| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2176290
СПОСІБ електролітичного РЕГЕНЕРАЦІЇ СЕРЕБРА З СРІБНОГО ПОКРИТТЯ
НА МЕТАЛЕВОЇ ОСНОВІ
Ім'я винахідника: Громов О.Г .; Кузьмін А.П .; Куншіна Г.Б .; Локшин Е.П .; Калинников В.Т.
Ім'я патентовласника: Інститут хімії та технології рідкісних елементів і мінеральної сировини ім. І.В. Тананаева Кольського наукового центру РАН
Адреса для листування: 184200, Мурманська обл., М Апатити, вул. Ферсмана, 14, КНЦ РАН, ІХТРЕМС, Патентний відділ
Дата початку дії патенту: 2000.12.08
Винахід відноситься до галузі металургії благородних металів, переважно срібла, і може бути використано при електролітичному отриманні срібла з срібного скрапу електронних і електротехнічних виробів. У процесі використовують електроліт, для анодного розчинення срібла, який містить сірчану кислоту з концентрацією 80,0-84,5 мас.% І сульфат срібла в кількості 15-40 г / л кислоти. Електроліз ведуть при напрузі не більше 1,8 В з виділенням металевого срібла на катоді. Електроліз переважно вести при 35-50 o С c регенерацією срібла з покриттів на основі, що містить мідь, залізо або алюміній. Досягнутий результат полягає в здійсненні катодного відновлення срібла з скрапу електронних і електротехнічних виробів без руйнування матеріалу їх основи. При цьому чистота металевого срібла, що виділяється на катоді, становить не менше 99,9% при його витяганні 99,6-99,8%. До складу електроліту входять широко використовуються нетоксичні речовини.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі металургії благородних металів, переважно срібла, і може бути використано при електролітичному отриманні срібла з срібного скрапу електронних і електротехнічних виробів.
При регенерації срібла з срібних покриттів на основі, що містить мідь, залізо або алюміній, виникає проблема селективного вилучення срібла без руйнування основи і розчинення припою з одночасним отриманням високочистого металевого срібла. При цьому важливе значення має обмеження шкідливого впливу використовуваної технології або її компонентів на навколишнє середовище.
Відомий спосіб регенерації срібла з срібного покриття на мідній основі (див. Патент РФ N 2109824, МПК 6 С 22 В 7/00, 11/00, 1998 г.), що включає обробку скрапу сумішшю концентрованих сірчаної та азотної кислот з перекладом срібла в розчин , осадження утворюється сульфату срібла, спікання його з гідроксидом калію при 450-500 o C і вилуговування спека водою з отриманням металевого срібла.
Недоліком цього способу є його многостадийность і висока енергоємність. При практичної реалізації способу необхідний жорсткий контроль за концентрацією вільної азотної кислоти і температурою кислотної обробки скрапу, оскільки можливо корродірованіе основи і забруднення цільового продукту.
Відомий спосіб електролітичної регенерації срібла з срібного покриття на мідній основі (див. Гайдаренко О.В., Дробот Д.В., Чернишов В.І. Концентрування благородних і платинових металів методом селективного електрохімічного виділення кольорових металів з вторинної сировини джерел. Изв. Вузів : Кол. металургія, N 4, 1997 г., с. 18-22), що включає дві стадії електролітичної обробки. На першій стадії здійснюють розчинення припою в сульфамінової електроліті з виділенням на катоді при відповідних потенціалах порошків свинцю, олова і цинку. На другій стадії розчиняють медьсодержащего основу в сернокислом електроліті з виділенням на катоді мідного порошку, при цьому срібло концентрують в анодному шламі.
Недоліком цього способу є повне електрохімічне розчинення основи електронних виробів і припою з перекладом срібла в шлам, що не дозволяє отримати срібло високої чистоти і підвищує енергоємність процесу.
