Kraftig allergen som kan framkalla sulfitallergi, trist om du är vinkännare… Eller om man gillar mat som innehåller vin/vinäger..

Guldklorid. HAuCl₄
Resultatet av att lösa upp guld. Fantastisk gul färg.
Giftigt.
Missfärgar huden, alltifrån rosa till mörk blålila beroende på koncentration och exponeringstid. Fläckarna går inte att tvätta bort men försvinner efter några veckor.

Platinaklorid. PtCl₂
Om råmaterialet innehåller Platina bildas även Platinaklorid.
Samma egenskaper som guldkloriden med tillägget att det är en väldigt potent allergen.
Även små exponeringar kan framkalla kontaktallergi. Och precis som med andra allergier så blir man oftast allergiskt/överkänslig mot en hel del andra saker på samma gång. Jättetrist.
Detta gäller för alla medlemmar i Platinagruppen. (Ru, Rh, Os, Ir, Pd och Pt)

Övriga ämnen som bildas är diverse klorider. Affinerar man smycken av ”vanligt” guld så är det mest kopparklorid och silverklorid. När man processar elektronikskrot kan det även tillkomma en hel bunt andra ämnen. Nickel, tenn, bly, Zink, Palladium, järn m.fl.


Avfallshantering.

En annan viktig sak är ju hur man tar hand om allt avfall som bildas.
När du har fått ditt rena fina guld så står du ju där men en härlig kemikaliesoppa. Den får naturligtvis inte spolas ner i avloppet!

Steg ett är att hälla över den i en plasthink med lock och lägga ner en stor bit koppar.
Eventuellt kvarvarande guld och alla metaller som är ädlare än koppar kommer då att cementeras ut som ett svart pulver.
Låt lösningen stå några dagar och häll försiktigt över den i en annan hink. Bottenslammet sparas till senare. Lösningen borde nu till största del bestå av kopparklorid.

Stoppa ner en rejäl bit järn i den nya hinken. T.ex armeringsjärn eller liknande och låt stå några dagar.
Allt koppar kommer nu att cementeras ut på järnet och lösningen går från kopparklorid till järnklorid
Plocka ut kopparen och resten av armeringsjärnet och börja höja PH-värdet. Antingen med Natriumhydroxid eller trädgårdskalk. Detta omvandlar järnkloriden till järnhyrdoxid (rost) som fälls ut och samlas på botten.
Järnhydroxiden läggs i en påse och slängs på miljöstationen, resten skall nu bara bestå av Natriumklorid eller Kalciumklorid och kan hällas ut i avloppet.

[9darter]

Intressant, ser fram mot fortsättningen!
Som kemist uppskattar jag att du börjar med säkerhetsfrågorna.

[vonswartz]

Låter mycket intressant! Jag undrar om man hade kunnat skriva ihop ett projektplan för gymnasiearbete? Jag har en del elever som behöver triggas igång.

[OlofN]

Det är klart att eleverna ska göra detta som projekt.
Kemi är alltid bra att kunna och detta visar dessutom ganska tydligt att saker kan ha ett värde även om man tycker att det bara är skräp.

Här kommer i alla fall del två:

Nu är det dags att börja plocka fram guldet.
Till den här texten har jag använt mig av 60 st RAM-minnen och 10 PCI-kort.
Det är bara det synliga guldet på kontaktytorna jag processar här.
Resten, som är dolt i IC-kretsar och lödtenn, sparar jag till en annan gång.


Börja med att klippa loss kontakterna från kretskorten, det går snabbt och smidigt med en bänkplåtsax, och lägg dessa i en glasbägare eller plasthink.
För att guldet inte skall legera sig med den underliggande kopparen pläteras kontakterna först med Nickel innan guldpläteringen sker.
Det enklaste sättet att separera Kopparen och Nicklet är att lösa upp dom, och till detta behöver vi saltsyra.

Ren saltsyra löser dock inte koppar, men det gör däremot kopparklorid enligt följande formel

CuCl_{2 aq} + Cu _s > 2CuCl _aq

Vi skall alltså använda Koppar(II)Klorid för att lösa metalliskt koppar till Koppar(I)klorid
Koppar(I)kloriden kommer sen att konverteras till koppar(II)klorid för att kunna ta hand om ännu mera koppar.

