Изобретение относится к очистке сточных вод в химико-фотографической отрасли, в частности к способам извлечения серебра при регенерации кинофотопленок.
Существуют различные способы извлечения серебра из сточных вод: реагентные, безреагентные, комплексные и т. п.
Примером реагентного способа может служить, например, способ (авт. св. СССР N 1758021, кл. C 02 F 1/58), который ведут методом химического осаждения. Заключается способ в следующем: в сточные воды вводят эмульсию, содержащую мас.
Полиметилсилоксановая жидкость 48
Двуокись кремния 2
Поливиниловый спирт 2
Дистиллированная вода 48
в количестве 0,01 0,02 мл на 100 мл сточных вод, затем сточные воды обрабатывают сернокислым алюминием, после чего осуществляют осаждение и разделение фаз.
К недостаткам этого способа относится значительные потери серебра при осаждении, больше затраты энергии и химреактивов.
Известен способ очистки сточных вод (патент РФ N 2001882, МКИ C 02 F 1/32), заключающийся в импульсной обработке источником УФ-излучения сплошного спектра с длительностью импульса 10 -6 -5•10 -4 и плотность импульсной мощности излучения на единицу поверхности обрабатываемой сточной воды не менее 100 кВт/м 2 , при этом в качестве источников УФ-излучения сплошного спектра используют открытые или ограниченные кварцевой стенкой импульсные электрические разряды в газах или парах металлов и диэлектриков с плотностью импульсной электрической мощности, вкладываемой на единицу длины межэлектродного промежутка, не менее 10 6 Вт/м.
Меланж 5 кг материала. Смывка серебра#серебро
Недостатком известного способа является сложность его осуществления, кроме того, способ является небезопасным для обслуживающего персонала.
Наиболее близким аналогом к предполагаемому является способ извлечения серебра из сточных вод, включающий их регенерацию электролизом при непрерывной циркуляции одного и того же объема сточных вод при перемешивании вращающимися катодами с осаждением осадка серебра на катоде и последующим его отделением (Меретуков М.А. Орлов А.М. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. М. Металлургия, 1991, с. 275, 291).
К недостаткам известного способа можно отнести низкую производительность регенерации серебра, большие затраты времени на ведение способа и плохие условия для разделения фаз.
Для устройства, реализующего предлагаемый способ извлечения серебра из сточных вод, за прототип, как наиболее близкое техническое решение, принято устройство для электролитической регенерации серебра из фотохимических растворов (патент РФ N 1822451, МКИ C 25 C 7/00). Устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками, размещенными в верхней и нижней его частями соответственно, установленные в корпусе коаксиально аноды и цилиндрический катод, установленный между анодами с возможностью вращения и выполненный в виде стакана. В верхней части катода с образованием зазора с его боковой стенкой установлена турбина с винтовыми лопатками, соединенная с патрубком для подачи раствора.
АФФИНАЖ САМЫЙ ДОСТУПНЫЙ СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЕ СЕРЕБРА СМОЖЕТ ЛЮБОЙ НОВИЧОК.
Однако известное устройство предназначено только для электролитической регенерации серебра, что ограничивает область его применения и делает невозможным его использование для осуществления предлагаемого способа.
Техническое решение направлено на сокращение времени осаждения, улучшение условий разделения фаз и повышение производительности регенерации серебра.
Достигается это тем, что в способе извлечения серебра из сточных вод, включающем регенерацию электролизом при непрерывной циркуляции одного и того же объема сточных вод при перемешивании вращающимися катодами с осаждением осадка серебра на катоде и последующим его отделением, регенерацию осуществляют при одновременной обработке сточных вод постоянным магнитным полем и инфранизкочастотным импульсным электромагнитным полем. Для этого в устройство, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, расположенные в нем анод и катоды, установленные с возможностью вращения, введена система постоянного магнитного поля, содержащая постоянные магниты, и система инфранизкочастотного импульсного электромагнитного поля в виде генератора и связанной с ним катушки, установленной по периметру корпуса, при этом постоянные магниты установлены на катодах, корпусе и трубопроводе, а входной и выходной патрубки соединены между собой трубопроводом, на котором установлен насос.
Техническое решение обладает новизной, так как аналогов, имеющих признаки, сходные с его существенными отличительными признаками, не выявлено, имеет изобретательский уровень и является промышленно применимым. Из всего вышеуказанного следует, что предлагаемое техническое решение соответствует критериям изобретения.
На чертеже приведено схематичное изображение устройства для извлечения серебра из сточных вод.
Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса 1 установлен анод 4 и катода 5, подключенные к источнику тока 6 и выполненные в виде барабанов, вращающихся от электродвигателей 7. Патрубки 2 и 3 соединены между собой трубопроводом 8, на котором установлен насос 9. Устройство содержит так же систему постоянного магнитного поля, состоящую из постоянных магнитов 10, которые установлены на катодах 5, корпусе 1 и трубопроводе 8, и систему инфранизкочастного импульсного электромагнитного поля, включающую соответствующий генератор 11 и связанную с ним катушку 12, установленную по периметру корпуса 1.
Предлагаемый способ извлечения серебра из сточных вод рассмотрен на примере работы устройства для его реализации.
Устройство работает следующим образом.
Сточные воды загружают в корпус 1 (резервуар), включают двигатели 7 вращения катодов 5, источник тока 6, инфранизкочастотный импульсный электромагнитный генератор 11 с катушкой 12 и насос 9. Катоды 5, вращаясь, перемешивают сточные воды, а с помощью насоса 9 осуществляется непрерывная циркуляция сточных вод в замкнутой системе: корпус 1, входной патрубок 3, насос 9, трубопровод 8 с постоянным магнитом 10, входной патрубок 2, корпус 1. При этом, сточные воды подвергаются активному воздействию постоянного поля, создаваемого постоянными магнитами 10, установленными на катодах 5, корпусе 1 и трубопроводе 8, и, одновременно, инфранизкочастотного импульсного электромагнитного поля, наводящегося катушкой 12, установленной по периметру корпуса 1 и связанной с генератором 11.
Результатом такой комплексной обработки сточных вод является воздействие на их ионные связи, которое приводит к регенерации серебра и осаждению его на катодах 5. По истечении заданного времени работы устройства, которое зависит от объема сточных вод, от процентного содержания в них серебра и от требуемой степени очистки, устройство отключают, сточные воды отстаивают, удаляют известными способами осажденное на катодах 5 серебро, а очищенные воды, в зависимости от технического процесса, сливают в канализацию или используют вторично.
Конкретный пример осуществления способа.
Фиксаж с составом раствора, моль/л:
Na2S2O3 0,806
K2S2O3 9•10 2
MN4Cl 0,96
pH 4,4
объемом 60 л загружают в резервуар 1 устройства.
При непрерывной циркуляции этого объема фиксажа и при перемешивании его вращающимися катодами, раствор подвергают воздействию инфранизкочастотного импульсного электромагнитного генератора, создающего поле с характеристиками:
I 1000 A, τ = 0,01 μc F 10 Гц
и постоянного магнитного поля
B 100 эрстед.
По истечении времени обработки (t=2,5 ч) устройство отключается, сточные воды отстаивают в течение 1 ч и удаляют осажденное на катодах серебро. При этом процент извлечения серебра составил 95,5
Влияние постоянного магнитного поля на сточные воды широко известно из техники, поэтому рассматривается лишь принцип инфранизкочастотного импульсного электромагнитного воздействия на сточные воды.
Известно, что электромагнитные волны, отражаясь или поглощаясь в телах, на которые они попадают, оказывают на них давление. Это давление возникает в результате воздействия магнитного поля волны на электрические токи, возбуждаемые электрическим полем той же волны. Пусть электромагнитная волна распространяется в однородной среде, обладающей поглощением.
Наличие поглощения означает, что в среде будет выделяться джоулевая теплота с объемной плотность σE 2 а поэтому σ ≠ 0 т. е. поглощающая среда обладает проводимостью. Электрическое поле волны в такой среде возбуждает электрический ток с плотностью j = σE вследствие чего на единицу объема среды действует амперова сила Feg= [jB] = σ[EB] направленная в сторону распространения волны. Эта сила и вызывает давление электромагнитной волны на вещество, в результате чего последнее приобретает определенный импульс.
Однако в замкнутой системе, состоящей из вещества и электромагнитной волны, возникло бы нарушение закона сохранения импульса, если бы импульсом обладало только вещество. Импульс такой системы может сохраняться лишь при условии, что электромагнитная волна (поле) также обладает импульсом, т. е. вещество приобретает импульс за счет импульса, передаваемого ему электромагнитным полем. Наличие давления электромагнитной волны на тело позволяет учитывать следующее: когда волна попадает нормально на поверхность тела, то она частично отражается в противоположном направлении. Согласно закону сохранения импульса:
где 
импульсы падающей и отраженной волн соответственно;
импульс, переданный телу.
Спроектировав это равенство на направление падающей волны, и отнеся все величины к единице времени и к единице площади поперечного сечения, получим:
где: и средние значения плотности импульсов падающей и отраженной волны;
C скорость распространения волны.
В результате дальнейшего превращения, выражение давления электромагнитной волны на тело принимает вид:
p = (1+ρ)
где: ρ коэффициент отражения;
энергия воздействия импульса на тело.
