| 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 RU2100484
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ СРІБЛА З ЙОГО СПЛАВІВ
Ім'я винахідника: Лебідь А.Б .; Скороходов В.І .; Набойченко С.С .; МАСТЮГІНА С.А .; Хусаїнов Ф.Г.
Ім'я патентовласника: Акціонерне товариство відкритого типу "Уралелектромедь"; Уральський державний технічний університет
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.02.14
Використання: стосується отримання срібла шляхом аффінажу сплавів срібла з одночасним підвищенням вилучення благородного металу. Суть винаходу: спосіб включає розчинення вихідного сплаву в азотній кислоті в присутності іонів амонію, відділення шламу, обробку гідроксидом амонію нагрітого розчину азотнокислого срібла після сорбційної очистки на анионите та фільтрування гідроксидів домішкових металів, а після електролізу срібла з розчину азотнокислого срібла електроліт повертають на розчинення сплаву . Спосіб дозволяє одностадійно отримувати катодного срібло, підвищити пряме витяг срібла, виключити рідкі відходи і анодні залишки, в промисловому масштабі вести переробку срібних сплавів з вмістом срібла менше 95%.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до кольорової металургії, рафінування срібних сплавів і може бути використано на афінажних виробництвах.
Найбільш поширені електролітичні способи афінажу, які дозволяють отримувати срібло високої чистоти, а домішки переводити в напівпродукти, з яких цінні компоненти потім витягуються окремими способами.
Однак електроліз значно ускладнюється при наявності у вихідних сплавах срібла значних кількостей міді, телуру, паладію та інших платиноїдів.
Відомий спосіб електролітичного рафінування срібно-золотого сплаву (сплав Доре), що містить не менше 95% срібла, не більше 3% золота і до 2% міді, свинцю, нікелю, заліза, телуру, платини і паладію (у сумі). В якості електроліту використовують розчин нітрату срібла (до 60 г / дм 3 Ag), а анодом служить рафініруемий сплав. Катодна щільність струму составляет300 А / м 2. У всіх випадках анодна і катодного простору розділені.
У процесі електролізу контролюють вміст міді в електроліті. При концентрації міді в електроліті вище 45 г / дм 2 електроліт виводять на переробку, цементуючи срібло і інші благородні метали, які пройшли в розчин. Наступну порцію електроліту готують з уже отриманого срібла, розчиняючи його в азотній кислоті [1]
Недоліки способу:
1. Спосіб передбачає переробку сплавів з вмістом срібла не нижче 95%
2. Спосіб не передбачає регенерацію електроліту. Забруднений електроліт переробляють окремо.
3. Освіта анодних залишків і продуктів переробки некондиційного електроліту призводить до зниження прямого вилучення срібла не менше 10%
Відомий і спосіб електролітичного рафінування срібла [2]
За цим способом електроліт готують розчиненням вихідного срібно-золотого сплаву в розчині азотної кислоти (при низьких змістах паладію і телуру в сплаві) або з катодного срібла. Електрорафінування вихідного срібного сплаву ведуть в розчині азотнокислого срібла з добавкою азотної кислоти з розчинною анодом до накопичення критичного вмісту домішок в електроліті (Cu 80 100 г / дм 3; Ті 16 30 мг / дм 3; Pd О, 1 0,2 г / дм 3), після якого домішки переходять в катодного срібло. При накопиченні домішок електроліт періодично виводять на переробку з виділенням з нього срібла і цінних благородних металів.
При переробці сплавів срібла з підвищеним вмістом телуру і платиноїдів для отримання срібла марки Ср-A1 потрібно реелектроліз катодного срібла.
Недоліки способу:
1. Спосіб не дозволяє використовувати вихідний золото-срібний сплав для приготування електроліту при вмісті в ньому телуру до 0,1-0,15% і паладію до 0,25-0,35% а обсяг повернення отриманого катодного срібла на приготування електроліту становить до 30%
2. Значна кількість (до 30%) благородних металів залишається в розчинах незавершеного виробництва, що вимагає додаткової їх переробки, тому що спосіб не передбачає регенерацію електроліту.
3. Пряме витяг срібла не вище 70% через утворення анодних залишків і відпрацьованих електролітів.
4. Необхідно багатостадійну рафінування до отримання кондиційного цільового продукту.
Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності є спосіб електролітичного виділення срібла з азотнокислим розчинів, отриманих після вилуговування анодних мідних шламів азотною кислотою.
