Если у вас имеются напайки от электрических контактов из сплавов специального технического серебра, то вы не обладая какими то специальными знаниями в химии и металлургии можете получить чистое серебро, которое потом можно применить для изготовления ювелирного изделия.
В электрическом серебре всегда имеются специальные примеси металлов, которые обеспечивают ему необходимые физико-механические и химические свойства. Одни уменьшают пригорание, другие придают теплостойкость, третьи обеспечивают механическую прочность и другое. Но в ювелирном деле они абсолютно бесполезны и даже вредны и поэтому их следует из сплава контактов удалить.
В этом деле нам поможет обыкновенная азотная кислота слабой концентрации в объеме, которого хватит для переработки всего имеющегося у вас материала. В ней при нагревании можно будет легко растворить контакты, а потом оттуда выделить чистое серебро. Примерно 10 — 15% будет вполне достаточно для работы, а вот количество придется определять по ходу работы. Ее нужно немного подогреть — около 60 градусов. Особо хочется отметить, что в ходе работы будет выделяться окись азота, которая считается ядовитым газом и поэтому растворение нужно проводить на открытом воздухе и хорошо проветриваемом помещении.
Аффинаж технического серебра из контактов
В емкость с подогретым раствором НNO3 поместим несколько контактов электрических контактов и будем смотреть, что получится. Вначале на них появятся пузырьки, которые будут отрываться и электролит будет кипеть.
Одновременно будет выделяться газ светло-коричневого цвета, которым не нужно дышать. Это основные признаки реакции на первом этапе. Через некоторое время вы заметите, что контакты становятся все меньше и полностью исчезают. Это они растворяются в азотке. Сколько растворить — это решать Вам, но вначале нужно это сделать на малом количестве, увидеть и понять как что происходит.
Даже если я тут напишу формулы, по которым можно понять, как все происходит, то человек не понимающий в химии все равно ничего не поймет. А увидев, все можно сделать самому своими руками даже не имея понятия как это происходит внутри.
Когда реакция растворения остановится, это можно определить визуально, перестанут выделяться пузырьки и исчезнет рыжий дым (лисий хвост — как его еще называют) можно узнать по какой причине это произошло. Если контакты не растворились полностью — значит израсходовалась кислота, если они исчезли — кислота еще пригодная и можно их досыпать. Но это по вашему желанию. Вареву следует дать отстояться и слить в отдельную емкость, а осадок из емкости для растворения промыть и вылить туда же.
Теперь самое главное — выделение из раствора серебра. Это легко сделать — опустите в полученный раствор медную проволоку и увидите, что на ней станут появляться наросты серебристого цвета в виде губки. Это и есть чистое металлическое серебро. Пока Ag есть в растворе — он будет выделяться, а медь исчезать, а сама жидкость будет становиться синего цвета Ваша задача аккуратно эту губку собрать в одну емкость, хорошо промыть водой, отфильтровать.
САМЫЕ ДОРОГИЕ СЕРЕБРЯНЫЕ КОНТАКТЫ! ТЕХНИЧЕСКОЕ СЕРЕБРО
С этим порошком ничего уже не случиться, но лучше его расплавить и сделать из него слиток, который и хранить удобно или отдать ювелиру на переработку в изделие, какое сами захотите. Вот и все. С золотом так не получится.
Комментарии (0)
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Источник: sdelaisam.net
Аффинаж серебра: в домашних условиях
В настоящее время известно много методик очистки металлов, применимых как в лабораторных, так и в домашних условиях. Одним из таких способов является аффинаж, до недавних пор применявшийся исключительно на специализированных предприятиях по запатентованным технологиям.
Что такое аффинаж
Обычно понятие «аффинаж» означает получение металла высокой чистоты посредством проведения ряда процедур по удалению примесей. Данный процесс производится в несколько стадий, на каждой из которых применяются определенные физико-химические методы отделения мешающих веществ. Часто таким способом очищаются драгоценные металлы.