С учетом вышеизложенной теории, опытным путем установлено, что для селективного выделения серебра из общей массы сточных вод оптимальным давлением электромагнитной волны, при котором происходит максимальное осаждение серебра, обладают импульсы инфранизкочастотного спектра.
Таким образом, техническое решение позволяет:
сократить время осаждения серебра, что экономит электроэнергию;
улучшить условия разделения фаз;
повысить выход достаточно чистого серебра.
Кроме того, простота и доступность, позволяет использовать данное изобретение как для очистки сточных вод крупных промышленных предприятий, так и для регенерации фиксажных растворов в выделением серебра и их повторного использования в небольших фотомастерских.
Похожие патенты RU2085602C1
- Панченко А.Ф.
- Хмельницкая О.Д.
- Лодейщиков В.В.
- Муллов В.М.
- Петрова Е.А.
- Самахов А.А.
- Макаренко М.Г.
- Сташевский И.И.
- Быков И.Н.
- Марков Г.А.
- Сафонов Г.А.
- Дудченко А.П.
- Кузнецов П.Д.
- Шепель В.В.
- Колмаков В.А.
- Быков А.И.
- Акимов Владимир Владимирович
- Кристаль Геннадий Евсеевич
- Секисов А.Г.
- Мазуркевич С.А.
- Смирнов Б.Н.
- Пастухов В.П.
- Смирнов Л.А.
- Вольхин А.И.
- Селетков А.И.
- Алейников Андрей Анатольевич
- Рябцев А.Д.
- Коцупало Н.П.
- Кишкань Л.Н.
- Титаренко В.И.
- Менжерес Л.Т.
- Пушкарь Владимир Георгиевич
- Асеев Станислав Владимирович
Реферат патента 1997 года СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к очистке сточных вод в химико-фотографической отрасли электролизом, в частности к способам извлечения серебра при регенерации кинофотопленок. Сущность изобретения: электролиз ведут с одновременной обработкой сточных вод постоянным магнитным полем и инфранизкочастотным импульсным электромагнитным полем с последующим отстаиванием и отделением осадка, причем обработку ведут при непрерывной циркуляции одного и того же объема сточных вод. Для этого в устройство, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, расположенные в нем анод и катод, установленные с возможностью вращения, введены постоянные магниты и система инфранизкочастотного импульсного электромагнитного поля, включающая соответствующий генератор и связанную с ним катушку, установленную по периметру корпуса. Входной и выходной патрубки соединены между собой трубопроводом, на котором установлен насос, а постоянные магниты установлены на катодах, корпусе и упомянутом трубопроводе. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.
Формула изобретения RU 2 085 602 C1
1. Способ извлечения серебра из сточных вод, включающий регенерацию электролизом при непрерывной циркуляции одного и того же объема сточных вод при перемешивании вращающимися катодами с осаждением осадка серебра на катоде и последующим его отделением, отличающийся тем, что электролиз осуществляют при одновременной обработке сточных вод постоянным магнитным полем и инфранизкочастотным импульсным электромагнитным полем. 2. Устройство для извлечения серебра из сточных вод, содержащее корпус, расположенные в нем анод и катоды, установленные с возможностью вращения, и входной и выходной патрубки, соединенные трубопроводом с установленным на нем насосом, отличающееся тем, что оно снабжено системой постоянного магнитного поля, содержащей постоянные магниты, и системой инфранизкочастотного импульсного электромагнитного поля в виде генератора и связанной с ним катушки, установленной по периметру корпуса, при этом постоянные магниты установлены на катодах, корпусе и трубопроводе.
Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2085602C1
- Акимов Владимир Владимирович
- Кристаль Геннадий Евсеевич
- Мадьяров А.
- Туганов Т.
Источник: patenton.ru
Установка для выделения серебра из серебросодержащего сплава
Изобретение относится к цветной металлургии. Установка содержит электролитическую камеру, анодные и катодные токоподводы, анодную корзину для загрузки серебросодержащего сплава, узел колебаний и размещенную внутри термостата емкость для электролита с перистальтическим насосом для циркуляции электролита.
Узел колебаний состоит из источника ультразвука, выполненного в виде магнитострикционного преобразователя стержневого типа и закрепленной вертикально на дне электролитической камеры волноводно-излучающей ультразвуковой системы, выполненной конической формы, имеющей верхнюю часть полусферической формы с излучающей ультразвук плоской поверхностью и внутренние каналы. Анодная корзина размещена на расстоянии от упомянутой излучающей ультразвук плоской поверхности, кратном половине длины волны, при этом расстояние от излучающей ультразвук плоской поверхности до жесткого крепления волноводно-излучающей ультразвуковой системы на дне электролитической камеры кратно четверти длины волны. Обеспечивается повышение эффективности выделения серебра из серебросодержащих сплавов и снижение содержания посторонних примесей в шламе и электролите. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено, в частности, для ускорения процесса электрохимического растворения серебросодержащего медного сплава с концентрированием серебра в шламе.