Надлишкову кислотність отриманих азотнокислих розчинів перед електролітичним виділенням срібла знижують спочатку розведенням розчину, а потім часткової нейтралізацією кислоти 5% -ним розчином гідроксиду натрію і гідроксиду амонію [3]
Недоліки цього способу:
1. Спосіб по прототипу застосуємо для анодних шламів, які є більш складними за хімічним і фазовим складом в порівнянні зі сплавами срібла.
2. Розчинення анодних мідних шламів в одній азотній кислоті неминуче веде до виділення оксидів азоту, в тому числі і за рахунок розчинення супутніх кольорових металів і їх з'єднань. (Це посилює екологічну обстановку при промисловому здійсненні способу).
3. Спосіб за прототипом не передбачає оборот робочих розчинів, що знижує ступінь прямого вилучення благородних і рідкісних металів до 70% і призводить до неминучих безповоротних втрат благородних металів з виведеними розчинами.
4. Спосіб не гарантує отримання кондиційного (чистотою 99,99%) срібла, особливо за змістом платиноїдів і телуру. Спосіб не може гарантувати отримання срібла, що відповідає вимогам ГОСТу, що потребують додаткової переробки одержуваного цим способом срібла.
Винахід вирішує задачу одностадійного рафінування сплавів срібла з підвищеним вмістом міді (до 2,0%), суми платиноїдів до 0,4% телуру до 0,2% і дозволяє підвищити пряме витяг срібла, виключити реелектроліз при отриманні високих марок цільового продукту.
Це досягається тим, що всі операції ведуть у присутності іонів амонію: вихідний срібний сплав розчиняють в азотній кислоті в присутності іонів амонію до концентрації їх 3,0 5,0 г / дм 3, відокремлюють осад, розчин піддають сорбційної очистки від платиноїдів, фільтрат обробляють гідроксидом амонію, осад відфільтровують і ведуть електролітичне виділення срібла, а потім електроліт повертають на розчинення вихідного сплаву.
Порівняльний аналіз відомих технічних рішень і винаходу дозволяє зробити висновок, що винахід невідомо з рівня техніки і відповідає критерію "новизна". Від прототипу заявляється спосіб відрізняється тим, що всі операції способу ведуть у присутності іона амонію, а одержуваний розчиненням в кислоті вихідного срібного сплаву електроліт, що містить 3,0 5,0 г / дм 3 іона амонію, піддають перед електролізом сорбційної очистки на анионите від платиноїдів , потім його обробляють гідроксидом амонію і фільтрують.
Сутність винаходу для фахівця, що займається афінажем срібла, не слід явно з відомого рівня техніки, тому що заявляється спосіб отримання срібла дозволяє отримувати цільовий продукт одностадійно з чистотою катодного срібла, що забезпечує вимоги ГОСТ 28595-90 з отриманням срібла марки не нижче Cp-A1, підвищити пряме витяг срібла до 95% виключити рідкі відходи, що вимагають утилізації, і анодні залишки. Спосіб дозволяє вести переробку срібних сплавів з вмістом срібла менше 95%
Режими здійснення способу підібрані експериментально.
Розчинення вихідного срібного сплаву (отримання електроліту) ведуть в герметичному реакторі без перемішування в розчині азотної кислоти під тиском виділяється газової фази в присутності іонів амонію. Дослідним шляхом встановлено концентрація іона амонію в кінцевому розчині на стадії розчинення вихідного сплаву 3,0 5,0 г / дм 3. Концентрація іонів амонію менше 3,0 г / дм 3 призводить до підвищеної концентрації токсичних оксидів азоту в відходить газовій фазі.
(Таблиця, п. 1).
Концентрація іонів амонію в вихідному розчині азотнокислого срібла вище 5,0 г / дм3 не призводить до зниження концентрації оксидів азоту, а призводить до погіршення сорбційної очистки розчину від платиноїдів.
(Таблиця, п. 5).
Концентрація іонів амонію в вихідному розчині азотнокислого срібла в інтервалі 3,0 5,0 г / дм 3 забезпечує вміст токсичних оксидів азоту в відходить газовій фазі не вище 6,5 г / м 3, і в що виходить після сорбції розчині зміст платини і паладію НЕ більше 0,01 і 0,005 г / дм 3 відповідно.
Це гарантує утримання в цільовому продукті суми платиноїдів не більше 0,001% тобто відповідність вимогу ГОСТ 28595-90.
(Таблиця, п. 2, 3, 4).
Після сорбції на анионите платиноїдів ведуть обробку азотнокислого розчину срібла гідроксидом амонію, контролюючи в ньому вміст міді до залишкової концентрації 1,5 2,0 г / дм 3 і телуру до 0,003 г / дм 3.
(Таблиця 1, п. 2, 3, 4).
Більш високий вміст міді і телуру не дозволяють отримувати срібло необхідного по ГОСТу якості.
(Таблиця, п. 5).
Спосіб випробуваний в напівпромисловому масштабі при переробці срібно-золотого сплаву виробництва АТ "Уралелектромедь" складу, мас.
- Au 4,9 6,4
- Ag 91 92
- Pf 0,09 0,1
- Pd 0,31 0,33
- Te 0,05 0,33
- Cu 0,84 3,65
і ілюструється прикладами практичного здійснення способу.
Приклад 1. Порцію срібно-золотого сплаву розчиняють при 9О 110 o C в розчині азотної кислоти в присутності іонів амонію під тиском виділяється гaзовой фази 0,05 МПа до концентрації срібла в кінцевому розчині 150 г / дм 3 і іонів амонію 3,0 г / дм 3. Максимальний вміст оксидів азоту в відходить газовій фазі склало 6,4 г / м 3.
Шлам відфільтровують, а азотнокислий розчин пропускають через аніоніт зі швидкістю менше 3,0 об / об ч.
Розчин після сорбційної колонки містить 0,007 г / дм платини, 0,0006 г / дм 3 паладію, 4 г / дм 3 міді і 0,07 г / дм 3 телуру.
Розчин азотнокислого срібла нагрівають до 50 o С і додають гідроксид амонію до змісту в розчині міді 1,5 г / дм 3. Осад гідроксидів після відстою відфільтровують.
Гідратний кек містить, мас. срібло 26, мідь 31, телур 0,6. Потім розчин азотнокислого срібла поміщають в злектролізер і ведуть електроліз срібла при щільності струму 500 А / м 2 і 20 o С до змісту срібла в електроліті 50 г / дм 3. Електроліт і катод срібло видаляють з злектролізера, електроліт повертають на операцію розчинення, а катод срібло промивають, сушать, переплавляють, аналізують. Срібло відповідає ГОСТ 28595-90 для марки Cp-A1.
Приклад 2. Спосіб здійснюють, як в прикладі 1, розчиняючи вихідний сплав в азотній кислоті до концентрації іонів амонію 4,0 г / дм 3. Максимальний вміст оксидів азоту в відходить газовій фазі становить 5,3 г / дм 3. Гідроксидом амонію розчин азотнокислого срібла обробляють до змісту в розчині міді 1,5 г / дм 3, телуру 0,003 г / дм 3. Катодне срібло після електролізу відповідає ГОСТ 28545-90 марки Cp-Al.
Приклад 3. Спосіб здійснюють, як в прикладі 1, розчиняючи вихідний сплав в азотній кислоті в присутності іонів амонію до концентрації їх 5,0 г / дм 3. Максимальний вміст оксидів азоту в відходить газовій фазі становить 4,2 г / дм 3. Розчин після сорбції домішок обробляють гідроксидом амонію до змісту в ньому міді 1,8 г / дм 3, телуру 0,001 г / дм 3. Після електролізу катод срібло відповідає ГОСТ 28545-90 марки Cp-Al.
Переваги промислового використання заявляється способу
Позитивні результати випробування способу в умовах роботи АТВТ "Уралелектромедь" дозволяють вважати, що заявляється спосіб отримання срібла з його сплавів промислово придатним.
1. Спосіб забезпечує одностадійне отримання чистого срібла електролізом при підвищених змістах домішок.
2. Спосіб забезпечує повну регенерацію електроліту.
3. Виключено освіту анодних залишків і рідких напівпродуктів, підвищено пряме витяг срібла.
4. Пряме витяг срібла підвищено не менше ніж на 10%
5. Спосіб дозволяє в промисловому масштабі вести переробку сплавів срібла з вмістом срібла менше 95%
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання срібла з його сплавів, що включає азотнокисле розчинення вихідного сплаву, відділення нерозчинного залишку, нейтралізацію розчину з використанням гідроксиду амонію і електролітичне виділення срібла з азотнокислого розчину, що відрізняється тим, що розчинення вихідного сплаву в азотній кислоті ведуть у присутності іонів амонію до концентрації їх в розчині 3 5 г / дм 3, після чого розчин піддають сорбційної очистки, потім проводять обробку фільтрату гидрооксидом амонію і після відділення осаду здійснюють електролітичне виділення срібла з поверненням електроліту на розчинення вихідного сплаву.
Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг
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.