专利名称：剥金组成物以及使用方法
技术领域：
本发明有关于一种剥金组成物，特别是有关从基材上将金剥除的剥金组成物以及其使用方法。
背景技术：
随着电子产业的兴盛与发展，电子废料回收业也应运而生，特别是随着近来金属原物料价格大幅涨升，使得金属废料的回收受到更大的重视，而众多业者也投入更多的资本，致力于提升回收材料的效率与材料的纯度。其中，以贵重金属的回收而言，像是镀金的印刷电路板、金手指、软性基板、导线架、及零组件等，都可透过回收工艺将金废料再行回收利用。
在传统的技术领域中，由于黄金(Gold)是一种化学稳定性极高的贵重金属，其不容易被任何的酸、碱性溶液所腐蚀或溶解，因此惯用的传统剥金(或称溶金)技术大多都是使用王水或氰化物，来剥除镀金并加以回收。就使用王水剥除镀金的技术来说，由于王水(aqua regia)的调配非常容易，并且可以溶解大多数的金属材料，因此在惯用技术中被大量的采用。但是，另一方面，由于王水的腐蚀性极强，对操作人员而言，其潜在危险也相当大，因此防护上往往要特别留意。至于，就使用氰化物(cyanide)剥金的技术而言，使用氰化物所产生的含氰化物废液，废水量少、氰化物含量高，且含有微量重金属。废液必须先稀释约500倍才能处理，增加用水量及成本，同时所含微量贵重金属将混成污泥而无法回收。特别要强调的是，在剥金处理阶段中，易产生具有挥发性且具毒性的氰化物，接触时会阻止人体组织细胞与氧气的交换，造成细胞死亡，对心脏与大脑的危害很大，属于管制性的剧毒物质，因此稍有不慎就会危害操作人员。除了上述对人员的危害外，以王水剥金或是以氰化物为主的化学剥除法皆会损害底材，尤其王水会将底材完全腐蚀，因此对于连续电镀端子的镀金不良品无法重新加工，只能回收金，而底材则因损害而失效。此外，并且使用上述两者化学物质剥金，其剥金速度皆有很大的进步空间，尤以氰化物更慢；并且上述两者化学物质剥金所得的溶金量皆不高，也是一个有待改善的问题。由于现有的剥金方式，对于操作人员而言，皆存在相当的危险性，且过程中的废液处理也较麻烦，加上会伤害底材，剥金速度以及溶金量皆有改进空间。有鉴于此，本发明尝试提供一种无氰化物的剥金技术，除了可以有效率的回收黄金外，并可避免上述现有技术所遇到的种种问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种剥金组成物。本发明的另一个目的是提供一种从基材上将金剥除的剥金组成物。本发明的另一个目的是提供一种从基材上将金剥除的剥金组成物的使用方法。
首先，本发明提供了一种从基材上将金剥除的剥金组成物，该组成物包括一种或多种剥金化合物，其中该剥金化合物可与金形成共价键结，从而将基材上的金剥除下来；以及助导电化合物，通过该助导电化合物的作用，可降低电压且不伤基材的完成剥金，其中该组成物不包括任何氰化物。在本发明提供的上述组成物中，优选地，所述剥金化合物包括一硫代尿素(Thiocarbamide)。在本发明提供的上述组成物中，优选地，所述剥金化合物包括具有烷基的硫酸盐、具有吡啶磺酸的化合物、以及具有三乙酸的化合物中的一种或几种。在本发明提供的上述组成物中，优选地，所述剥金化合物包括亚硫酸盐和硫酸盐类中的一种或几种。在本发明提供的上述组成物中，优选地，所述助导电化合物选自柠檬酸盐、草酸盐、苹果酸盐其中之一。 在本发明提供的上述组成物中，优选地，所述助导电化合物选自氯化钠、氯化钾、硼酸、氢氧化钠以及氢氧化钾其中之一。在本发明提供的上述组成物中，优选地，所述助导电化合物为磷酸盐类，包括磷酸氢二钾和磷酸二氢钾中的一种或几种。本发明还提供了一种自基材上移除所镀金的操作方法，包括将剥金组成物加水溶解并注入电解槽中；将含金的基材置入于该电解槽中，并使该基板与阳极接触；施加电压0. 1-4伏特进行电解剥金；其中，在电解剥金过程中，搅拌该电解槽中的剥金液，以使剥金效果达到最佳。在本发明提供的上述操作方法中，优选地，操作温度范围大约为20_70°C。在本发明提供的上述操作方法中，优选地，操作的波美(° Be)值为0.5-10。本发明所提供的剥金组成物可快速剥金，不伤基材，也不会产生污染环境的有毒废物，从而有效率的回收金。