Известно устройство — электрохимическая ячейка для получения пористых анодных оксидов металлов и полупроводников, содержащая плоский теплопроводящий держатель, рабочий электрод, выполненный в виде плоского металлического электрода, расположенного по периметру рабочей поверхности образца на его периферии, изолированно от электролита. Образец помещен в ванну с электролитом, контактирующим с образцом вспомогательным электродом, расположенным в объеме электролита, устройством для регулирования температуры в электрохимической ячейке, контактирующим с обратной поверхностью держателя образца с прикрепленным к нему генератором ультразвуковых колебаний (патент РФ №2425182, опубл. 2010 г.). Устройство обеспечивает повышение воспроизводимости в процессе формирования пористых оксидов металлических и полупроводниковых образцов, однако такое устройство является энергоемким и малоэффективным для выделения серебра из серебросодержащих сплавов.
Известно также устройство изготовления закрытых каналов в заготовках с закладными деталями, которые помещаются в электролит. Устройство содержит ванну для электролита, заполненный электролитом анод в виде заготовки с выходным отверстием и закладными деталями, выполненными в виде отражателей ультразвукового луча, и кольцевой катод, расположенный вблизи выходного отверстия заготовки. Отражатели выполнены в сферической форме и вогнуты со стороны подачи ультразвукового луча (патент РФ №2333080, опубл. 2006 г.).
Устройство обеспечивает изготовление каналов в заготовках, однако требует больших затрат электролита и электроэнергии и к тому же малоэффективно для выделения серебра из серебросодержащего сплава.
Известно также устройство управления процессом электролиза в водных растворах, содержащее электродную камеру, источник постоянного тока с переключателем полярности электродов, систему трубопроводов для отвода и подачи воды, возбуждающий генератор, коммутатор управления работой пьезопреобразователей и устройство управления электромагнитными клапанами (патент РФ №2345956, опубл. 2007 г.). Это устройство обеспечивает автоматизацию процесса управления электролиза в водных растворах, однако, оно не позволяет выделять серебро из сплавов, содержащих серебро.
Известна установка для проведения электролиза с использованием трехмерного растворимого анода, содержащая корпус электролизера, катод и анодные токопроводы, графитовый токопровод с графитовым стержнем, анодное устройство с поливинилхлоридной диафрагмой, перемешивающее устройство, бункер-накопитель с разгрузочным узлом (Ерофеев С.А., Токарь Л.Л., Павлов М.Ю., Бузин В.И., Сафонов В.В. Комплексная переработка припоя в процессе электрохимического анодного растворения с использованием трехмерного анода. Сб. «Производство, анализ и применение благородных металлов и алмазов» М.: Гиналмаззолото, 1992 г., с. 53-59). Необходимо отметить, что такое устройство позволяет выделять серебро из серебросодержащего сплава, но его эффективность незначительна, поскольку вследствие малой скорости растворения образуется поверхностная пленка, лимитирующая стадию растворения, к тому установка имеет низкую производительность.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для переработки медно-серебряных сплавов, содержащая потенциостат, двухкоординатный самописец, титановый катод, электрод сравнения, электролизер, слой гранул, анодный токопровод из графита и электромагнитный вибратор колебания. Как отмечают авторы, благодаря осуществлению направленной вибрации, создаваемой электромагнитом, сокращается время осаждения серебра (Белов С.Ф., Ерофеев С.А., Игумнов М.С., Токарь Л.Л.
Использование трехмерных электродов при переработке вторичных медно-серебряных сплавов. Сб. Цветная металлургия 1991 г.? №3 с. 34-37). Электромагнитная вибрация графитового анода, позволяет незначительно повысить выход годной продукции.
Однако такая установка имеет ряд недостатков, которые существенно тормозят выход и снижают качество годной продукции из-за низкой очистки поверхности гранул от посторонних загрязнений. Необходимо также отметить, что электромагнитный вибратор не возбуждает кавитацию столь необходимую для очистки гранул от посторонних загрязнений и не приводит к снижению электропроводности системы, поскольку на поверхности гранул образуется пленка с низкой электропроводностью, что приводит к увеличению энергозатрат.