Ett enkelt sätt att skapa den kopparklorid vi behöver för att sätta igång reaktionen är att tillsätta en liten mängd väteperoxid till saltsyran. 3% väteperoxid från ICA duger gott.
Väteperoxiden oxiderar lite av kopparen och bildar kopparklorid tillsammans med saltsyran.
Man även tillsätta lite kopparoxid eller kopparkarbonat istället för väteperoxid om man tycker att det är enklare av någon anledning. Eftersom jag har en burk kopparkarbonat använder jag oftast den.

Detta är ingen blixtsnabb reaktion och det kan ta några dagar innan guldfolien börjar lossna, dock kan man skynda på det hela om man har en slang kopplad till en akvarieluftpump som får bubbla luft genom syran.
Luften skapar cirkulation och behövs för att omvandla koppar(I)kloriden till koppar(II)klorid.

När allt guld har lossnat så tar man upp de tomma bitarna av glasfiberlaminatet filtrerar vätskan. Kopparkloridlösningen sparas till nästa gång, den går nämligen att återanvända.

Bli inte alltför exalterade över mängden guld här. Det är nämligen mycket mindre än det ser ut!

Även om det ser fint ut så innehåller det fortfarande någon procent koppar och nickel så nu är det dags för den första affineringen.
Ett enkelt sätt är att täcka guldfolien med saltsyra och försiktigt hälla på Klorin. Använd gärna en pipett.
Det brusar och skummar ganska mycket och om man häller på för mycket Klorin så är risken stor att det skummar över.

När man blandar Klorin med saltsyra bildas klorgas. Klorgas, löst i saltsyra, oxiderar guld och bildar guldklorid.
Rör runt tills allt guld har lösts upp. Tillsätt mer Klorin vid behov.

Saltsyra/Klorin är ett ganska långsamt sätt att lösa guld på men det passar bra till tunna guldfolier,

Har man använt sig av äldre elektronik så finns risken att lödmetallen som har råkat komma med innehåller bly. För att bli av med eventuellt Bly så tillsätter man nu några droppar svavelsyra, batterisyra duger alldeles utmärkt. Blyet fälls då ut som olösligt blysulfat.

Filtrera lösningen för att bli av med allt skräp.
Tänk på att spara alla filterpapper, de innehåller små mängder guld som kan utvinnas när man har samlat ihop tillräckligt många.

Nästa steg blir att göra sig av med den klorgas som fortfarande kan finnas löst i lösningen. Detta kan man göra genom att värma guldkloridlösningen till strax under kokpunkten. Eller så låter man det stå en dag i solen så kommer klorgasen att drivas ut.

Fortsättning följer..

[OlofN]

Sista steget. Att återfå vårt guld i metallisk (och ren) form.

När all klorgas är borta kan vi nu omvandla vår guldklorid till metalliskt guld igen. Till detta behöver vi någonting som har förmågan att reducera Guldkloriden utan att bry sig om eventuella föroreningar som Koppar och Nickel, ett sådant ämne är Natriummetabisulfit.
Räkna med ca 1 gram sulfit till varje gram guld. Guldkloriden bör vara kall innan man tillsätter Sulfiten. Man kan antingen lösa sulfiten i vatten eller tillsätta den som den är.

Vår gula/gulgröna vätska kommer att snabbt bli nästan helt färglös för att sedan övergå till en brun ogenomskinlig vätska.
Guldpartiklarna som bildas kommer att klumpa ihop sig och sjunka till botten som ett brunt pulver.
Har man slavat med avgasningen och fortfarande har kvar klorgas så kommer alltifrån lite till allt guld att lösas upp i samma takt som det fälls ut.. Råkar man ut för detta så kan man antingen backa lite och göra om avgasningen eller så dumpar man i en rejäl dos sulfit. Nackdelen med sulfitbombningen är att ju mer sulfit man tillsätter desto mer kopparklorid kommer att reduceras till metallisk koppar vilket ger ett smutsigare guld.

Nu är det dags att kolla så att vi inte har något guld kvar i lösningen. Till detta behöver man tennklorid
Klipp av en bit tenn från t.ex lödtenn eller farmors fina tennplakett och lägg den i ett provrör med saltsyra. Värm försiktigt tills du ser att tennet börjar bubbla och lösas upp.
Doppa en tops eller en bit papper i guldlösningen och droppa på en droppe tennkloridlösning.
Finns det kvar guldklorid kommer topsen att byta färg. Lite guld – rosa färg. Mycket guld – Lila/svart. Inget guld – ingen färgförändring.
Visar testet att det finns kvar guld i lösningen så tillsätter man liter mera sulfit.