Відомий і спосіб електролітичної регенерації срібла з срібного покриття на залізній основі (див. Патент США N 3788958, Н. кл. 204-146, 1974), що включає анодне розчинення срібла в електроліті, що містить 86 об.% Концентрованої сірчаної кислоти, 12 про.% етилового спирту і 2 об.% мононітробензола, при 40 o C, напрузі 8 B і щільності струму 12 A / дм 2.
Недоліком відомого способу є те, що він не дозволяє здійснити катодного відновлення срібла через наявність у складі електроліту сильного окислювача у вигляді нитробензола, який є до того ж сильнодіючим отруйною речовиною.
Технічним результатом є селективне електрохімічне витяг срібла з скрапу, що містить срібні покриття на металевій основі в присутності припою, з отриманням на катоді високочистого металевого срібла, а й виключення зі складу електроліту токсичних речовин.
Технічний результат досягається тим, що в способі електролітичної регенерації срібла з срібного покриття на металевій основі, що включає анодне розчинення срібла при нагріванні в електроліті, що містить сірчану кислоту і добавку, відповідно до винаходу електроліт містить сірчану кислоту з концентрацією 80.0-84.5 мас.%, А в як добавки - сульфат срібла в кількості 15-40 г / л кислоти, причому електроліз ведуть при напрузі не більше 1.8 в з виділенням срібла на катоді. і тим, що електроліз ведуть при 35-50 o C, і тим, що регенерацію ведуть з срібного покриття на основі, що містить мідь, залізо або алюміній.
Використання для електролізу сірчаної кислоти концентрацією 80.0-84.5 мас. % Забезпечує селективне анодне розчинення срібного покриття і виділення на катоді порошку високочистого металевого срібла. При концентрації сірчаної кислоти вище 84.5 мас.% Катодного срібло забруднюється домішками сульфіду срібла, а при концентрації менше 80.0 мас.% Починається значне анодне розчинення металевої основи й зварювання.
Використання сульфату срібла в складі електроліту підвищує його електропровідність і сприяє формуванню на катоді кристалічного осаду металевого срібла. При концентрації сульфату срібла менше 15 г / л кислоти на катоді утворюється аморфний осад срібла, а при концентрації більше 40 г / л кислоти відбувається випадання сульфату срібла в осад.
Здійснення електролізу при напрузі не більше 1.8 В забезпечує селективне анодне розчинення срібла. При напрузі понад 1.8 В відбувається утворення сульфіду срібла на катоді, а й часткове розчинення металевої основи й зварювання.
Проведення електролізу при 35-50 o C сприяє підтримці високої швидкості процесу. При температурі менше 35 o C швидкість процесу різко падає, а при температурі понад 50 o C починається помітне анодне розчинення припою.
Здійснення електролізу відповідно до викладених вище умов дозволяє селективно витягувати металеве срібло з срібних покриттів на основі, що містить мідь, залізо або алюміній.
Зазначені вище особливості і переваги заявленого винаходу можуть бути більш наочно пояснені нижченаведеними прикладами.
приклад 1
Здійснюють регенерацію срібла з срібного покриття на мідних болтах М16х30 при утриманні срібла 0.65 мас.%.
Болти з свинцево-олов'янистим припоєм в кількості 10 штук загальною вагою 597 г завантажують в перфорований фторопластовий стакан з мідним струмопідведення, що виконує функцію анодної кошика. Анодну кошик поміщають в корпус електролізера, виконаний у вигляді циліндра з нержавіючої сталі, в який потім заливають 1 л сірчаної кислоти концентрацією 84.5 мас.%, Що містить 30 г сульфату срібла. Корпус електролізера приєднаний до негативного полюса джерела струму і виконує функцію катода. Температуру електроліту підтримують у межах 45 o С.
Електроліз ведуть при напрузі 1.8 В.
При подачі напруги через електроліт починає протікати струм величиною 5 A, який зменшується у міру зняття покриття. Процес припиняють при досягненні значення струму 0.1 А, при цьому тривалість електролізу становить близько 45 хв.