Технический результат достигается описываемой установкой для электролитического выделения серебра из серебросодержащего сплава, содержащей электролитическую камеру, анодные и катодные токоподводы, анодную корзину для загрузки серебросодержащего сплава и узел колебаний, отличающейся тем, что она содержит размещенную внутри термостата емкость для электролита с перистальтическим насосом для циркуляции электролита, узел колебаний состоит из источника ультразвука, выполненного в виде магнитострикционного преобразователя стрежневого типа, и закрепленной вертикально на дне электролитической камеры волноводно-излучающей системы, выполненной конической формы, имеющей верхнюю часть полусферической формы с излучающей ультразвук плоской поверхностью, внутренний вертикальный центральный канал, выполненный несквозным в верхней части полусферической формы, и соединенные с ним не менее трех перпендикулярных сквозных боковых каналов, расположенных в верхней части полусферической формы, и внутренний горизонтальный канал, причем центральный канал выполнен с сечением S1 большим, чем суммарное сучение перпендикулярных сквозных боковых каналов S2, указанный входной горизонтальный канал соединен с входным патрубком перистальтического насоса для циркуляции электролита, анодная корзина размещена на расстоянии от упомянутой излучающей ультразвук плоской поверхности, кратном половине длины волны, при этом расстояние от излучающей ультразвук плоской поверхности до жесткого крепления волноводно-излучающей ультразвуковой системы на дне электролитической камеры кратно четверти длины волны. При этом горизонтальный канал волноводно-излучающей ультразвуковой системы соединен с циркуляционным насосом посредством крана слива и залива электролита.
Использование предлагаемого изобретения в объеме вышеизложенной совокупности признаков позволяет повысить производительность процесса выделения серебра из серебросодержащих сплавов со значительным снижением содержания примесей в шламе, а также уменьшить время получения конечного продукта, что приводит к уменьшению энергозатрат и улучшению качества и эколого-экономических показателей процесса.
На фиг. 1. представлен один из возможных вариантов установки. Установка состоит из камеры — 1, изготовленной из кислотостойкого материала, на которую подвешивают катодные основы — 2 и анодную корзину — 3 с гранулами сплава, изготовленную из нержавеющего материала.
Питание электродов осуществляется через токоподводы — 4. Циркуляцию электролита осуществляют по трубопроводам с помощью перистальтического насоса — 5, который соединен с выходным патрубком емкости электролита — 6 и с входным патрубком — 8 горизонтального канала волноводно-излучающей системы. Температура электролита поддерживается с помощью термостата — 9 и измеряется терморезистором — 10.
На дне камеры 1 вертикально закрепляют волноводно-излучающую систему — 7 в узле колебаний на расстоянии, кратном λ/4. Ультразвуковые колебания частотой 18-20 кГц передаются при помощи стержневого магнитострикционного преобразователя — 11. На фиг. 2 показана в разрезе волноводно-излучающая ультразвуковая система.
Она имеет коническую форму — 12, переходящую в полусферическую — 13 с плоской излучающей поверхностью ультразвука — 14. Волноводно-излучающая ультразвуковая система состоит из внутреннего вертикального канала — 15, не имеющего сквозного отверстия в верхней части, соприкасающейся с плоской излучающей поверхностью ультразвука и соединенного не менее чем с 3 боковыми сквозными каналами — 16, каждый из которых имеет выходное отверстие. Волноводно-излучающая ультразвуковая система крепится к камере через фланец — 18.
Анодную корзину 3 помещают на расстояние, кратное λ/2, от плоской излучающей поверхности ультразвука 14 непосредственно в зоне развитой кавитации, что положительно влияет на процесс растворения.
Процесс выделения серебра из серебросодержащего сплава проводят следующим образом. Гранулированный серебросодержащий сплав в количестве 0,25 кг, содержащий 90% меди, 5% никеля, 2,5% серебра, 1,5% железа и 1% свинца помещают в вертикальную подвижную сетчатую анодную корзину — 3, изготовленную из нержавеющего материала. Катодные основы — 2 и анодную корзину с гранулами подвешивают на камеру — 1, изготовленную из кислотостойкого материала. Анодную корзину с гранулами — 3 помещают на высоту 42 мм (λ/2) от плоской волноводно-излучающей поверхности ультразвука — 14 волноводно-излучающей системы — 7, которая жестко крепится вертикально на дне камеры — 1 в узле колебания на расстоянии 70 мм (λ/4) от плоской волноводно-излучающей поверхности ультразвука. В качестве источника ультразвука используют магнитострикционный преобразователь стержневого типа — 11 марки ПМС-0000 мощностью 0,4 кВт и частотой колебаний 18 кГц, питание которого осуществляется при помощи ультразвукового генератора марки УЗГ-304 через задающий генератор Г3-33. Питание электродов осуществляется через токопроводы — 4. Предварительно прогретый до 54°C электролит 15% водного раствора серной кислоты объемом 10 литров, содержащий 3% сернокислой меди, подают через выходной патрубок — 6 из емкости, находящейся внутри термостата — 9 в камеру электролизера — 1 по трубопроводу при помощи перистальтического насоса — 5, соединенного трехпозиционным краном с входным горизонтальным каналом волноводно-излучающей ультразвуковой системы — 7.
