Введение к работе
Актуальность темы.
Значительная часть золота применяется в виде сплавов, причем наиболее давнее и широкое применение получили сплавы золота с серебром и медью. К ним относятся наиболее употребительные ювелирные сплавы, сплавы для стоматологии, специальные припои для радиопромышленности. Повторное использование ' этих материалов осуществляется, как правило, через стадию предварительного рафинирования золота.
Существующие способы электрохимического рафинирования золота в солянокислых растворах (например, способ Вольвилля) имеют жесткие ограничения на содержание примесей в анодах (в том числе по серебру и меди). Поэтому в настоящее время золотые сплавы с повышенным содержанием серебра и меди перерабатывают путем частичного добавления к богатым по золоту сплавам. В связи с явной тенденцией к росту объема указанных сплавов возможности такого способа их . переработки ограничены и в настоящее "время практически исчерпаны. Поэтому актуальной является разработка специальных способов рафи-' нирования драгоценных металлов из сплавов. Ввиду многообразия составов сплавов здесь вряд ли возможно общее решение, скорее следует искать условия, пригодные для переработки определенных классов вторичного'сырья.. Примером подобного подхода может служить электрохимическая технология аффинажа отходов палладий - серебряных сплавов (Стрегучевский И.И., 1990 г.). Задачей .данной работы>является создание научных основ электрохимической переработки другого класса низкопробного золотосодержащего вторичного сырья: сплавов золота с серебром и медью.
Решение этой задачи требует знания особенностей кинетики анодного растворения сплавов различного состава и их отдельных компонентов, причин пассивации анодов и способов ее устранения, путей рациональной организации процесса аффинажа. Литературный анализ показал, что достаточно подробные сведения об- анодном по-дении в солянокислых растворах и кинетике растворения при различных потенциалах имеются лишь для чистых металлов.
. Поэтому целью данной работы является изучение закономерностей влияния содержания компонентов на кинетику анодного растворе-
ния двойных и тройных золотосодержащих сплавов в хлоридных растворах, выявление условий равномерного растворения всех компонентов сплава, а также разработка рекомендаций по технологии аффинажа отходов реальных ювелирных сплавов.
Научная новизна.
Впервые получены систематические данные по кинетике анодного растворения в хлоридных растворах ряда бинарных (Au-Ag, Au-Cu), а также тройных (Au-Ag-Cu) сплавов.
Предложен вариант количественного учета влияния состава сплава и концентрации С1_- ионов в электролите на кинетику анодной пассивации бинарного сплава образующейся на нем- хлоридной пленкой. Показано, что эта модель удовлетворительно описывает анодное растворение бинарных золотосеребряных сплавов при содержании серебра до 15-20 Ж.
Обнаружено, что процесс растворения меди из бинарных золото-медных сплавов протекает "значительно легче, чем при анодном растворении чистой меди. Предложено новое объяснение этого эффекта, основанное на облегчении стадии окисления Си+ до Си2+.
Практическая ценность.
Определены условия электролиза, обеспечивающие анодное растворение промышленных ювелирных сплавов. Разработан новый способ переработки этих сплавов, предусматривающий их разделение на отдельные компоненты, эффективное использование катодного процесса и многократное использование электролита.
Эффективность способа подтверждена полупромышленными испытаниями на Новосибирском заводе цветных металлов.
На защиту выносятся:
-
Новые экспериментальные результаты по кинетике анодного растворения в хлоридных растворах ряда бинарных (Au-Ag, Au-Cu), а также тройных (Au-Ag-Cu) сплавов.
-
Модель количественного учета влияния состава бинарного сплава на кинетику его анодного растворения в случае образования одним из компонентов слоя плохорастворимого соединения с анионом электролита.
-
Факт более высокой скорости анодного растворения меди из бинарных золотомедных сплавов по сравнению с растворением чистой
меди, а также новое объяснение этого эффекта.
4. Новый способ аффинажа сплавов золота с серебром и медью, обеспечивающий разделение сплава на отдельные'компоненты и многократное использование электролита.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции ."Химические проблемы отраслей народного хозяйства Тюменского региона и пути их решения", Тюмень (1991), седьмом Кольском семинаре по электрохимии редких металлов, Апатиты, Мурманск, обл. (1992),- а также, на научных семинарах кафедр технологии электрохимических производств КХТМ, Казань (1991) и УПИ, Екатеринбург (1992).
Публикации.
По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи, двое тезисов докладов, получено положительное решение по заявке на патент.
Объем и структура работы.
Диссертация изложена на 100 страницах машинописного текста, включает 2 таблицы, 30 рисунков и состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения.
Похожие диссертации на Анодное растворение сплавов золота с серебром и медью в хлоридных растворах