Сырьем для аффинирования в данном случае может являться ювелирный лом, «серебряная пена», шлам после электротехнической очистки соответствующих веществ и шлиховое золото.
Аффинаж серебра
Часто данный очистительный метод используется для получения высокопробного серебра. В целом процедура ничем не отличается от аналогичных методик, проводимых для других благородных, черных или цветных металлов. Например, аффинаж золота и серебра или любых платиновых металлов может быть одинаковым. Только в отдельных случаях процедуры проведения различаются.
Пути проведения аффинажа
В технологии обработки аффинаж серебра представлен тремя разными способами – металл может быть очищен от примесей химическим, электролитическим или купелированным методом. Редко применяется удаление лишнего хлором. Выбор методики обусловлен количеством обрабатываемого серебра и его состоянием. Имеют значение и особенности производственного процесса.
Как выбирается путь
Для изначально высокопробного серебра применяется электролитический аффинаж. Обычно при использовании данного метода имеет место ежедневный выпуск продукции. Электролиз помогает получить серебро исключительной чистоты за счет окислительно-восстановительного взаимодействия, в которое примеси не вступают в момент очистки.
В случае когда аргентум находится в виде раствора (нерастворимые сульфаты и хлориды), самым экономичным и удобным способом осаждения металла является химический (в некоторых ситуациях — электрохимический) метод.
Низкопробные сплавы чаще всего разделяются при помощи купелирования – в данном случае повысить чистоту смеси проще всего.
Метод купелирования
Для данного типа аффинажа требуется наличие печи с чашеподобным (пробирным) тиглем. В процессе очистки применяется свинец, расплав которого с серебром окисляется в присутствии кислорода. Все примесные вещества, включая растворитель, отделяются от благородного металла, придавая ему относительную чистоту: в сплаве остается золото и металлы платинового семейства.
Для проведения аффинажа печь требуется предварительно разогреть. В нее помещается техническая свинцово-серебряная смесь, которая накаляется до полного расплавления. В печь запускаются потоки атмосферного воздуха, вызывающие окисление компонентов содержимого. При завершении термической обработки тигель извлекается и разливается в формы.
Изнутри печь выстлана мергелью – одним из видов глины, обогащенной известняком и имеющей пористую структуру. Она поглощает оксиды свинца, образующиеся в процессе аффинажа, так как последние склонны к испарению при воздействии потоков воздуха. На выходе, после окисления примесей, получается сплав с радужно переливающейся поверхностью. При ее растрескивании в смеси можно увидеть яркий серебряный блеск, который свидетельствует о завершении аффинирования.
Купелирование считается самым грубым методом очистки за счет того, что достигается не полное избавление от примесей: все благородные металлы в сплаве остаются на месте. Аффинаж золота, серебра и металлов платиновой группы для их разделения производится другими методами.
Метод электролиза
Электролиз как метод аффинирования производится при сознании двойного электронного слоя: анодом процесса становится загрязненный фрагмент серебра, помещаемый в мешочек, катодом – тонкие пластины, сформированные из некорродирующей стали. Электроды погружаются в раствор нитрата очищаемого металла (концентрация ионов – до 50 мг/мл), добавляется азотная кислота с плотностью 1,5 г/л, и пропускается электрический ток.
В анодных мешочках собираются нерастворенные фрагменты серебра, а также загрязнения. В катодном пространстве собирается чистая проба в микрокристаллическом виде. Объем высвобожденного серебра может вырасти в сторону другого полюса системы, что провоцирует короткое замыкание.
Для предотвращения подобной ситуации, выросшие кристаллические фрагменты при перемешивании раствора обламываются параллельно электродам недалеко от места расположения катода. Полученное серебро извлекается в виде осадка и впоследствии отливается в слитки. Важно вовремя заменять электролит, так как если в качестве примеси присутствует медь, по окончании нужного процесса начнется ее осаждение на катоде поверх благородного металла.
