Спосіб електрохімічного вилучення срібла із сріблоутримуючих струмопровідних відходів

 

Винахід відноситься до гідрометалургії благородних металів, зокрема електрохімічних способів добування срібла, і може бути використане при переробці різних видів поліметалічної сировини: лом радіоелектронної та обчислювальної техніки, відходи електронної, електрохімічної і ювелірної промисловості, концентрати технологічних переділів.

Традиційні способи добування срібла в гідрометалургії засновані на його розчиненні у присутності окислювачів в розчинах кислот або комплексоутворювачів. З отриманих розчинів срібло виділяють у вигляді нерозчинних солей або відновлюють до металу. Основними недоліками цих методик є велика витрата реактивів і неселективность розчинення.

Значно більш низькими витратами характеризуються способи, що використовують електролітичне анодне окислення срібла в спеціально підібраних електролітах. При переробці матеріалів, що містять великі кількості неблагородних металів, таких як мідь, залізо, нікель і інші метали, процес слід вести в умовах, що забезпечують селективний переведення срібла в розчин. Виділення срібла може здійснюватися на катоді електролізера.

<�та натрію, і пропускання струму через електроліт. Причому процес здійснюється при pH 4-6, температурі 70-100°С, напрузі 4 В і тривалості 10 год (Патент США 4904358, С25С 1/20, заявл. 16.02.88, опубл. 27.02.90).

Недоліками цього способу є висока токсичність розчинів і парів брому, висока вартість реагентів, низька швидкість процесу, висока корозійна агресивність цих розчинів, низька селективність процесу.

Відомий також спосіб електролітичної регенерації срібла з срібного покриття на металевій основі, що включає анодне розчинення срібла при 35-50°С в електроліті, що містить сірчану кислоту з концентрацією 80.0-84.5 мас.% і сульфат срібла у кількості 15-40 г/л, електроліз ведуть при напрузі не більш 1.8 з виділенням срібла на катоді (Патент РФ 2176290, С25С 1/20, С22В 7/00 від 08.12.2000).

Недоліком даного способу є використання великих кількостей концентрованої сірчаної кислоти.

У способі вилучення срібла з відходів, що включає електрохімічне розчинення срібла у водному розчині при температурі 10-70°С у присутності комплексоутворювача етилендіамінтетраацетат натрію, розчинення ведуть при pH 7-14 і щільності постійного струму 0,2-10 А/дм2(Патент РФ 219480ее близьким до пропонованого способу є спосіб вилучення срібла з поліметалічної сировини, включає електрохімічне розчинення срібла при температурі 20-35°С у водному розчині, що містить в якості комплексоутворювача тіосечовину в концентрації 25-100 г/л, розчинення ведуть при pH розчину 0,5-2,0 в потенциостатическом режимі при потенціалі анода від 0,380 до 0,420 (Патент РФ 2258768, С25С 1/20, С22В 11/00, 7/00). Швидкість розчинення срібла 0,37 мг/см2мін.

Недоліком даного методу є досить висока вартість основного реагенту (тіосечовини), невисока швидкість розчинення срібла, одночасне виділення на катоді золота і срібла.

Технічним результатом винаходу є селективне електрохімічне вилучення срібла, виключення зі складу електроліту токсичних і небезпечних речовин, а також зниження вимог до корозійної стійкості обладнання, збільшення швидкості розчинення срібла більш ніж в 3 рази (щодо прототипу), при утилізації відпрацьованого розчину цього комплексоутворювача не виникає труднощів, так як він не токсичний і не становить загрози для навколишнього середовища.

Технічний результат досягається тим, що в способі електрохімічного вилучення срібла із сріблоутримуючих струмопровідних відходів, що включає ан вихідної сировини і нерозчинним катодом, в якості комплексоутворювача використовують сульфіт натрію з концентрацією 12-370 г/л, розчинення ведуть при 18-50°С при потенціалі анода 0,40÷0,74 У відносно нормального водневого електрода, при цьому процес вилучення ведуть в закритому об'ємі в неагресивному слабощелочной середовищі.

Відмінними ознаками винаходу є: в якості комплексоутворювача використовують сульфіт натрію, його концентрація та умови проведення процесу.