具体实施例方式关于本发明所述的组成物及其使用方法，可以通过以下发明详述，得到进一步的了解。本发明提供一种从基材上将金剥除的组成物，其中，该组成物包括一种或多种剥金化合物，以及一助导电化合物；其中，该剥金化合物可与金形成共价键结，从而将基材上的金剥除下来，加上通过该助导电化合物的作用，可降低电压且不伤基材的完成剥金，其中该组成物不包括任何氰化物。在一实施例中，本发明的剥金化合物包括一硫代尿素(Thiocarbamide)。当然剥金化合物也可进一步包括具有烷基的硫酸盐、具有吡啶磺酸的化合物、以及具有三乙酸的化合物中的一种或几种。在另一实施例中，剥金化合物也可选自亚硫酸盐、硫酸盐类、过硫酸盐类的化合物，更进一步说，可采用硫酸亚铁(FeS04)。当然也可包含有机磺酸，例如甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸等磺酸。此外，亦可针对不同的基材选用适当的化合物，比如含有硝基苯的化合物，例如硝基苯羧酸、硝基苯羧酸的碱金属盐和碱土金属盐。
另外，在本发明的一实施例中，助导电化合物是选自柠檬酸盐、草酸盐、苹果酸盐其中之一。以朽1檬酸盐为例，可进一步选择朽1檬酸三钾(Tripotassium citratemonohydrate)。当然也可选自硼酸、氢氧化钠以及氢氧化钾其中之一。除了上述化合物外，在一较佳实 施例中，助导电化合物选自硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾、氯化钠、氯化铵、氯化钾、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠。而在另一较佳实施例中，助导电化合物为磷酸盐类，包括磷酸氢二钾、磷酸二氢钾。特别要说明的是，本发明的组成物，不包括铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)以及溴(Br)等会造成环境污染或是含有毒素的化学元素，因此也不会使用铬酸盐等化合物。此外，本发明组成物亦不含硫酸或盐酸等化学物质。在一具体实施例中，本发明的组成物由下列化合物组成，包括硫代尿素(Thiocarbamide)，具有烷基的硫酸盐，具有吡啶磺酸的化合物，具有三乙酸的化合物以及柠檬酸盐类。其中，具有烷基的硫酸盐系硫酸单壬酯钠盐(十八烷基硫酸钠)；而具有吡唳磺酸的化合物则是卩比唳-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则系次氮基三乙酸(Nitrilotriacetic acid);而朽1樣酸盐类则是选朽1樣酸三钾(Tripotassium citratemonohydrate)。本发明提供了一种自基材上移除所镀金的操作方法，操作方法包括将上述组成物加水溶解并注入一电解槽中；将含金的基材置入于该电解槽中，并使该基板与阳极接触；施加电压0. 1-4伏特进行电解剥金；其中，在电解剥金过程中，搅拌该电解槽中的剥金液，以使剥金效果达到最佳。上述的操作方法，其操作温度范围大约为20_70°C。阴极材料可选自不锈钢、钛或钛合金。波美(° Be)值为0.5-10。并且该基板包含一层铜、镍、铝或银等金属，且所述金是镀敷于其上。其中基板可能为废电子连接器端子或PCB等对象。在搅拌该电解槽中的剥金液步骤中，可用滚桶转动的方式搅拌。其中，加大槽液的搅拌可增加剥金的反应性，可利用槽液循环管道深入槽底，并增加过滤装置过滤杂质，以防止循环孔被杂质堵塞，影响搅拌效果。本发明所利用的电解剥金，是一种电化学的过程，通过外界提供电能，使阳极上含有金镀层的端子进行解离并溶于电解液中，达到金镀层退镀的效果。电解退镀与电镀过程正好是相反，退镀是金属镀层作为阳极，从零件表面失去电子而成为金属离子的过程电镀:Mn++ne— M退镀M_ne— Mn+反应式里的Mn+表示n价的金属离子，ne表示n个电子数,M则是代表还原态的金属。金浓度测试针对基板，尤其是镀金下脚料剥金后的金浓度分析，有以下方式参考，可有效掌握金回收量的状况。一、仪器分析法(原子吸收光谱仪)先配制标准液并取0. 5ml剥金液，加入纯水稀释至500ml，再利用原子吸收光谱仪操作程序进行分析。二、烧金称重法(I)取IOml剥金槽液量于锥形瓶中(2)加50ml浓硫酸并将槽液加热至深褐色(3)加IOml浓硝酸并将槽液加热至透明澄清(4)加150ml纯水并加热至沸腾(5)滤纸过滤(6)置于坩锅中并用900°C烧干 (7)称重并计算烧干前后的坩锅重量差(A W)(8)计算Au[g/L] = ( AW/所取的剥金槽液量)xl00重工样品信赖性测试镀金层的耐蚀性试验则是根据电子工业联盟EIA-364-26B，使用5%的中性盐水(pH6. 5-7. 