Если раствор серебра ведет себя как гальванический элемент, для выделения металла наиболее эффективен также электролитический метод. Анод может быть графитовым или некорродирующим (сплавы), катод – нержавеющей сталью. Напряжение в элементе устанавливается на уровне не более 2 В. Сама реакция проводится до момента осаждения всего серебра.
Химический аффинаж
Из растворов солей или коллоидов можно извлечь серебро химическими технологиями. Процесс является многостадийным. Для проведения процедуры требуется сульфит натрия, при добавлении которого происходит обменная реакция с выпадением черного осадка новой соли благородного металла.
По факту завершения взаимодействия к полученному раствору приливается нашатырь (хлорид аммония) или поваренная соль. Смесь отстаивается до момента четкого фракционного разделения – должны образоваться мутная и прозрачная части. Серебро считается осажденным полностью, если дополнительное введение солей не вызывает помутнения.
Существует два способа выделения чистого металла из хлорида – сухой и мокрый.
Карбонатный метод выделения серебра из хлорида
Данная технология предполагает получение чистого серебра из высушенного хлорида – вещество соединяется с равновесным количеством карбонатного натрия. В тигле полученная смесь нагревается (наполнять чашу требуется только на половину ввиду увеличения объема содержимого за счет выделения газа). По окончании образования летучих продуктов температура процесса повышается, достигая значений, необходимых для спокойного плавления.
После охлаждения системы серебро извлекается и подвергается повторной выплавке, после которой продукт можно считать готовым. Негативным моментом может стать факт того, что техническая сода оказывает негативное влияние на состояние тигеля. Основным же преимуществом данного метода химического аффинажа является его быстрота.
Восстановительный метод выделения серебра из хлорида
Для восстановления серебра из раствора можно взять разные комплекты реактивов – серную кислоту с цинком или железом или соляную с теми же металлами, включая алюминий.
В среду хлорида вводится один из элементов. К полученному шламу приливается выбранная кислота с концентрацией 0,2 массовых долей. Добавлять раствор можно по частям, контролируя степень прохождения реакции и доливая остатки при ее завершении. Качественным признаком взаимодействия в данном случае является выделение водорода – газ перестает образовываться в момент полного растворения металла или исчезновения кислоты (ее расход можно засвидетельствовать индикаторной бумагой).
Выделение серебра из соли завершается, когда система становится по оттенку похожей на свинец. После этого кислота добавляется для перевода в раствор оставшихся фрагментов ненужных металлов (вручную удаляются большие части). Оставшееся порошковое вещество (так называемый серебряный цемент) очищается дистиллированной водой, просушивается и переплавляется.
Хлорный аффинаж
Метод основан на предположении того, что серебро и недрагоценные металлы реагируют в атмосфере хлора быстрее золота и семейства платиновых элементов. Это позволяет отделить последние вещества от очищаемого (в технологии аффинажа самым трудоемким процессом является разделение благородных сплавов).
Черновое золото в расплавленном виде пропускается через газообразный хлор. Взаимодействие начинается с примесными элементами неблагородного типа, затем в форму соединения переходит серебро, которое можно впоследствии выделить другими методиками аффинирования. Хлориды в смеси всплывают на поверхность за счет меньшей плотности солей по сравнению с металлами.
Аффинаж в иных случаях
В случае наличия медной примеси в серебре рационально говорить не о сплаве, а о смеси металлов (может быть представлена в виде стружки). Тогда азотной и серной кислотами можно растворить неблагородный металл. Используются концентрированные вещества в холодном или горячем виде (от этого зависит скорость реакции).
Для снятия серебряной оболочки с изделий смесь нагревается над спиртовкой или на водяной бане. При температуре ниже 50-60 градусов возможно использование стеклянной или фарфоровой посуды. Таким же способом можно разделить очищаемый металл с никелем, оловом или свинцом.
Аффинаж серебра в домашних условиях
Все способы, описанные выше, теоретически подходят для домашнего использования при условии наличия специального оборудования и опыта. Начинающим лучше попробовать электролитический метод. Обычно таким способом проводят аффинаж серебра из контактов.