У пропонованому способі для електрохімічного розчинення срібла з поверхні струмопровідних відходів електронної, електрохімічної і ювелірної промисловості в якості комплексоутворювача використовують сульфіт натрію. Стійкість сульфітних комплексів срібла(I) досить висока. Так за даними довідника «Stability constants of Metal-Ion Complexes. Special Publication No.17», для Ag(SO3)23-розкид значень константи стійкості знаходиться в інтервалі: lgβ2=7,7÷9,1. Коло металів, з якими утворюються стійкі комплекси, у сульфіт-іона досить вузький. Крім того, на відміну від тіосечовини, сульфіт можна використовувати в лужному середовищі, в якій багато інші перехідні метали утворюють нерозчинні гідроксиди. Все це дозволяє ожидатствием для розробки методів, використовують сульфіт-іони в якості комплексоутворювачів, в тому числі для вилучення срібла стало широко поширена думка про швидке окисленні сульфіту киснем повітря. Нами було показано, що при мінімізації площі контакту розчину сульфіту натрію з повітрям сульфіт досить стабільний. Так, при концентрації сульфіту 0,1 моль/л, площі контакту розчин-повітря 1 см2і об'єм розчину 50 мл, через 6 годин зменшення концентрації сульфіту становить 0,004 моль/л, що дозволяє працювати з розчином протягом тривалого часу.

Сутність запропонованого способу вилучення срібла полягає в проведенні електролізу в електролітичній комірці з анодом з вихідного серебросодержащего струмопровідного сировини і нерозчинним катодом у водному розчині сульфіту натрію концентрації 12-370 г/л в області pH 8,5-10,5 в потенциостатическом режимі при потенціалі анода 0,40÷0,74 У відносно нормального водневого електрода (відн. Н.В.Э.). Температура проведення процесу 18-50°С. На аноді відбувається розчинення срібла за рахунок його електроокислення і освіти сульфітних комплексів, які далі розряджаються на катоді з осадженням срібла. Показано, що вихід за струмом для процессорения срібла досягає 6 мг/см2·хв, до 98% розчиненого срібла осідає на катоді, вміст срібла в осаді не менше 99%. Мідь, залізо, нікель, олово в цих умовах майже повністю пасивуються. Пропонований спосіб дозволяє виключити зі складу електроліту токсичні і небезпечні речовини та вести процес розчинення в лужному середовищі. При цьому при утилізації відпрацьованого розчину цього комплексоутворювача не виникає труднощів, так як він не токсичний і не становить загрози для навколишнього середовища, і, крім того, запропонований комплексоутворювач є більш дешевим і нетоксичним на відміну від прототипу.

При зменшенні потенціалу, температури і концентрації сульфіту натрію швидкість процесу окислення срібла занадто низька. Верхня межа концентрацій сульфіту натрію відповідає граничному значенню його розчинення у воді. При збільшенні потенціалу вище 0,74 В починається суттєве окислення компонентів основи, наприклад, міді, заліза (приклад 5).

Приклад 1. В комірку об'ємом 150 мл заливають 100 мл розчину сульфіту натрію концентрації 54 г/л, pH 9,8. Температура розчину 19°С. В розчин занурюють біметалічний нікель-срібний електрод. Осередок закривають кришкою. Катодом служить платинова �бра становить 1,76 мг/см2мін. Вилучення срібла з розчину на катод при цьому становить 85,4%, а вилучення нікелю - 0,003%.

Приклад 2. В комірку об'ємом 50 мл заливають 25 мл розчину сульфіту натрію концентрації 330 г/л, рн 10,5. Температура розчину 35°С. В розчин занурюють срібну пластинку електронного брухту (вміст срібла 1,3 мас.%). Катодом служить платинова сітка. До анода прикладають потенціал 0,64 В (відн. Н.В.Э.). Час електролізу: 2 хвилини. Швидкість розчинення срібла становить 1,42 мг/см2мін. Ступінь вилучення срібла 99,9%. Вміст срібла в розчині 5,4 мг, на катоді виділилося 0,3 мг срібла. Загальний вміст розчинених міді і заліза менше 0,3 мг.

Приклад 3. В комірку об'ємом 150 мл заливають 120 мл розчину сульфіту натрію концентрації 54 г/л при рн 9,8. Температура розчину 18°С. Клітинку закривають кришкою. У розчин занурюють срібну радиодеталь. Основний матеріал деталі мідь і нержавіюча сталь. Катодом служить титанова фольга. До анода прикладають потенціал 0,54 В (відн. Н.В.Э.). Розчиняють у 100 хвилин. Витяг срібла 99,8% мг, при цьому на катоді відновилося 98,5% розчиненого срібла. Загальний вміст інших металів у розчині і катодному осадженні становить: мідь - 0,47%, залізо - <0,25%, нікель - 0тура розчину 23°С. У розчин занурюють срібну пластинку електронного брухту (вміст срібла 1,3 мас.%). Катодом служить платинова сітка. До анода прикладають потенціал 0,34 В (відн. Н.В.Э.). Час електролізу: 17 хвилин. Швидкість розчинення срібла становить 0,17 мг/см2мін. Ступінь вилучення срібла 99,9%. Вміст срібла в розчині 2,1 мг, на катоді виділилося 3,6 мг срібла. Загальний вміст розчинених міді і заліза менше 0,2 мг.