2)，温度35±1°C下喷雾反应24hr ;及根据EIA-364-53，使用70±1%的硝酸，温度23+2°C,湿度小于60%,反应75mins。而镀金层的低功率接触阻抗(Low Level ContactResistance,LLCR)则是依据EIA-364-23，开路电压20mV max.，测试电流100mA。并将镀金样品浸溃无铅锡炉来量测其镀层的润湿平衡(wetting balance)。润湿平衡的测试是依据美国军标规范MIL-STD-833E，测试炉温245±3°C，浸溃深度为2mm，浸入时间为5s，浸入与离开的速度为2mm/s,无铅锡炉为Sn_3. OAg-O. 5Cu系统。使用本发明的组成物，针对连接器镀金异常的端子经剥金后再进行重工镀金作业，相关的信赖性测试确实都通过检测标准。阳离子树脂回收设备使用阳离子型树脂可有效吸附带正电荷的金离子。当剥金槽液由透明澄清逐渐变成黄色浑浊时，表示金离子浓度升高，因此可利用阳离子树脂塔循环回收金离子，让剥金液由混浊变澄清，延长剥金电解液的老化时间。本发明的剥金组合物，其剥金速度快，能够有效完全的剥除金镀层，尤其加上了助导电化合物，加强通电后电流导通，可降低所需电压，所以剥金后不会伤基材(如铜或镍)。通过本发明的组成物，成功的建立一个无氰化物剥金技术来替代原有电镀业界常使用的氰化物系统，并利用电解的方式可迅速将连接器端子上镀金层剥除，可用于镀金异常的端子进行重工作业或端子下脚料金的回收，达到循环(回收)目的。而且，本发明的组成物，完全解决了现有氰化物以及王水的危害，包括不会产生难以处理回收的废水或其它废弃物，也不会对使用者或是环境产生伤害，非常的安全又环保。本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明的精神与发明实体仅止于上述实施例尔。是以，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包括在下述申请专利范围内。
权利要求
1.一种从基材上将金剥除的组成物，该组成物包括 一种或多种剥金化合物，其中，该剥金化合物可与金形成共价键结，从而将基材上的金剥除下来；以及 一助导电化合物，通过该助导电化合物的作用，可降低电压且不伤基材的完成剥金，其中，该组成物不包括任何氰化物。
2.如权利要求I所述的组成物，其中，所述剥金化合物包括一硫代尿素。
3.如权利要求I所述的组成物，其中，所述剥金化合物包括具有烷基的硫酸盐、具有吡啶磺酸的化合物、以及具有三乙酸的化合物中的一种或几种。
4.如权利要求I所述的组成物,其中，所述剥金化合物包括亚硫酸盐和硫酸盐类中的一种或几种。
5.如权利要求I所述的组成物，其中，所述助导电化合物选自柠檬酸盐、草酸盐、苹果酸盐其中之一。
6.如权利要求I所述的组成物，其中，所述助导电化合物选自氯化钠、氯化钾、硼酸、氢氧化钠以及氢氧化钾其中之一。
7.如权利要求I所述的组成物，其中，所述助导电化合物为磷酸盐类，包括磷酸氢二钾和磷酸二氢钾中的一种或几种。
8.一种自基材上移除所镀金的操作方法，包括 将权利要求1-7任一项所述的组成物加水溶解并注入一电解槽中； 将一含金的基材置入于所述电解槽中，并使该基板与阳极接触； 施加电压O. 1-4伏特进行电解剥金； 其中，在电解剥金过程中，搅拌所述电解槽中的剥金液，以使剥金效果达到最佳。
9.权利要求8所述的方法，其中，操作温度为20-70°C。
10.权利要求8所述的方法，其中，操作的波美值为O.5-10。
全文摘要
本发明涉及一种剥金组成物以及使用方法。本发明提供的剥金组成物是一种从基材上将金剥除的剥金组成物，该组成物包括一或多种剥金化合物，以及助导电化合物；其中，该剥金化合物可与金形成共价键结，从而将基材上的金剥除下来，通过该助导电化合物的作用，可降低电压且不伤基材的完成剥金，其中，该组成物不包括任何氰化物。本发明还提供了上述剥金组成物的使用方法。由于现有的剥金方式，对于操作人员而言，皆存在相当的危险性，且过程中的废液处理也较麻烦，加上会伤害底材，剥金速度以及溶金量皆有改进空间。有鉴于此，本发明尝试提供一种无氰化物的剥金技术，除了可以有效率的回收黄金外，并可避免上述现有技术所遇到的种种问题。
文档编号C25F5/00GK102797028SQ201110135260
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者许景翔 申请人:优胜奈米科技有限公司