Процедуру составляют 3 этапа. Это растворение в азотной кислоте серебра, его цементирование и сплавление, и непосредственно аффинаж серебра в домашних условиях электролизом.
Растворение азотной кислотой
Нитрат серебра готовится сразу на весь процесс – обычно берется 50 грамм металла на литр растворителя (для получения данного соотношения 32 г лома растворяется в 80 г гидрированного оксида азота V). Кислоту требуется разбавить в равном соотношении с водой и перемешать стеклянной палочкой.
Можно проводить аффинаж серебра селитрой при смешении нитрата аммония с электролитом (с реакцией среды меньше 7) для получения той же самой HNO3. В полученный раствор добавляются куски серебра. Смесь нужно оставить на 10-11 часов, так как переход металла во взвешенное состояние произойдет не сразу. Возможно бурное выделение рыже-коричневого газа.
Если раствор приобретает голубоватые или зеленоватые оттенки, это свидетельствует о наличии купоросных или железных примесей. Аффинаж серебра азотной кислотой получается лучше в случаях, когда интенсивное окрашивание отсутствует.
Извлечение серебряного цемента
В смесь добавляются бруски меди для проведения реакции замещения с серебром. Практически сразу на поверхности красного металла начинает осаждаться благородный, который периодически следует стряхивать в раствор для ускорения процесса. Если бруски полностью растворяются, требуется их заменить на новые. Окончанием реакции в данном случае считается охлаждение раствора и его фракционное разделение на серебряноцементную и голубоватую жидкую части.
Фильтрация
Для отделения металла из раствора применяется воронка и фильтровальная бумага. В специально подготовленную емкость раствор с цементом сливается: соль меди стекает через слой пергамента, а серебро остается на поверхности. Впоследствии требуется еще 5 раз промыть фильтрат дистиллированной водой.
В растворе вероятно присутствие некоторого количества оставшегося серебра. Для его извлечения в медную соль добавляется поваренная до выпадения творожистого осадка.
Серебряный цемент высушивается. Сплавление производится в тигле, использование которого для работы с более чистыми образцами не предполагается. Нагревать образец нужно равномерно во избежание разлетания серебряной или окисленной пыли. Можно на поверхность расплава добавить пищевую соду и буру, смешанные в равных соотношениях – состав создаст над металлом стекловидную пленку, защищающую от потерь.
Полученное вещество является низкопробным. Для его более тщательного очищения требуется провести электролиз серебра. Аффинаж в данном случае производится по уже описанному выше методу – для этого удобно переплавлять металл в гранулы.
Техника безопасности
Важно, чтобы в помещении осуществлялась хорошая вентиляция. В качестве защиты рекомендуется использовать перчатки, халат и протекторные очки. Во избежание расплескивания кислоты в воду добавляется сам концентрат, а не наоборот. Получение HNO3 обменной реакцией является наиболее безопасным способом, с помощью которого можно провести аффинаж серебра.
Аммиачная селитра в этом случае смешивается с электролитом (реакция среды меньше 7). Химическую посуду следует проверить на устойчивость к воздействию температур, так как теплота процесса может превышать 100 градусов. Раствором заполняется не более трети сосуда, чтобы избежать разбрызгивания кислоты.
Итоги
Аффинаж серебра не является сложной процедурой при наличии определенного опыта и оборудования. Если соблюдать меры безопасности, можно проводить его не в лабораторных условиях.
Для получения металла самой высокой пробы удобно применять аффинаж серебра электролизом в домашних условиях, так как данный способ минимизирует риск попадания примесей за счет использования тока.
Источник: autogear.ru
Выделение серебра из контактов
Электродные процессы при электролизе фиксажных растворов.
Серебро — один из наиболее электроположительных металлов. Стандартный электродный потенциал серебра для реакции Ag → Ag+ + ё определяется значением E0 = + 0,799 В.
В тиосульфатных растворах в связи с комплексообразованием активность ионов серебра снижена, и потенциал серебра смещается в сторону электротрицательных значений. Ho и здесь он остается более электроположительным, чем у большинства металлов.
