Глава 5. Витяг золота з покриття відпрацьованих розчинів і відходів
У відпрацьованих електролітах золочення, ювелірної промисловості. в промивних ваннах містяться в залежності від складу від 1 до 30 г / л золота в перерахунку па метал. В ювелірних майстерень ці відпрацьовані електроліти і промивні води збирають для подальшого вилучення золота. Золото можна витягувати також із золотих покриттів, з брухту і відходів. Для вилучення золота з покриттів його спочатку видаляють анодної обробкою поверхні в сірчаної кислоти, потім витягують з цього розчину. Існують різні способи отримання золота з відпрацьованих розчинів і відходів. Розглянемо основні з них.
5.1. Витяг золота з лома методом рафінування
Для рафінування золота з лома використовуються концентровані азотна (HNO3 і соляна (НС1) кислоти. Змішавши 1 частина азотної кислоти з 3 частинами соляної кислоти, отримуємо суміш, відому як «царська горілка». Під час роботи слід надягати гумові рукавички.
Золотовмісні домішки плавлять в графітових тиглях, а потім повільно виливають в бак з нержавіючої сталі з холодною водою, щоб отримати маленькі дробинки. Або ж цей розплав заливають у кокіль і отримують злиток. Потім злиток прокочують на вальцях до отримання фольги товщиною 0.2-0.5 мм, яку розрізають па маленькі квадратні шматочки. Помістивши отримані дробинки (або шматочки фольги) в колбу, додають рівну по вазі кількість «царської горілки».
Термостійкий колбу з розчином нагрівають, не доводячи до кипіння, протягом 3-4 годин, поки не припиниться хімічна реакція (при цьому обов'язково треба використовувати витяжку!). "Золото і інші метали знаходяться в розчиненому вигляді в« царській горілці ». Золото - у вигляді треххлористого золота, а срібло випадає в осад у вигляді хлориду срібла.
Отриманий розчин охолоджують до кімнатної температури і фільтрують за допомогою скляної лійки і фільтрувального паперу. Азотну кислоту, ще залишилася в розчині, нейтралізують за допомогою сечовини одна чайна ложка на 1 літр розчину. Сечовину треба доливати обережно і повільно, поки хімічна реакція не припиниться.
Золото з розчину «царської горілки» витягується з використанням сульфату заліза або гідразину який необхідно додати в розчин і перемішувати, поки останній не стане темно-зеленим. Після того як розчин постоїть деякий час, золото випаде в осад на дно колби. Цю рідину зливають, а час, що залишився на дні золото промивають гарячою водою, воду потім випарюють, а отриману кашу з золота коричневого кольору пресують, а потім плавлять, додаючи деяку кількість борної кислоти. Отримане таким чином золото заливають у відкриту изложницу.
У промисловій практиці рафінування сірчистий газ SO3 пропускають через розчин золота в перебігу декількох годин. Золото випадає в осад на дно ємності.
5.2. Регенерація золота з відпрацьованих розчинів ювелірної промисловості
Регенерація золота з відпрацьованих розчинів виробляється в такий спосіб. Спочатку виймають з електроліту катод (якщо він з чохлом, то виймають разом з чохлом), промивають нею в промивної ванні і сушать. Після просушування з катода соскабливают осад, що складається з розчиненого в процесі анодної обробки золота. Знімають також катодний осад з чохлів і приєднують до осаду. знятому з катодів. Чохли також ретельно миють в промивної ванні і висушують. Для подальшої регенерації золота з промивних вод їх випарюють і вводять в електроліт анодної обробки. Отримані залишки приєднують до катодних опадів і опадам, витягнутим з електроліту електрохімічним способом (див. Нижче).
Золото з електроліту можна також отримувати електрохімічним або хімічним способом.
5.2.1. Електрохімічний спосіб добування золота з електроліту
При електрохімічному способі золото витягають з електроліту осадженням його на катод за допомогою електричного струму.
