ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитическое получение металлических порошков из "Прикладная электрохимия" Благородные металлы давно стали мировым эквивалентом стоимости вследствие малого содержания в земной коре и трудной добычи, а также высокой стойкости против коррозионного разрушения. За последнее время они приобретают все большее значение в технике. [c.316] Благородные металлы встречаются в виде самородков (особенно золото и платина) и в значительном числе минералов. Наиболее распространенным минералом серебра является аргентит Ag2S, сопровождающий руды свинца, цинка и меди. [c.316] Добыча благородных металлов осуществляется как из побочных продуктов нри извлечении других металлов, так и из собственных самородных и рудных месторождений. Основное количество золота добывается из самородных россыпей главным источником получения серебра и платиноидов, наоборот, являются побочные продукты металлургии меди, никеля, свинца и других металлов. Добыча благородных металлов из россыпей и руд — большая и сложная область гидрометаллургии. [c.316] Основным назначением электролиза в металлургии благородных металлов является их рафинирование от загрязнений другими металлами, остающимися после огневого рафинирования, и отделение друг от друга. [c.316] Серебро. По своим электрохимическим свойствам серебро относится к группе металлов с весьма низким перенапряжением разряда и ионизации металла и высоким перенапряжением водорода. В связи с этим очень трудно получить плотные катодные осадки серебра из его простых солей, они выделяются в виде дендритов, губки, игл, но с высоким выходом по току. [c.316] Превалирующими катодной и анодной реакциями при рафинировании серебра являются Ag е Ag+. Из-за малого перенапряжения при не слишком высоких плотностях тока эти реакции протекают при потенциалах, близких к равновесному. В соответствии с этим возможные примеси — золото, платиноиды, медь, сурьма, висмут, олово, селен, теллур, а также незначительные количества цинка, кадмия, никеля, железа — ведут себя в растворах рафинирования серебра в соответствии с их потенциалами и химическими свойствами. В шламе концентрируются золото и платиноиды, сурьма, висмут и олово в виде гидроокисей и метаоловян-ной кислоты, сера, селен и теллур в виде сульфидов, селенидов и теллуридов металлов. В растворе накапливается медь, которой в рафинируемом металле может быть довольно много (в сплаве д оре до 2—3%), а также все более электроотрицательные металлы. Контролирующей примесью является медь, допустимое содержание которой 30—40 г/л. При превышении этого количества часть электролита отбирают и заменяют свежим серебро из отработанного раствора извлекают методом цементации медьЕо. [c.316] Для получения серебра применяют сплавы, содержащие не менее 65% серебра (650 проба). Для уменьщения содержания золота в сплаве, предназначенном для извлечения серебра, шихта при огневом рафинировании искусственно обогащается серебром. Электролитом служит раствор азотнокислого серебра концентрацией 25—40 г/л, к которому для повышения электропроводности добавляют до 10 г/л НЫОз. При большем содержании кислоты на катоде усиливается реакция восстановления ЫОз до МОа что снижает катодный выход по току и способствует загрязнению воздуха окислами азота. Низкое допустимое содержание свободной кислоты является причиной сравнительно высокого напряжения на ванне (1,5-2 В). [c.317] Анодный шлам от рафинирования металла д орэ ( золотистого серебра ) содержит, кроме 30—70% серебра, также значительные количества золота и иногда платиноиды. Серебро отделяют растворением его в азотной кислоте, а остаток сплавляют, отливают в аноды и направляют на рафинирование золота. [c.317] В некоторых случаях производится рафинирование вторичного серебра (дельное серебро), представляющего собой двойные сплавы серебра с медью или же тройные сплавы с золотом и медью. [c.317] Рафинирование серебра обычно ведут в ваннах из керамики или другого инертного материала (пластмасса, эбонит) емкостью до 0,5 м . Аноды выплавляют в виде брусков разных размеров, завешивают по несколько штук на одну анодную штангу и растворяют в течение 2—3 сут. Катодные листы могут быть изготовлены из алюминия, нержавеющей стали или серебра. [c.317] Особенностями электролизеров для рафинирования серебра являются специальные матерчатые чехлы, в которые помещают аноды для тщательного сбора ценного шлама и предотвращения попадания его в катод, и необходимость установки специального сборника для рыхлого катодного серебра, которое ручным способом или механически снимают в ходе процесса. Процесс проводят периодически. [c.317] Реже применяются ванны с горизонтальным рас юложением электродов, которые не требуют остановки для извлечения серебра. [c.318] Выход по току при рафинировании серебра достигает 95—97%, расход энергии 300—400 кВт/-ч/т серебра, чистота катодного серебра 99,95%. [c.318] Важным свойством золота для процессов электролиза является склонность его к пассивированию и комплексообразованию. Из всех возможных соединений золота лучшей растворимостью обладает АиС1з, который и применяется для рафинирования золота. [c.318] Из приведенных данных следует, что все примеси в аноде должны растворяться легче, чем золото, поэтому они будут накапливаться в электролите и осаждаться на катоде вместе с золотом только по достижении критических концентраций для платины — 50—60 г/л, для палладия- 15 г/л и для меди— 150 г/л. [c.318] Из приведенных выше значений потенциалов следует, что растворение золотого анода протекает с образованием ионов обеих валентностей, поэтому рассчитанный анодный выход золота по току (только с учетом Аи +) равен 125—140%. [c.319] Электролитическое рафинирование золота постоянным током производится в растворах, содержащих 30—40г/лАи + и 30—40 г/л свободной соляной кислоты (если содержание серебра менее 4%). При более высоком содержании серебра концентрация ионов золота в электролите равна 60—70 г/л Аи + и 60—70 г/л НС и на постоянный ток накладывается переменный. Рафинирование происходит при 60—70°С и высоких плотностях тока для постоянного тока 500—1500 А/м , а при наложении переменного тока 1000— 3000 A/м . В этих условиях получают плотный катодный осадок, поэтому катоды изготовляют из жести чистого золота. Чистота золота при рафинировании достигает не менее 99,99% Аи. [c.319] Объем электролизеров не более 20—30 л. Их изготовляют из фарфора с наружным термостатирующим сосудом для нагревания. [c.319] Суш ность метода порошковой металлургии заключается в том, что порошок или смесь порошков с пластификатором (керамические материалы) прессуют в металлических пресс-формах, после чего полученные изделия (полуфабрикаты) подвергают термической обработке — спеканию при температуре ниже температуры плавления в защитной среде или в вакууме. [c.320] Вернуться к основной статье