Контроль силы тока, сопротивления и напряжения камеры осуществляют (как по прототипу, так и на предлагаемой установке) с помощью электрической схемы, включающей датчики тока, напряжения и омметр.
При поступлении электролита в камеру электролизера с целью дегазации включают ультразвук интенсивностью 3 Вт/см 2 с частотой колебаний 18 кГц. Процесс обработки ультразвуком ведут до тех пор, пока анодная корзина с гранулами — 3 и электроды катодной основы — 2 не покроются раствором электролита. После чего отключают ультразвук и включают источник тока, поддерживая напряжение 0,5 В. Через каждые 30 минут, когда разность потенциалов на электродах повышается до значения 0,8 В, анодную корзину с гранулами автоматически подвергают кратковременному 5-секундному ультразвуковому воздействию, при котором происходят одновременно очистка и дегазация, и падение напряжения на ванне до 0,5 В. По прототипу обработка занимает в 2-2,5 раза больше времени. После окончания электролиза электролит из камеры сливают через 3-позиционный кран в специальную емкость с фильтром, где шлам собирают, высушивают, взвешивают, оценивают его состав методом атомно-адсорбционной спектроскопии.
1. Установка для электролитического выделения серебра из серебросодержащего сплава, содержащая электролитическую камеру, анодные и катодные токоподводы, анодную корзину для загрузки серебросодержащего сплава и узел колебаний, отличающаяся тем, что она содержит размещенную внутри термостата емкость для электролита с перистальтическим насосом для циркуляции электролита, узел колебаний состоит из источника ультразвука, выполненного в виде магнитострикционного преобразователя стержневого типа, и закрепленной вертикально на дне электролитической камеры волноводно-излучающей ультразвуковой системы, выполненной конической формы, имеющей верхнюю часть полусферической формы с излучающей ультразвук плоской поверхностью, внутренний вертикальный центральный канал, выполненный несквозным в верхней части полусферической формы, и соединенные с ним не менее трех перпендикулярных сквозных боковых каналов, расположенных в верхней части полусферической формы, и внутренний входной горизонтальный канал, причем центральный канал выполнен с сечением S1 большим, чем суммарное сечение перпендикулярных сквозных боковых каналов S2, указанный входной горизонтальный канал соединен с входным патрубком перистальтического насоса для циркуляции электролита, анодная корзина размещена на расстоянии от упомянутой излучающей ультразвук плоской поверхности, кратном половине длины волны, при этом расстояние от излучающей ультразвук плоской поверхности до жесткого крепления волноводно-излучающей ультразвуковой системы на дне электролитической камеры кратно четверти длины волны.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальный канал волноводно-излучающей ультразвуковой системы соединен с циркуляционным насосом посредством крана слива и залива электролита.
Источник: findpatent.ru
Получение чистого серебра в домашних условиях – это реально!
Для получения чистого драгоценного металла разработана технология его очистки от примесей. Она получила название аффинаж. Во время этой процедуры металл проходит несколько стадий обработки, в результате которых получается серебро, золото или платина заданной чистоты.
Очистка серебра считается промышленным процессом, но в настоящее время аффинаж белого металла можно провести и в домашних условиях. Как правило для очищения используется:
- ювелирный лом серебра;
- шламы от его электротехнической очистки;
- технологический серебросодержащий лом;
- “серебряная пена” из отходов свинцовых заводов.
Аффинаж состоит из трех частей: разбавление серебра в азотной кислоте, затвердевание металла и его сплавление и сама очистка электролизом (электролитическим способом).
Теперь обо всем по порядку.
Основные этапы добычи драгоценного металла
Наиболее значительные природные запасы серебра в мире находятся в Перу, Мексике, Чили, Австралии, Китае, Польше.
Иногда находят самородки, но основная часть добывается из руды. Сейчас добыча серебра в мире составляет более 24 тысяч тонн. Оно используется для производства зеркал, ювелирных украшений, медицинского оборудования, в машиностроении.
Добыча серебра в России вначале не получила широкого распространения, ведь разработка месторождения требует огромных финансовых вложений, которые окупятся только через 5-10 лет.
Получение вещества из руды — сложный и трудоемкий технологический процесс, но, учитывая ценность серебра в мире, добыча его ежегодно возрастает. Постоянно открывают месторождения как в России, так и за рубежом.