Приклад 5. В комірку об'ємом 50 мл заливають 25 мл розчину сульфіту натрію концентрації 12 г/л, pH 9,8. Температура розчину 20°С. В розчин занурюють срібну пластинку електронного брухту (вміст срібла 1,3 мас.%). Катодом служить платинова сітка. До анода прикладають потенціал 0,90 В (відн. Н.В.Э.). Розчиняють протягом 3 хвилин. Витяг срібла 24%. Вміст міді в катодному осадженні 32,7%, вміст заліза - 46,2%.

Таким чином, пропонований спосіб має наступні переваги:

1) швидкість розчинення срібла збільшується більш ніж у 3 рази щодо прототипу;

2) використовується більш дешевий, не токсичний комплексоутворювач - сульфіт натрію;

3) процес ведуть в неагресивному слабколужному середовищі (pH 8,5-10,5), створюваної самим сульфитом натрію.

Спосіб електрохімі�ебра у водному розчині комплексоутворювача в потенциостатическом режимі з анодом з вихідної сировини і нерозчинним катодом, відрізняється тим, що в якості комплексоутворювача використовують сульфіт натрію з концентрацією 12-370 г/л, анодне розчинення ведуть при 18-50°C при потенціалі анода 0,40÷0,74 У відносно нормального водневого електрода, при цьому процес ведуть в закритому об'ємі в неагресивному слабощелочной середовищі.



 

Схожі патенти:
Винахід відноситься до колоїдному розчину наносрібла і способу його одержання і може бути використаний в медицині, ветеринарії, харчовій промисловості, косметології, побутової хімії та агрохімії

Спосіб вилучення золота з концентратів

Винахід відноситься до металургії благородних металів, зокрема отримання золота з багатих сульфідних концентратів

Установка для вилучення золота з деталей еом

Винахід відноситься до установки для вилучення золота з деталей ЕОМ

Спосіб очищення золотовмісних ціанистого розчину

Винахід відноситься до гідрометалургійним способів очищення золотовмісних ціаністих розчинів після десорбції золота від кольорових металів перед електроосадження золота
Винахід відноситься до гідрометалургії благородних металів (БМ) і може бути використане для вилучення золота або срібла електролізом з тиокарбамидних розчинів, переважно з розчинів з високим вмістом заліза
Винахід відноситься до металургії благородних металів і може бути використано на підприємствах по переробці вторинної металургії радіоелектронного брухту і при витяганні золота або срібла з відходів електронної та електрохімічної промисловості, зокрема до способу вилучення благородних металів з відходів радіоелектронної промисловості

Пристрій для вилучення металів електролізом

Винахід відноситься до пристрою для вилучення металів електролізом, зокрема до пристрою для вилучення золота
Винахід відноситься до способів одержання наночастинок сплаву платинових металів з залізом
Винахід відноситься до способів одержання наночастинок платинових металів

Установка для безперервного електрохімічного вилучення металів з розчинів їх солей

Винахід відноситься до установок для неперервного електрохімічного вилучення металів з розчинів їх солей
Винахід відноситься до переробки цинк-залізовмісних пилу і шламів металургійного виробництва, і може бути використане в чорної і кольорової металургії для одержання цинку

Спосіб очищення марганцевої сировини від фосфору

Винахід відноситься до металургійної промисловості, а саме до підготовки марганцевої сировини для плавки, і може бути використано для очищення сировини від фосфору
Винахід відноситься до металургійної та будівельної галузей промисловості і може бути використане при переробці розпадається металургійного шлаку, а саме для вилучення з нього металевої складової, що перешкоджає його використанню в якості сировинного компонента при виробництві будівельних матеріалів
Винахід відноситься до гідрометалургії кольорових і благородних металів, а саме до гідрометалургійної переробки техногенних мінеральних утворень, і призначене для вилучення металів, у тому числі небезпечних для екології, з метою подальшої переробки чи захоронення залишкових хвостів
Винахід відноситься до галузі металургійної переробки відходів чорної і кольорової металургії і може бути використане в отриманні окатишів для відновної плавки на чавун і шлак глиноземистий
Винахід відноситься до металургії і може бути використане при витяганні дорогоцінних металів, зокрема платини, електронного брухту

Спосіб вилучення металів з твердого шлаку при відведенні його з вугільного котла і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до вугільних енергетичних котлів з твердим шлакоудалением, у тому числі при їх роботі на вугіллі, що містять благородні метали
Винахід відноситься до способу переробки фосфогіпсу з витягом рідкоземельних елементів і фосфору
Винахід відноситься до способів гідрометалургійної переробки мінеральної сировини, а саме до способів глибокої переробки промислових відходів, і зокрема до комплексної переробки фосфогіпсу

Спосіб вилучення золота із сульфідних руд

Винахід відноситься до області гідрометалургії і гірничої справи, зокрема до способу добування золота з наполегливих сульфідних руд
Up!