ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР

Утилизация серебра из различных промышленных отходов всегда представляла проблему, требовавшую практического разрешения. Подобного же решения требует и утилизация этого драгоценного металла из отработанных фоторастворов, содержащих до 10 г/л серебра. Утилизация серебра из подобных растворов может быть решена известными теории и практике способами: электролизом растворов с нерастворимыми анодами и путем цементации.

Оба эти метода имеют преимущества и недостатки. Электролитическим методом можно получать компактное и достаточно чистое серебро, тогда как методом цементации можно извлекать металл только в виде порошка. Однако это преимущество трудно реализовать практически. Действительно, возможность получения компактного осадка зависит от предельной плотности тока, которая при малых концентрациях металла не может быть большой и по мере извлечения серебра должна снижаться с целью предотвращения выделения мелкодисперсного серебра. Снижение плотности тока при электролизе увеличивает время процесса регенерации. Если же оставлять плотность тока высокой, то осадок будет получаться порошкообразным при соответствующем снижении величины выхода серебра по току и загрязнении его дисперсной серой, которая образуется за счет разложения тиосульфата при подкислении анодной области электролита:

S₂0_з^-2+ 2Н ⁺ = S +S0 ₂⁺ Н ₂0

Таким образом, электролитический способ регенерации серебра оказался малоэффективным. Практические возможности электролитического метода были исследованы полярографическим методом на полярографе типа Р-60. Катодные полярограммы снимались с помощью серебряного микроэлектрода с использованием серебряного анода большой площади. Предельная плотность тока проявляется при катодной поляризации 0,3-0,53 В и составляет в исходном регенерируемом растворе 0,10-0,15 А/дм ². Однако при выбранном режиме электролиза из-за сильного снижения выхода по току даже через 100 часов работы в растворе остается еще 1,5-2,5 г/л серебра.

Ниже приведена теоретическая схема регенерации серебра из отработаных фоторастворов методом цементации с помощью любого металла, имеющего величину электродного потенциала более отрицательную, чем величина стандартного электродного потенциала серебра (0,813 В). Процесс регенерации протекает по механизму контактного обмена:

х • Аg⁺+ Ме =Ме ^+х + х • Аg,

где х - валентность металла, и может быть описан кинетическим уравнением первого порядка.

При использовании для цементации цинка полнота извлечения серебра может составить
10 ^-5,5г/л, при цементации алюминием -10 ^-2,35 г/л, при цемента­ции магнием - 10 ^-8,25 г/л. Как видно из приведенных данных, наиболее полное извлечение серебра достигается с помощью магния. Однако по экономическим соображениям извлечение серебра может быть рекомендовано с помощью цинка.

Для ускорения процесса извлечения серебра рекомендуется проводить его при повышенной температуре. Так при 80 - 100°С процесс цементации серебра цинком заканчивается за 1,5 - 2,0 часа. После удаления из раствора остатков цинка и промывки получившегося серебряного порошка водой в осадке получается практически чистое порошкообразное серебро.

Возможно также применение комбинированного способа, состоящего из предварительного электролиза при плотности тока 0,1-0,15 А/дм ² в течение 4-6 часов и последующего извлечения остатков металла цементацией цинком при температуре 80-90° в течение 1,5-2,0 часов. Расход цинка при этом составляет 0,31 г на 1 г серебра.

В результате применения комбинированного способа регенерации на первом этапе может быть извлечено 60-70% серебра в виде компактного осадка на катоде, а на втором этапе оставшиеся 30-40% извлекаются цементацией в виде мелкодисперсного порошка.