Добывают его в основном для использования в промышленности в качестве изоляционного покрытия и для производства электронного оборудования.
Вопрос, как добывают серебро, интересует многих ценителей этого благородного металла. Можно посмотреть документальное видео, чтобы лучше представить все этапы его извлечения из руды.
Геологи определяют наличие серебра в руде. Затем на участках, где найдены запасы металла, шахтеры закладывают взрывчатку в специальные отверстия. Крупные осколки руды после взрыва поднимают на поверхность шахты.
Далее их измельчают до состояния песка на специальном оборудовании, а потом в шаровой мельнице превращают в порошок. Он помещается в огромные емкости с водой, в которые добавляют кислоту. Раствор прогоняют через фильтры, которые обработаны цинком, чтобы притянуть серебряную смесь, состоящую из серебра и отходов.
В газовых печах смесь расплавляют и разливают по формам. Серебро имеет больший вес, чем примеси, поэтому оседает на дно. Примеси рабочие убирают с поверхности раствора.
Металл застывает в течение нескольких минут. Слитки отправляются на продажу.
Предварительно в лаборатории проводят работы по определению пробы серебра. Содержание благородного металла в руде должно быть постоянным, чтобы месторождение было прибыльным.
Как определить подлинность
Состав детали или покрытия определяется ГОСТами. Но таких понятий, как «подлинное» и «фальшивое» техническое серебро, не существует — по двум причинам:
- Для каждой цели подбирается свой сплав. Примеси в нем меняют свойства основы, и не всегда «чище» здесь значит «лучше».
- Подделывать благородный металл, используемый в микросхемах и выключателях, экономически нецелесообразно.
Если вам случайно попал в руки самодельный «технический» слиток и интересно, серебряный ли он, попробуйте воздействовать на него магнитом (высокопробный сплав не притянется) или растереть в руке с мелом (мел должен потемнеть).
Методы извлечения серебра
Руда содержит немало примесей, которые нужно отделить от драгоценного металла. Для этого используют 2 основных метода.
Наиболее часто используемый метод — цианирование. Серебро растворяют в цианистой щелочи, а пустая порода удаляется с помощью фильтров.
Металл оседает на дно емкости, его промывают водой, прогоняют через фильтры и переплавляют в слитки. Примеси удаляют с помощью серной кислоты.
Еще один способ — амальгамация серебра, в его основе способность серебра вступать в соединение с ртутью.
Работы производят на специальном оборудовании, где руду прогоняют по поверхности ртути вместе с водой. Частички металла, смоченные ртутью, образуют соединение, которое после отжима ртути становится твердым. После ртуть выпаривают, смесь фильтруют и серебро сплавляют в слитки.
Ни один из этих методов не позволяет получить серебро высшей пробы, поэтому в дальнейшем проводят его дополнительную очистку.
Источники серебряного вторсырья
Основными источниками серебряной «вторички» являются изделия электротехнической и радиотехнической отраслей, полиграфии, фото- и кинопромышленности, продукция зеркального, ювелирного и часового производства.
Из бытового сектора источником драгметалла являются лом ювелирных изделий, награды и монеты.
В радио- и электротехнике для извлечения серебра пригодны:
- радиодетали;
- реле;
- контакты автоматических выключателей и пускателей;
- аккумуляторы;
- контактные реле и керамические конденсаторы.
Отдельные виды припоев и контактов могут содержать до 99% Ag.
Аккумуляторы и резисторы
Например, в аккумуляторе модели СЦ-25, весящего 470 г (вместе с залитым электролитом), содержится 85,5 г Ag, а в модели СЦ-110 весом 1,6 кг – 559,783 г Ag.
В небольших количествах техническое серебро встречается в составе самых распространенных резисторов советских времен серии МЛТ (аббревиатура от «металлопленочный лакированный теплоустойчивый»). Например, в изделии МЛТ-2 весом 2,5 грамма содержится 5 мг Ag, что соответствует 0,16% по массе.
Конденсаторы и реле
Из-за небольших размеров и малых весовых характеристик радиодеталей, содержащих серебро, принято оценивать количество Ag в пересчете на 1000 штук каждой группы радиоизделий.
- конденсатор К15-5 – около 29,9 г;
- конденсатор К10-7В – около 13,6 г;
- реле РЭС6 – 157 г;
- РСЧ52 – 688 г;
- РВМ – 897 г.
Кинопленки
Полиграфия, фото- и кинопромышленность «предоставляют» для переработки изношенные и испорченные киноленты и фотоотпечатки.
Основным сырьем для извлечения драгметалла являются бромистое и сернистое серебро, зола фотобумаги и фотоотпечатков.
