Вторичная металлургия серебра (стр. 1 из 12)
Реферат
Выполнил студент
Московский государственный институт стали и сплавовМосква 2007
Введение
Серебро является одним из тех металлов, которые привлекли внимание человека еще в древние времена. История серебра тесно связана с алхимией, поскольку уже в те времена был разработан метод купелирования серебра.
Серебро является редким металлом, его содержание в земной коре равно
10-15 вес.%. В природе серебро встречается как самородное, так и в виде соединений — сульфидов, селенатов, теллуратов или галогенидов в различных минералах.
Серебро встречается также в метеоритах и содержится в морской воде.
В течение последних 15 лет мировое промышленное потребление серебра значительно превышает его добычу, улучшить показатели которой довольно сложно, поскольку три четверти добываемого серебра получается как побочный продукт при разработке месторождений других металлов. Это обязывает нас быть предельно экономными в расходовании металлов и использовать все возможности для максимальной реализации ресурсов этих металлов. В настоящее время потребление золота и серебра не перекрывается их добычей, поэтому возрастает роль вторичной металлургии платино-, золото- и серебросодержащих отходов.
Спецификой вторичной металлургии благородных металлов является многообразие физических форм и химических составов отходов, содержащих благородные металлы.
В большинстве случаев отходы изделий из благородных металлов содержат в себе относительно больше благородных металлов, чем руды, из которых добываются первичные золото, серебро, платина. Поэтому такие отходы выгоднее перерабатывать, чем руды. Но даже при переработке отходов с низким содержанием благородных металлов сбор и использование ценных компонентов из них все же рентабельны вследствие их высокой стоимости.
Переработка вторичного сырья, содержащего
серебро.
Характеристика вторичного серебросодержащего сырья.
Основными поставщиками серебросодержащего сырья являются фото- и кинопромышленность, химическая, электротехническая и радиопромышленности, зеркальное, часовое и ювелирное производства, лечебные учреждения.
Серебросодержащие отходы фото- и кинопромышленности образуются в процессе изготовления, обработки и порчи светочувствительных материалов или износа кинолент и фотоотпечатков.
На переработку поступают следующие основные виды сырья, содержащие серебро, %: серебро бромистое 35-66; серебро сернистое 45-65; зола кинопромышленности 45-52; зола фотобумаги 1,2-7; зола фотоотпечатков < 0,5.
Отходы химической промышленности поступают в виде отработанных контактных масс (20-80% Ag); отработанных катализаторов (более 80% Ag); шламов (от 60 до 80% Ag); лома серебряной аппаратуры (20-25% Ag).
Образование серебросодержащих отходов в зеркальной промышленности происходит в процессе серебрения зеркал, елочных украшений и т. д. В зеркальном производстве образуются следующие отходы, в которых присутствует Ag, %: зеркальный бой 0,05-0,2; бой елочных украшений 0,2-0,5; лом серебрильных кувшинов 10-25; сукно серебрильных столов (в золе) 40-50; шлам серебрильных столов 40-60; сернистое серебро, получаемое при осаждении серебра из зеркальных серебрильных растворов 40-60.
В следующих отходах полиграфической промышленности также имеется серебро, %: сернистое серебро 45-64; зола фотобумаги и фотоотпечатков 0,4-4; зола бумажных фильтров 30-60; хлористое серебро - более 50; осадки цементного серебра - более 50. Отходами ювелирных мастерских и заводов, обрабатывающих благородные металлы, являются соры. Их подразделяют на группе условиям образования и количеству присутствующего серебра, %: при плавке благородных металлов 0,5-7 0- при механической обработке 0,05-3,0; при химической и электрохимической обработке серебра 0,05-10.
Часовое производство направляет на переработку следующие виды сырья, содержащего Ag, %: серебряные припои - от 15 до 99; серебряные контакты 20-80; опилки и стружку - от 10 до 70 и др.
От лечебных учреждений на извлечение серебра поступают, %: зола рентгенопленки и фотоотпечатков - от 0,5 до 50; сернистое серебро 45-65.
Большое количество серебросодержащего сырья (до 30-40% Ag) перерабатывается в виде отходов электронной и электротехнической отраслей промышленности: вышедшие из строя серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые аккумуляторы (от 30 до 60%); сплавы-контакты, серебряные припои (от 5 до 99%); металлокерамические композиции 25-50.