Låt bägaren stå till nästa dag och häll försiktigt av vätskan, gärna genom ett filterpapper. Men försök att behålla så mycket av guldet som möjligt i bägaren.
Vätskan du häller av kan innehålla små mängder guld som inte fastnade i filterpapperet, men det gör inte så mycket, det guldet räddar vi i avfallshanteringen som jag tog upp i första inlägget.
Och som vanligt. Spara filterpappret! Det innehåller guld.

Nu är det dags att tvätta Guldet. Häll på lite saltsyra och koka ditt Guld en stund. Upprepa några gånger. Tvättvattnet/tvättsyran hälls i avfallshinken då det kan innehålla lite guld.
Guldet borde nu ha en renhet på mint 99,x% men för att få till de där sista niorna måste vi upprepa hela processen med upplösning/utfällning/tvättning minst en gång till. Därefter borde Guldet ha en renhet på åtminstone 99,9%
Vill man vara säker på att få minst 99,99 så bör man affinera en extra gång.

Ett annat sätt att fälla ut Guldet är att använda Oxalsyra. Det är lite meckligare än med sulfiten men det kan vara en bra idé att använda sig av båda metoderna då de har lite olika egenskaper.
Med båda processerna kommer det att fällas ut en del av föroreningarna men sulfiten är bättre på att strunta i vissa saker och Oxalsyran är bättre på att strunta i andra saker så de kompletterar varandra ganska bra.

Skölj ur guldpulvret några gånger med vatten, vi borde nu ha ett orange-brunt pulver som efter torkning kan smältas ner till en fin liten guldklimp.
Från minnena och PCI-korten i denna artikel fick jag ca 0,56 gr guld.

[OlofN]

Dags för en uppdatering av tråden.
En medlem här på forumet skickade över ett gäng gamla keramiska processorer för att utvinna guldet.
Drygt 30 st processorer av olika modell, vissa med högt guldinnehåll och andra med lite lägre. Samt några jag inte hade någon koll på.   
Jag gissade på att de skulle ge ungefär 3 gram.

Börja med att ta bort all plast, metallfolie, klister och värmeledande pasta som kan finnas kvar på processorerna, ju renare de är desto mindre bekymmer får man senare i processen.

Sen är det dags att ta fram hammaren och öppna processorerna för att exponera det guld som finns under locket.

Guldet i en keramisk processor finns normalt sett som relativt tjock plätering, Kiselchippet är dessutom fastlött med ett lod som kan innehålla ganska mycket guld.
Benen består normalt sett av Invar eller Kovar, legeringar av Järn, Nickel och Kobolt och locken brukar bestå av Invar, Kovar, rostfritt, Koppar, Aluminium eller Wolfram/Koppar. Ofta guldpläterade.

När man affinerar processorer så brukar man lösa upp allt metall i samma syrabad, till skillnad mot RAM-minnen där man först löser upp basmetallerna.
Problemet med att försöka lösa upp basmetallerna först är att det tar väldigt lång tid på processorer. Och lodet som håller chippet kan innehålla en hel del silver.

Försöker man med en kopparkloridetsning så kommer silvret att bilda ett lager silverklorid och sätta stopp för fortsatt etsning, och då kommer man inte åt guldet som finns under chippet.

När alla processorer är öppnade lägger man alltihop i en värmebeständig glasbägare eller liknande. Jag har en kaffepanna med glashandtag som jag har köpt på loppis för en tia.

Häll på saltsyra halvvägs upp på processorerna och fyll på med vatten så det täcker.
Ställ bägaren på en spisplatta och sätt på värmen. Under tiden tar man fram ett lämpligt nitratsalt och pytsar i en skvätt. Här använder jag Kaliumnitrat.

Överskott av saltsyra och Kaliumnitrat bildar en form av kungsvatten.
HCl + KNO3 > HNO3 + KCl

Denna blandning behöver dock värme för att börja verka, ju varmare det är desto snabbare blir reaktionen så man får hålla lite koll så det inte skummar över.
Det bildas en hel del Kvävedioxid så håll koll på vindriktningen!

Nu är det bara att vänta. Det tar några timmar för att metall att lösas upp och man kan behöva pytsa i lite ny saltsyra och lite mer nitrat vid behov. Håll temperaturen strax under kokpunkten.

När all metall, inkl guldet, har lösts upp häller man över vätskan i en ny bägare och sköljer av processorresterna så man får med sig all guldklorid.
Kontrollera resterna så att det inte finns något guld kvar.
Tillsätt en skvätt saltsyra och ställ bägaren med den skitiga guldkloriden på spisplattan och låt den bli ordentligt varm, strax under kokpunkten. Detta gör man för att driva så mycket av den kvarvarande salpetersyran som möjligt.