У процесі електролізу прозорість і колір електроліту залишаються незмінними. На катоді срібло виділяється у вигляді дрібнодисперсного легкоотслаіваемого порошку світло-сірого кольору. Отримане срібло відокремлюють від електроліту центрифугуванням з наступним промиванням і сушінням при 150 o C.
Висушений продукт вагою 3.87 г являє собою металеве срібло чистотою 99.9% при вмісті домішок,%: Cu 0.03, Pb 0.01, Sn 0.003, Fe 0.003.
Витяг срібла з покриття становить 99,7%.
Поверхня болтів після промивки не містила слідів корозії.
приклад 2
Здійснюють регенерацію срібла з срібного покриття на латунних гайках M16 при утриманні срібла 1.18 мас.%.
Гайки в кількості 45 штук загальною вагою 685 г завантажують в анодний кошик, яку потім розміщують в корпусі електролізера. У електролізер заливають 1 л сірчаної кислоти концентрацією 80.0 мас.
%, Що містить 15 г сульфату срібла. Температуру електроліту підтримують у межах 50 o C.
Електроліз ведуть при напрузі 1.5 В.
При подачі напруги через електроліт починає протікати струм величиною 8 A, який зменшується у міру зняття покриття. Процес припиняють при досягненні значення струму 0.1 А, при цьому тривалість електролізу становить близько 60 хв.
У процесі електролізу прозорість і колір електроліту залишаються незмінними. На катоді срібло виділяється у вигляді дрібнодисперсного легкоотслаіваемого порошку світло-сірого кольору. Отримане срібло відокремлюють від електроліту центрифугуванням з наступним промиванням і сушінням при 150 o C.
Висушений продукт вагою 8.07 г являє собою металеве срібло чистотою 99.9% при вмісті домішок,%: Cu 0.04, Sn 0.01, Fe 0.006.
Витяг срібла з покриття складає 99.8%.
Поверхня гайок після промивки не містила слідів корозії.
приклад 3
Здійснюють регенерацію срібла з срібного покриття на алюмінієвих пластинах розміром 10 х 5 х 0.15 см з вмістом срібла 1.4 мас.
%.
Пластини в кількості 10 штук загальною вагою 239 г завантажують в анодний кошик, яку потім поміщають в корпус електролізера. У електролізер заливають 1 л сірчаної кислоти концентрацією 82 мас.%, Що містить 20 г сульфату срібла. Температуру електроліту підтримують у межах 35 o C.
Електроліз ведуть при напрузі 1.6 В. При подачі напруги через електроліт починає протікати струм величиною 4 A, який зменшується у міру зняття покриття. Процес припиняють при досягненні значення струму 0.1 А, при цьому тривалість електролізу становить близько 40 хв.
У процесі електролізу прозорість і колір електроліту залишаються незмінними. На катоді срібло виділяється у вигляді дрібнодисперсного легкоотслаіваемого порошку світло-сірого кольору. Отримане срібло відокремлюють від електроліту центрифугуванням з наступним промиванням і сушінням при 150 o C.
Висушений продукт вагою 3.34 г являє собою металеве срібло чистотою 99.9% при вмісті домішок,%: Cu 0.01, Fe 0.003, Al 0.02.
Витяг срібла з покриття складає 99.8%.
Поверхня пластин після промивки не містила слідів корозії.
приклад 4
Здійснюють регенерацію срібла з срібного покриття на корпусах електротехнічних виробів з нержавіючої сталі, що мають різну форму і розмір, із середнім вмістом срібла 0.72 мас.%.
Корпуси загальною вагою 274 г завантажують в анодний кошик, яку поміщають в корпус електролізера. У електролізер заливають 1 л сірчаної кислоти концентрацією 84.5 мас.%, Що містить 30 г сульфату срібла. Температуру електроліту підтримують у межах 45 o C.
Електроліз ведуть при напрузі 1.2 В.