При концентрации тиосульфата 250 г/л около 83% всего содержащегося в растворе серебра находится в виде ионов [Ag(S2O3)3] 5- , и зависимость потенциала серебра от концентрации его ионов выражается уравнением Нернста:
В растворе, поступающем на регенерацию с общей концентрацией серебра 2,5-10 г/л, потенциал серебряного электрода принимает значение (-0,15) — (0,1) В, а после понижения общей концентрации серебра до 1 мг/л снижается примерно до — 0,34 В.
Выделение серебра на катоде основано, согласно современным воззрениям, на непосредственном разряде комплексного аниона, адсорбированного на катоде, по схеме:
В электродных процессах принимают участие только те ионы, которые находятся на расстоянии ионного радиуса от поверхности электрода. По мере снижения концентрации серебра в общем объеме раствора диффузия его ионов к катоду замедляется, концентрация их в прикатодном слое резко уменьшается, а это ведет к росту катодной поляризации. В этих условиях становится возможным протекание на катоде побочного процесса восстановления тиосульфатных ионов до сульфидных:
Конвективные потоки приводят к смешению католита с раствором в общем объеме ванны, в результате чего происходит осаждение сульфида серебра по реакции
Рост катодной поляризации при уменьшении концентрации ионов серебра у катода приводит к выделению на катоде серебра в виде порошка. При этом оба катодных процесса — образование порошкообразного металлического серебра и его сульфида — протекают одновременно, но по мере повышения поляризации доля выделения сульфида возрастает. Одновременно увеличивается дисперсность металлической фазы и уменьшается сцепление осадка с катодом.
Кроме выделения серебра и образования его сульфида на катоде протекают некоторые побочные реакции, вызывающие непроизводительный расход тока. В первую очередь к ним относится выделение на катоде водорода, наблюдаемое по образованию пены у катода при электролизе фиксажных растворов.
Анодный процесс при электролизе тиосульфатных растворов заключается в окислении тиосульфатных ионов до тетратионатных:
Возможно также образование в результате этого окисления и других политионатов. Значительная часть этих соединений снова восстанавливается у катода до тиосульфата, что вызывает непроизводительный расход тока.
Относительная скорость и последовательность протекания упомянутых выше катодных процессов, определяющие выход по току, зависят от состава фиксажных растворов, содержания в них серебра, плотности тока и температуры. При всех температурах резкое снижение выхода по току наблюдается при переходе от плотности тока, при которой выделяется компактный осадок серебра, к плотности тока, соответствующей выделению шламообразного осадка. Повышение температуры во всех случаях приводит к увеличению выхода по току, особенно сильно при низких концентрациях серебра в растворе. Особенно резко выражена зависимость выхода по току от содержания серебра в растворе. Низкий выход по току в бедных серебром растворах свидетельствует о значительном расходе тока на побочные процессы, не связанные с выделением серебра.
Электролиз отработанных фиксажных растворов в кинопромышленности и в малых лабораториях
Электролиз отработанных фиксажных растворов на кинокопировальных фабриках, кино- и телестудиях преследует две цели -извлечение серебра и регенерацию фиксажа для повторного использования. Поэтому извлечение серебра из растворов не должно сопровождаться значительным разрушением тиосульфата или загрязнением электролита посторонними примесями.
Это условие выполнимо только при режимах электролиза, сводящих к минимуму рост катодной поляризации, который, как показывает опыт, неизбежен при уменьшение концентрации серебра в электролите ниже 0,5-1,0 г/л или при работе со значительными плотностями тока. Поэтому на предприятиях кинопромышленности при электролизе фиксажных растворов применяют катодную плотность тока в пределах 10-40 А/м2 и извлечение серебра производят не полностью, а лишь снижая концентрацию его до 0,5-1 г/л.
