Электролитическое рафинирование Ag

Анод – растворимый (серебряный сплав).

Катод – Ag (чистое).

Электролит – водный раствор (AgNO₃ +HNO₃) 10…20г/л

На А: Ag → Ag⁺ + e ; φ_Ag/Ag+ = +0,799B.

Au, Pt, Pdпереходятв шлам, так как более электроположительны.

Cu, Pt, Bi, Zn, Fe и другие, более электроотрицательные, чем Ag переходят в раствор.

На К:Основной процесс Ag⁺ + e →Ag.

Поведение примесей

Au.Содержится в анодном сплаве до 20 %. Au не нарушает процесса (φ_Au/Au3+ = +1,58B). При содержании ˃20 %, образует на аноде плотную корку, пассивирует его и вызывает побочные реакции на электродах.

Pd.φ⁰_Pd/Pd2+ = +0,987B. Близок к Ag. Возможно частичное растворение Pd и при накоплении в электролите – частичное осаждение на К. При повышенном содержании Pd электролиз ведут при пониженной кислотности и плотности тока (I = 300…400 А/м²). Содержание Pd в растворе не должно превышать 0,1…0,2 г/л.

Pt. φ⁰_Pt/Pt2+ = + 1,2 B. Возможен частичный переход в раствор и соосаждение на К. Максимальное содержание в электролите 0,025 г/л.

Cu. φ⁰ _Cu/Cu2+ = + 0,337 B. Легко растворяется на аноде и не осаждается на К. При высоких содержаниях приводит к нежелательным явлениям. В прикатодном пространстве возможно накопление Cu⁺, что приводит к выделению ее на катоде вместе с Ag. Необходимо интенсивное перемешивание электролита и невысокая плотность тока. Предельное содержание Cu – 100 г/л (30…60 г/л), при этом Ag должен быть более 110…

Bi, Pd.Переходят в электролит, но могут частично гидролизоваться и уходить в шлам. При попадании на катод, Bi и Pd легко удаляются при помывке катодов слабой HNO₃.

Fe, Zn.Переходит в электролит и выводится из него при регенерации.

Se.Растворяется на аноде и переходит в шлам в виде AgSeО₄.

Te.Очень вредная примесь!!! При содержании ˃ 0,2 % электролиз нарушается.

Ag₂Тe – 2е → Те + 2Ag⁺

Ag₂Тe + 3Н₂О – 6е → ТеО₃^2- + 2Ag⁺ + 8Н⁺

Ag₂Тe + 4Н₂О – 8е → ТеО₄^2- + 2Ag⁺ + 8Н⁺

Тe образует с Ag труднорастворимые соединения и переходит в шлам. В катодный металл Тe может попасть при восстановлении, либо механически. При содержании Те в анодном металле ˃ 0,2 % выделяются оксиды азота и образуется серый губчатый осадок (при содержании 16…20 мг/л Те). Поэтому Те необходомо удалять на предыдущих стадиях.

Ванны изготовлены из винипласта, заключенного в деревянный каркас V = 300…600 л.

Катод– на всю ширину ванны из Al, Ti, стали или.

Анод – от 1 до 3 на катодной штанге, m = 10 кг. Аноды растворяются двое-трое суток. Они книзу утолщены, так как нижняя часть растворяется быстрее.

Ag осаждается на катоде в виде крупнокристаллического осадка. Рост кристаллов Ag может привести к замыканию. Поэтому их периодически счищают.

Электролит перемешивают с помощью сжатого воздуха. Кристаллы серебра, упавшие на дно периодически извлекают совком из алюминия. Иногда одну из боковых стен делают наклонной и по ней выгребают катодное Ag.

Аноды помещают в чехлы из хлорвиниловой ткани. Шлам периодически извлекают из чехлов.

Электролит обедняется по Ag, его выводят из ванны и заменяют новым. i = 200…600 А/м², чем грязнее аноды, тем i меньше; t = 30…50 ^оС; выход по току = 94…96.%; U = 1…2,5 В; расход эл. энергии = 0,3…0,6 кВт ч / 1кг Ag.

Ag выгружают из ванны. Промывают раствором HNO₃, затем горячей водой. Прессуют для удаления влаги и плавят.