Другие устройства и предметы
Поступающая от химпрома серебряная «вторичка» представлена отработанными катализаторами, содержащими до 80% Ag, шламами, контактными массами и ломом серебряной посуды.
Серебросодержащие отходы от ювелирного производства образуются при мехобработке, плавке и химобработке драгметаллов.
По своему составу они много беднее, чем серебряный лом, и содержат от 0,5 до 10% серебра, тогда как в серебряном ломе драгметалла может содержаться свыше 90% (в случае ювелирных украшений высокой пробы).
Аффинаж — способ получения чистого металла
Получить чистый металл можно с помощью аффинажа — процедуры очистки серебра в несколько этапов. Ее можно выполнить и в домашних условиях, если знать некоторые тонкости технологии.
Для очищения используют различный технологический и ювелирный лом.
Аффинаж проходит 3 этапа: разбавление металла в азотной кислоте, затвердение, сплавление и очистку.
Используются следующие материалы:
- емкости из стекла и для плавки;
- азотная кислота;
- весы;
- фильтры;
- блок питания;
- бутылка из пластика;
- вилка из нержавейки;
- изолента;
- латунная палочка.
Проводить процедуру нужно в помещении с хорошей вентиляцией. В кислоту, разбавленную водой, помещают серебро. В результате химической реакции получится нитрат серебра.
Выделяют серебро с помощью меди. Она является катализатором процесса, поэтому в раствор добавляют кусочки меди. Время от времени кусочки вынимают и стряхивают налет в банку. Медь за счет растворения добавится к нитрату серебра.
Серебряный цемент осядет на дно сосуда. Раствор пропускают через фильтры для кофе. Промывают осадок чистой водой не менее 5 раз, а затем просушивают естественным путем.
За счет равномерного нагревания серебряного цемента в тигле из отдельных кусочков получится единый кусок.
Металл высшей пробы получают в электролитической ванне, под которую можно приспособить обрезанную пластиковую бутылку.
К бруску серебряного цемента приваривается лента чистого серебра, помещается в чайный фильтр и цепляется к латунной палочке, которая будет служить анодом. Ее располагают над ванной.
Изолентой обматывают рукоятку вилки, а согнутым концом подвешивают на край емкости. Кабель от блока питания одним концом идет к вилке, а другим — к латунной палочке.
Заливают разбавленный водой раствор нитрата серебра. В результате электролитической реакции стены ванночки покрываются кристаллами серебра, которые потом сплавляют в один кусок. Получится серебро 999 пробы.
Где можно купить или продать
Существуют организации, занимающиеся скупкой в том числе технического серебра, интернет-аукционы, ломбарды. Большая их часть работает незаконно (без лицензии), и попытка продать самостоятельно добытое серебро может попасть в поле зрения Отдела по борьбе с экономическими преступлениями (ОБЭП).
Сколько стоит 1 грамм тех. серебра на сегодня
Стоимость серебра на мировом рынке растет, и сегодня оно считается хорошей инвестицией. Отследить колебания цены поможет график.
| Цена 999 пробы по ЦБ | Рыночная стоимость пробы на сегодня | Цена на лом | Цена в ювелирных |
Получение серебра из радиодеталей
Возможно получение серебра из радиодеталей от транзисторов, телевизоров, магнитофонов. У деталей удаляют лишние элементы: пластмассу, части контактов, полимеры. Для растворения образцов используют азотную кислоту при температуре около 60оС. В полученный раствор вливают соляную кислоту.
Для выделения осадка в виде хлорида серебра раствор подогревают при постоянном перемешивании. Затем его охлаждают и доливают еще немного соляной кислоты для полного выпадения осадка.
Раствор должен постоять около 12 часов. Затем его фильтруют, сушат и при большой температуре вместе с питьевой содой расплавляют. Охлажденную смесь отмывают от других компонентов струей воды.
Серебро является самым звукопроводящим и отражающим металлом на земле, поэтому его ценность никогда не уменьшится.
Физико-химические качества
Серебро наделено уникальными физико-химическими свойствами, которые используются в промышленности для улучшения технических характеристик и эксплуатационных качеств изделий гражданского и военного предназначения, например:
- У серебра наибольшие показатели теплопроводности и электрической проводимости среди металлов. В частности, показатель его электропроводимости (62,5 млн См/м) превышает аналогичные параметры для алюминия (37 млн См/м) и золота (45,5 млн См/м).
- В обычных условиях серебро химически инертно к воздействию воды и воздуха либо других побочных факторов, провоцирующих окисление или коррозию так называемых «обычных» металлов.
- Серебристые покрытия поверхностей деталей, механизмов и зеркал обладают высокой отражающей способностью в оптическом диапазоне спектра.
Источник: goserv.ru