При регенерації золота з електроліту катодом служить титанова пластина, а анодом - графітовий або платинова пластина. Катодна щільність струму при концентрації золота в електроліті більше 1 г / л близько 0,5 А / дм ", при концентрації золота в електроліті менше 1 г / л щільність струму повинна бути 0,1 А / дм". Після осадження золота на катод, його виймають з електроліту промивають в промивних ваннах і висушують; потім з катода соскабливают осад. Якщо катод з чохлом, то виймають його разом з чохлом, вивантажують осад з чохлів. Чохли промивають в промивної ванні і сушать. Отримані залишки приєднують до катодних опадів і опадам, витягнутим з підставі ванни ювелірної промисловості, прожарюють в муфельній печі при температурі 600-700С протягом 1-1.5 ч. Отриману після прожарювання масу пресують і сплавляють.
Отриманий таким чином злиток золота не є хімічно чистим. Для того щоб отримати хімічно чисте золото треба спочатку визначити пробу отриманого злитка, а потім його аффинированного.
5.2.2. Хімічний спосіб добування золота з електроліту
При хімічному способі регенерації золота з електроліту визначають кислотність за допомогою індикаторного паперу. Після досягнення рН 9-10 в цей електроліт додають порціями розчин боргідріда натрію
Золото частково осідає в промивних ваннах і в депассівірующем розчині; звідти його також необхідно витягти. Для вилучення золота з депассівіруюшего розчину її переливають в термостійкий посуд і повільно нагрівають при температурі 60-70 'С до повного припинення виділення бульбашок газу. Потім розчин кип'ятять протягом 15-20 хв; осад фільтрують і промиваю! в гарячій воді, сушать і проколюють в муфельній печі при температурі 600-700 С протягом 1-1,5 годин. Прожарений осад сплавляють або приєднують до катодних залишкам і сплавляють разом. Отриманий зливок перевіряють на пробу.
5.3. Витяг золота з промивних вод
Вода, яка використовується для промивання виробів після ювелірної промисловості і після золочення, а також води після полірування і миття рук містить золото у вигляді дрібної суспензії. Ці води в ювелірній промисловості збирають для добування золота, що знаходиться в них. Вміст золота в промивних ваннах після золочення зазвичай коливається від 250-1 мгл.
Промивальну воду зливають в скляні ємності і дають деякий час відстоятися. Потім в ці ємності додають залізний купорос або гашене вапно, які сприяє швидкому) утворення мулу. Воду зливають і залишився мул обпалюють. Потім обпалений мул змішують з тирсою і плавлять в тиглі.
У ювелірному виробництві для добування золота платини і срібла з промивних вод проводять фільтрування через колонки, заповнені іонообмінними смолами (аніонітних). які адсорбують золото і срібло. Після фільтрування смолу спалюють, а з золи витягають золото за допомогою "царської горілки" з подальшим осадженням його.
5.4. Витяг золота з позолочених предметів
Покриття з золота і його сплавів видаляють електролітичним або хімічним способом.
Електролітичний спосіб. Покриття з золота на міді та латуні видаляють в соляній кислоті. Позолочені предмети підвішують до позитивному) електроду (анода) і опускають в ванну з розчином соляної кислоти (50 г / л) при анодної щільності струму 0.1-1 А / дм2. В якості катода застосовують листової свинець. Напруга має бути 4-5 В. Золото осідає на катоді.
Для зняття золотих покриттів з позолочених предметів в якості електроліту можна також використовувати сірчану кислоту при щільності струму 3-7 А / дм
Хімічний спосіб. Для хімічного видалення золота позолочені предмети опускають в розчин, що складається з суміші концентрованої сірчаної та соляної кислоти в співвідношенні 1000 с сірчаної кислоти. 250 г соляної кислоти і невеликої кількості азотної кислоти. Предмети тримають в суміші сірчаної і соляної кислот при температурі 60-70 ° С. додаючи невеликими порціями азотну кислоту, до тих пір. поки протікає реакція. Золото переходить в розчин.
Найпростіший спосіб зняття золотого покриття з деталей - розчинити золото в "царській горілці", а з утворив хлористого золота отримати металеве золото за допомогою шавель-кислого амонію: Для коагуляції золота розчин кип'ятять протягом 10 -15міну \ Отриманий метал після фільтрації відмивають.
5.5. Витяг срібла з відпрацьованого електроліту золочення
5.6. Витяг золота з шлифов
Шліфами називають продукти (відходи) фінішної обробки виробів і дорогоцінних металів. У процесі полірування ювелірних виробів виходять відходи (шліфи), які містять дорогоцінні метали.