Har man en bit guld över från tidigare affineringar så kan man lägga i den för att ta hand om kvarvarande kungsvatten. Ha koll på vikten så du vet hur mycket av guldet som kommer från processorerna och hur mycket du har tillsatt.

Lösningen innehåller nu, förutom guldklorid, även en hel drös andra mer eller mindre otäcka kemikalier.. Nickelklorid, järnklorid, kopparklorid, koboltklorid, blyklorid, silverklorid m.fl så spill inte på dig och undvik att andas in ångor!

När man inte längre har någon fri salpetersyra i lösningen låter man den svalna och späder ut den med kallt vatten. Detta får silverkloriden att fällas ut och sjunka till botten, tillsätt därefter lite svavelsyra för att fälla ut det Bly som finns som blysulfat.

Filtrera lösningen och fäll ut guldet med Natriummetabisulfit.

Testa lösningen med tennklorid för att vara säker på att allt guld är borta.
Lösningen häll nu över i hinken för avfallsvätskor så för vidare avfallshantering.

Det utfällda guldet är rejält skitigt, räkna med att det kan innehålla runt 5% andra metaller så ett par efterföljande affineringar/tvättningar är ett måste.

Resultatet av dessa processorer blev 4 gram 99.98% rent guld, jag missade 4-nior med en hårsmån..  Men 3-nior är ju ganska fint också!

[hasse_A]

Sen är det dags att ta fram hammaren och öppna processorerna för att exponera det guld som finns under locket.

En sak man kanske skall ha koll på innan man smular sönder en keramisk kapsel med en hammare är om kapseln
innehåller berylliumoxid.
När jag hanterade sådana kapslar var man tvungen att skriva på ett dokument att jag var medveten om risken med detta ämne och då använde jag trots allt ingen hammare i min yrkesutövning.

https://sv.wikipedia.org/wiki/Berylliumoxid

[ikonane]

Lämnar denna här då det kan vara av intresse. Inte guld, men platinum:
https://www.youtube.com/watch?v=v5GPWJPLcHg

[OlofN]

Sen är det dags att ta fram hammaren och öppna processorerna för att exponera det guld som finns under locket.

En sak man kanske skall ha koll på innan man smular sönder en keramisk kapsel med en hammare är om kapseln
innehåller berylliumoxid.
När jag hanterade sådana kapslar var man tvungen att skriva på ett dokument att jag var medveten om risken med detta ämne och då använde jag trots allt ingen hammare i min yrkesutövning.

https://sv.wikipedia.org/wiki/Berylliumoxid

Bra att du tog upp detta!

Berylliumoxid och berylliumlegeringar är inte jättevanliga men de förekommer och bör undvikas så långt det är möjligt!

Normalt sett brukar vanliga processorer inte innehålla något beryllium men det finns ju alltid undantag.
 Det är mer vanligt i högeffektsutrustning som stora dioder och tyristorer men kan även förekomma i en del keramiska IC-kretsar och en del transistorer av äldre modell. och även av nyare modell för att göra allt lite mera besvärligt... Man får undersöka saken noga innan man sätter igång.

Misstänker man att det finns beryllium så lägg undan dom komponenterna tills du är helt säker på att de är rena. Guld finns det gott om så det finns ingen anledning att riskera sin hälsa i onödan.

[9darter]

Tack Olof, mycket intressant läsning!

Häll på saltsyra halvvägs upp på processorerna och fyll på med vatten så det täcker.

Om det är koncentrerad syra föreslår jag omvänd ordning, vår gamla väninna SIV gäller ännu 

För icke-kemisterna: Vatten som hälls i koncentrerad syra kan börja koka och stänka kraftigt.

[OlofN]

Tack Olof, mycket intressant läsning!

Häll på saltsyra halvvägs upp på processorerna och fyll på med vatten så det täcker.

Om det är koncentrerad syra föreslår jag omvänd ordning, vår gamla väninna SIV gäller ännu 

För icke-kemisterna: Vatten som hälls i koncentrerad syra kan börja koka och stänka kraftigt.

Förvisso är det bra att känna SIV men när det gäller saltsyra så är hon inte nödvändig.

Men det borde naturligtvis ha stått tvärt om istället. Det är bra att alltid följa SIV så man inte gör misstag när det handlar om syror där det verkligen spelar roll.

[Arvefalk]

Vet att det är ett tag sedan detta inlägg gjordes. Men håller du fortfarande på med att utvinna guld ur elektronik?
Mvh