После этого состав раствора корректируют путем добавления свежего тиосульфата, биосульфата и других компонентов и снова направляют в баки для фиксирования кинопленки. Таким образом, раствор многократно оборачивается в замкнутом цикле. Часть раствора выводится из оборота, так как накопление в нем различных примесей, не удаляемых при электролизе вместе с серебром, ухудшает качество фиксирования. Из этой части серебро извлекают полностью любым из известных способов.
Плотность тока при электролизе зависит от состава отработанного фиксажного раствора и составляет, А/м2:
Раствор перемешивают с помощью мешалок, вращающихся между неподвижными электродами, вращающихся катодов, принудительной циркуляции электролита и продувки воздуха.
Кроме энергичного перемешивания в качестве необходимых условий электролиза рекомендуется кислая реакция электролита, присутствие в нем биосульфита натрия и желатины (в пределах 0,01-0,001%), улучшающей характер катодного осадка.
В целом для системы извлечения серебра из отработанных фиксажных растворов в кинопромышленности характерны крупные масштабы производства при относительно малой производительности электролизеров, стабильность состава перерабатываемых растворов и получение на катоде компактного осадка металлического серебра. Сдирка последнего с катода трудоемка. Строгое соблюдение заданного технологического режима требует непрерывного контроля за ходом процесса и высокой квалификации обслуживающего персонала.
Ранее указывалось, что увеличение катодной поляризации приводит к выделению на катоде серебряного порошка совместно с сульфидом серебра. Это обстоятельство, ограничивающее повышение плотности тока при электролизе фиксажных растворов в кинопромышленности, было использовано для разработки технологии электролиза, пригодной для условий малых лабораторий, для которых получение на катоде компактного осадка серебра совсем не обязательно.
Более того, получение шламообразного серебросодержащего продукта, нуждающегося в последующей металлургической переработке, в данном случае предпочтительней для обеспечения сохранности драгоценного металла. В этих условиях естественно вести электролиз в таком режиме, чтобы весь осадок получался в виде шлама, самосползающего с катода.
Для этого необходимо повысить катодную плотность тока, что приводит одновременно к увеличению производительности электролизных ванн. При таком решении отпадает необходимость перемешивания электролита, а также непрерывного контроля плотности тока и содержания серебра в растворе. Достаточно проверять в конце электролиза полноту осаждения серебра. Наконец, взамен трудоемкой операции сдирки катодного осадка применяются операции отстаивания образовавшейся пульпы и фильтрации сгущенного шлама, требующие минимальных усилий.
Условия образования при электролизе самосползающих с катода осадков
Раствор после электролиза содержит окислители — анодные продукты окисления тиосульфата (тетратионат и другие политионаты натрия). Эти анодные продукты окисляют ионы серы по реакции
Поскольку произведение растворимости Ag2S, определяемое как [Ag+]2[S2-], при данной температуре постоянно, исчезновение из раствора ионов серы влечет за собой смешение равновесия реакции вправо, т.е. переход серебра в раствор в составе тиосульфатного комплекса.
Возможно также непосредственное окисление ионов серы кислородом, растворенным в фиксажном растворе, или кислородом воздуха на границе с раствором.
Наблюдения подтвердили, что скорость обратного перехода серебра в раствор увеличивается в условиях аэрации влажного шлама.
Для сокращения этих потерь серебра необходимо:
1) направлять на электролиз фильтрат от фильтрации сгущенного шлама, объем которого составляет 3—5% от общего объема пульпы;
2) максимально сократить продолжительность разделения твердой и жидкой фаз в пульпе.
- Химические способы извлечения серебра из отработанных фиксажных растворов
- Отходы фотографических материалов
- Способы переработки электронного лома за рубежом
- Подготовка материала к переработке и извлечения золота и серебра из электронного лома
- Технологии переработки электронного оборудования с комплексным извлечением всех компонентов
- Особенности и состав электронного лома
- Переработка вторичного сырья, содержащего золото и серебро
- Обжиг концентратов
- Извлечение растворенных золота и серебра при промывке осадков декантацией и на фильтрах
- Материальный баланс по золоту и серебру для технологической схемы переработки руды цианированием
Источник: metal-archive.ru