Витяг дорогоцінних металів із шлифов проводять за наступною схемою:
1) зібраний шліф пропалюють на повільному вогні в залізній або чавунної посуді, для видалення повсті, стеарину і жирних кислот;
2) пропалений шліф завадять у вогнетривкий посуд, заповнюючи 1/3 обсягу, і наливають «царську горілку» до покриття поверхні шліфів. Отриманий розчин підігрівають на повільному вогні до припинення виділення газів.
Наступний етап полягає в добуванні золота з отриманого розчину;
1) посудину з розчином відстоюють 20-25мінут, потім зливають верхній шар рідини в інший посуд (збірник);
2) залишився шлам промивають в гарячій воді, а розчин знову відстоюють і зливають в відстійник. Проробляють цю процедуру до повного вилучення золота з шламу. Щоб дізнатися залишилося золото в шламі, його перевіряють на реакцію за допомогою гідразингідрату. Для цього розчиняють гідразингідрат в дистильованої воді в співвідношенні 1:10. Вузьку смужку фільтрувального паперу змочують цим розчином і опускають його на 1-2 с в залишився після промивання розчин зі шламом. Якщо фільтрувальна папір не змінює кольору, то золота в відході немає. Якщо колір паперу змінюється від коричневого до світло-синього кольору, то в шламі міститься золото, яке необхідно вилучити;
3) Зібраний розчин в збірнику нагрівають до 70-80 ° С, потім невеликими порціями доливають холодний розчин гідразингідрату (1:10). Закінчення повного осадження золота перевіряється так само, як вище (п. 2). Для осадження золота з розчину можна використовувати солянокислий або сірчанокислий гідразин у вигляді порошку. Для цього порошок розчиняють у воді з надлишком і використовують його так само. як гідразінтідрат;
4) Отриманий розчин в збірнику кип'ятять 10- 15 хвилин для коагуляції;
5) Рідину зливають, а осад три - чотири рази промивають гарячою водою;
6) Після цього отриманий осад (метал) сушать, пресують і плавлять в плавильної печі.
5.7. Витяг срібла з срібного брухту
Серебросодержащие вироби поміщають в хімічний стакан і заливають концентрованою азотною кислотою (2 см3 кислоти на 1г брухту). Підігріваючи стакан з розчином, розчиняю] метал. Якщо метал не розчинився, доливають трохи азотної кислоти. Після розчинення срібла отримую! нітрат срібла і солі металів. Розбавляють отриманий розчин дистильованою водою 1: 5. З розведеного розчину осаджують хлорид срібла, вводячи малими порціями соляну кислоту постійно перемішуючи скляною паличкою. Розчин над осадом обережно зливають.
Для відновлення срібла до металу хлорид срібла заливають розведеною соляною кислотою 1: 3 (4), завантажують гранульований цинк приблизно в трикратному надлишку, перемішують і залишають на кілька годин. Протягом цього часу срібло з розчину осідає у вигляді металу, що представляє собою світло-сірий порошок. Його промивають водою і розплавляють в муфельній печі.
5.8. Витяг срібла з відпрацьованого електроліту сріблення
5.9. Техніка безпеки при роботі в гальванічної майстерні
Ювеліри в своїй роботі в гальванічних майстерень схильні до дії вельми шкідливих і токсичних сполук. До таких шкідливим і токсичним матеріалів відносяться кислоти, ціаніди, луги, метали, і інші хімікати.
Для видалення виділяються при реакції з застосуванням кислот токсичних газів роботи треба проводити в потужних витяжних шафах.
Соляна кислота діє дратівливо на слизову оболонку дихальних шляхів і очей. Сильне дію соляної кислоти викликає катар дихальних шляхів, а також поява наривів в носовій перегородці. У разі потрапляння соляної кислоти в стравохід (і далі) може настати прорив шлунка, кишечника.
Сірчана кислота призводить до хімічного і теплового опіку шкіри. Вдихання парів сірчаної кислоти викликає сильне подразнення слизових оболонок. Сірчана кислота є знежирюючим з'єднанням, що призводить при попаданні на шкіру до її омертвіння.