Все отходы благородных металлов можно разделить на два вида сырья:
1) металлическое — серебросодержащие соры и золы, оксидные соединения серебра, серебро электролизное, серебросодержащие бракованные изделия и детали, бракованные полуфабрикаты в виде слитков, проката, проволоки, заготовок, порошков или их отходы; крупные серебряно-цинковые аккумуляторы, бракованные или вышедшие из строя; малогабаритные серебряно-цинковые аккумуляторы и др.;
2) неметаллическое - бромистое, сернистое, хлористое серебро; шламы фиксажных растворов и шламы зеркального производства; серебросодержащие соры, шлифы, зола кино-, фото- и рентгенопленки; катализаторы серебряно-пемзовые и др.; серебросодержащие шлаки.
Кроме перечисленных отходов на переработку поступают другие виды сырья, резко различающиеся химическими и физическими свойствами.
Извлечение серебра из электронного лома.
Особенности и состав электронного лома.
В настоящее время для производства вторичного металла все больше используется комплексный металлолом. В связи со сложностью переработки многокомпонентного лома появилась необходимость разработки новых технологий, позволяющих наряду с основным металлом извлекать и другие металлы, содержащиеся в ломе (Al, Fe, Сu, драгоценные металлы, Zn, Mg, нержавеющая сталь и т.д.). Извлечение и обогащение попутных металлов оказались экономически рентабельными - в результате можно получать более чистые металлы и дополнительные доходы. К трудноперерабатываемому лому относятся самолеты и их двигатели, электронно-вычислительная аппаратура, бытовая электроаппаратура, различные изделия электротехнической, электронной, автомобильной и машиностроительной промышленности.
Первичная обработка комплексного лома обычно заключается в его дроблении, обеспечивающем разделение металлов и неметаллических компонентов. Если в составе лома имеются крупногабаритные предметы, необходимо предусмотреть эффективное оборудование для их разрезания на куски, поддающиеся дроблению. Для дробления комплексного лома часто необходимо иметь не одну, а несколько дробилок различных типов, в зависимости от характера обрабатываемого лома.
Как правило, оборудование для переработки металлолома разработано на основе обогатительной техники. Однако при разработке эффективной техники для переработки лома необходимо обладать знаниями о специфических свойствах лома, а также возможностью постоянного совершенствования оборудования на основе опыта его эксплуатации.
Технология комплексной переработки такого лома обычно включает в себя:
- демонтаж оборудования и предварительную сортировку лома;
- измельчение и сепарацию лома;
- получение чистых металлов и других продуктов, товаров народного потребления,
а также использование полученного вторичного сырья в качестве добавки к
первичному сырью.
Лом и отходы производства и потребления продукции радиоэлектронных и электротехнических отраслей промышленности - богатый источник цветных и благородных металлов.
Особая ценность электронного и электротехнического лома состоит в том, что он является источником благородных металлов. Об объемах использования благородных металлов в электронике и электротехнике можно судить по следующим цифрам. во второй половине 80-х годов в капиталистических странах в электронике и электротехнике использовалось около 10% золота (до 1200-1400 г /т), платины - 7% (до 190-200 г/т), палладия и других платиновдов - около 50%, а также значительное количество серебра. Одна из основных целей, преследуемых при переработке многокомпонентного лома, - извлечение из него меди олова свинца, цинка, никеля и благородных металлов.
Важным фактором, свидетельствующим о целесообразности переработки сложных отходов, следует считать их вредное экологическое воздействие на окружающую среду.
Сжигание отходов электронной и электротехнической аппаратуры приводит к загрязнению атмосферы дымовыми газами и вредными химическими веществами, содержащими хлористый и фтористый водород, сернистый газ, соединения свинца и цинка, фенол, этилхлоргидрат, толуол, которые являются токсичными веществами 2-3 класса опасности.
Технологии переработки электронного оборудования с комплексным извлечением всех компонентов.
Перспективными технологическими схемами переработки многокомпонентного лома являются такие технологии, в которых осуществляется первичная обработка лома механическими методами с целью получения концентратов составляющих компонентов этого лома (черные, цветные, благородные металлы, пластмассы, дерево, стекло). Полученные концентраты должны подвергаться электролизу с селективным выделением благородных металлов, свинца и олова в шлам, меди - на катоде, а цинка, никеля и железа в раствор. Дальнейшая переработка шлама позволяет получать находящиеся в нем металлы в виде твердых продуктов. Отработанный электролит утилизируется путем его цементации с получением цементного осадка с высоким содержанием никеля, железа, цинкового купороса, пригодного для переработки, и др.
Основные направления переработки электронного лома.
Ведущими отечественными организациями в области переработке электронного лома являются Минсвязи РФ, НИИГиналмаззолото и некоторые другие.
В Минсвязи разрабатывается технология комплексной переработки лома радиоэлектронной аппаратуры, предусматривающая: