ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электролитическое рафинирование серебра из "Металлургия благородных металлов " Электролитические методы аффинажа наиболее совершенны и позволяют получать металлы высокой чистоты при комплексно.м использовании всех ценных компонентов, входящих в состав рафинируемого металла. [c.315] При электролитическом рафинировании серебра в качестве растворимого анода используют рафинируемый серебряный сплав. Электролитом служит водный раствор азотнокислого серебра с добавкой небольшого количества азотной кислоты. [c.315] Примеси с потенциалом более электроотрицательным, чем потенциал серебра (медь, свинец, висмут, цинк, железо и т. д.), переходят в раствор. [c.316] В анодах, помимо серебра, в качестве примесей всегда содержатся золото, металлы платиновой группы и неблагородные металлы — медь, свинец, висмут, цинк, железо и т. д. В серебрянозолотых сплавах, получаемых при переработке медеэлектролитных шламов, присутствуют селен и теллур. Содержание этих примесей и их поведение при электролизе в значительной степени определяются условиями электролитического рафинирования серебра. [c.317] Содержание в анодном металле до 20 % Аи не нарушает течение электролиза. Имея стандартный потенциал (фоAu/Au += +1,58 В), более положительный по сравнению с серебром, золото не растворяется на аноде и переходит в шлам. При содержании свыше 20 % золото образует плотную корку на аноде, пассивируя его и вызывая побочные реакции на электродах. [c.317] При растворении анода платина, так же как и палладий, в основном, переходит в шлам. Однако некоторое ее количество может все же переходить в электролит. Так как ее потенциал (+1,2 В) положительнее потенциала серебра, то она будет осаждаться на катоде в первую очередь. Поэтому при содержании в анодах платины, так же как и в случае палладия, ведут контроль состава электролита. Максимальное содержание в нем платины составляет 0,025 г/л. [c.318] Из всех неблагородных металлов в анодном металле обычно преобладает медь, имеющая стандартный потенциал + 0,337 В. Поэтому она легко растворяется на аноде и при небольших концентрациях не осаждается на катоде. Тем не менее, присутствие значительного количества меди в электролите может привести к ряду нежелательных явлений. [c.318] При прохождении тока через электролит перенос зарядов осуществляется как ионами меди, так и ионами серебра. Но так как ионы серебра принимают участие в катодном процессе, а ионы меди не разряжаются на катоде и. накапливаются в прикатодном пространстве, то концентрация ионов серебра у катода может стать значительно ниже, а концентрация ионов меди гораздо выше, чем в объеме электролита. Вследствие соответствующего понижения потенциала разряда ионов серебра и повышения потенциала разряда ионов меди в прикатодном слое электролита могут возникнуть такие условия, при которых начнется совместное осаждение этих металлов на катоде. Вероятность совместного осаждения серебра и меди возрастает при повышении плотности тока и недостаточно интенсивном перемешивании электролита. [c.318] Во избежание этого содержание меди в электролите тщательно контролируют. Предельной концентрацией меди считается 100 г/л при этом концентрация серебра не должна быть ниже ПО—120 г/л. В среднем в рабочем электролите содержится 30—60 г/л Си. Электролитическое рафинирование сплавов серебра, в которых присутствует более 7,5 % Си, экономически невыгодно, так как приходится очень часто менять электролит вследствие быстрого накопления в нем меди выше допустимого предела. [c.318] Попавшие в катодный осадок висмут и свинец легко удаляются при промывке кристаллов серебра слабой азотной кислотой и поэтому при небольших содержаниях в аноде не вызывают затруднений. Присутствующие в анодах небольшие количества железа и цинка вследствие своих электроотрицательных потенциалов (—0,44 и —0,76 В соответственно у железа и цинка) переходят в раствор и удаляются при смене и регенерации электролита. [c.319] Присутствующий в анодах селен, растворяясь на аноде, в дальнейшем почти полностью выпадает из раствора в шлам в виде Ag2Se04 и на процесс электролиза существенно не влияет. При плавке катодного осадка попавший в него селен при небольших абсолютных содержаниях полностью выгорает. [c.319] Очень вредной примесью при электролизе серебра является теллур. При содержании в анодном металле свыше 0,2 % Те процесс электролитического рафинирования серебра расстраивается. [c.319] Часть теллура находится в шламе в элементарном состоянии. В катодный осадок теллур может попасть либо в результате катодного восстановления, либо механически— при захватывании кристаллами серебра малорастворимых соединений теллура. При содержании в анодном металле свыше 0,2 % Те процесс электролиза идет с выделением оксидов азота и образованием серых губчатых осадков. Последние образуются уже при содержании в электролите 16—30 мг/л Те. Поэтому теллур следует возможно полнее удалять в предшествующих операциях. [c.319] Электролиз серебра обычно ведут в прямоугольных ваннах, изготовленных из винипласта или поливинилхлорида и заключенных в каркас из дерева, фибергласа и т. д. (рис. 126). Вместимость одной ванны составляет обычно 300—600 л. [c.320] На анодной штанге подвешивают от одного до трех анодов. Катод обычно делают один на всю ширину ванны. В качестве катодов применяют тонкие листы коррозионно-стойкой стали, титана, алюминия или серебра. [c.320] Силовые линии при электролизе распределяются неравномерно, концентрируясь в нижней части электродов. Поэтому нижняя часть анодов растворяется быстрее верхней. Во избежание этого аноды иногда отливают утолщенными книзу. Для лучшего контакта с токоподводящими шинами и снижения выхода анодных остатков удобно пользоваться сплошными анодами, отлитыми вместе с ушками для подвешивания в ванну. Аноды массой до 10 кг рассчитаны на растворение в течение 2—3 сут. [c.321] Процесс электролиза ведут круглосуточно. Серебро осаждается на катоде в виде крупнокристаллического, неплотно пристающего к катоду осадка. Кристаллы серебра растут в направлении к аноду, стремясь замкнуть электроды. Поэтому их периодически счищают вручную лопатками или непрерывно механическими скребками. Электролит перемешивают либо с помощью сжатого воздуха, подаваемого в ванну по винипластовым или стеклянным трубкам, либо механическими скребками одновременно со снятием катодного осадка. Упавшие на дно ванны кристаллы серебра периодически извлекают дырчатыми совками из алюминия. Иногда одну из боковых стенок ванны делают наклонной и по ней скребком выгребают катодное серебро. Применяют и другие методы разгрузки, в частности, непрерывную механическую разгрузку с помощью транспортера с лентой из полотна. [c.321] Во избежание загрязнения катодного серебра анодным шламом аноды помещают в чехлы из хлорвиниловой, те-риленовой или другой ткани. При растворении анода шлам собирается внутри чехла, откуда его периодически выгружают. [c.321] Очевидно, что поскольку на катоде осаждается только серебро, а на аноде растворяются серебро и примеси, катодный выход по току заметно превышает анодный. Это приводит к тому, что электролит в течение электролиза постепенно обедняется серебром и обогащается примесями. Отработанный электролит выводят из ванн, заменяя свежим. [c.321] Вернуться к основной статье