При подачі напруги через електроліт починає протікати струм величиною 3 А, який зменшується у міру зняття покриття. Процес припиняють при досягненні значення струму 0.15 А, при цьому тривалість електролізу становить близько 70 хв.
У процесі електролізу прозорість і колір електроліту залишаються незмінними. На катоді срібло виділяється у вигляді дрібнодисперсного легкоотслаіваемого порошку світло-сірого кольору. Отримане срібло відокремлюють від електроліту центрифугуванням з наступним промиванням і сушінням при 150 o C. Висушений продукт вагою 1.965 г являє собою металеве срібло чистотою 99.9% при вмісті домішок,%: Cu 0.01, Fe 0.04, Ni 0.03.
Витяг срібла з покриття складає 99.6%.
Поверхня корпусів після промивки не містила слідів корозії.
Приклади 5 і 6 ілюструють даний винахід при використанні позамежних значень режимних параметрів, що призводить до зниження чистоти срібла, що виділяється на катоді, і корродірованію основи виробів.
приклад 5
З Здійснюють регенерацію срібла відповідно до умов прикладу 1.
Відмінність полягає в тому, що використовують сірчану кислоту концентрацією 90 мас.
%, А електроліз ведуть при напрузі 2 B і температурі електроліту в межах 60 o C. При подачі напруги через електроліт починає протікати струм величиною 6.5 А.
Процес припиняють при досягненні значення струму 0.1 А.
Тривалість електролізу становить близько 30 хв.
У процесі електролізу електроліт темніє і стає непрозорим. На катоді срібло виділяється у вигляді порошку темно-сірого кольору, який насилу відокремлюється від катода. Чистота отриманого срібла становить 96.6% при вмісті домішок,%: Ag 2 S 2.5, Cu 0.3, Pb 0.3, Sn 0.2, Fe 0.003.
Після промивання на поверхні болтів і зовнішньому шарі припою візуально видно сліди корозії.
приклад 6
Здійснюють регенерацію срібла відповідно до умов прикладу 1.
Відмінність полягає в тому, що використовують сірчану кислоту концентрацією 75 мас.
%, Що містить 50 г сульфату срібла, а температуру електроліту підтримують у межах 30 o C.
Електроліт є каламутним через випадання сульфату срібла. При подачі напруги через електроліт починає протікати струм величиною 1 A.
Процес припиняють при досягненні значення струму 0.1 А, при цьому тривалість електролізу становить близько 1 50 хв.
В ході електролізу електроліт стає блідо-блакитного кольору. На катоді срібло виділяється у вигляді зернистого порошку сріблястого кольору. Чистота отриманого срібла становить 97.4% при вмісті домішок,%: CuSO 4 0.2, Cu 1.1, Pb 0.6, Sn 0.5, Fe 0.1.
Після промивання на поверхні болтів і зовнішньому шарі припою візуально видно інтенсивні сліди корозії.
З наведених вище прикладів видно, що заявляється спосіб дозволяє здійснити катодного відновлення срібла з скрапу електронних і електротехнічних виробів без руйнування матеріалу їх основи. При цьому чистота металевого срібла, що виділяється на катоді, становить не менше 99.9% при його витяганні 99.6-99.8%. До складу електроліту входять широковживаних нетоксичні речовини.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб електролітичного регенерації срібла з срібного покриття на металевій основі, що включає анодне розчинення срібла при нагріванні в електроліті, що містить сірчану кислоту і добавку, що відрізняється тим, що, використовують сірчану кислоту з концентрацією 80,0-84,5 мас.%, А в якості добавки - сульфат срібла в кількості 15-40 г / л кислоти, причому електроліз ведуть при напрузі не більше 1,8 в з виділенням срібла на катоді.
Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що електроліз ведуть при 35-50 o С.
Спосіб за п.1 або 2, який відрізняється тим, що регенерацію срібла ведуть з срібного покриття на основі, що містить мідь, залізо або алюміній.
Версія для друку
Дата публікації 05.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.