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废定影液中回收白银的方法

By www.jorsun.com.cn - 10.27,2015

 废定影液中回收白银的方法

离子交换法、气浮法、硫化法、硼氢化钠法、连二亚硫酸钠法及电解法等.近年来引起人们注意的有化学沉淀法、金属置换法、电解法、离子交换法.
1沉淀法
基本原理:废定影液中的银主要以硫代硫酸银的络合物形式存在,硫代硫酸银络离子的不稳定常数K不稳为3.5xlo一”.硫化银是难以溶解的银盐之一,其溶度积Ksp为1.6xlo一4O.由于Ksp远远小于K不德,当加人适量的硫化钠后,便产生硫化银黑色沉淀〔3〕.
化学反应式为:
2〔Ag(5203)2]’一+S,-—Agzs上+4气03,一(l)工艺方法:把一定量的NaZS溶液加入到废定影液中产生黑色A&S沉淀,反应完全后,静置,抽滤,洗涤,得到干净AgZs沉淀.
该方法缺点是硫化银为胶状沉淀,颗粒较细,难于过滤和洗涤.若洗涤不干净,将严重地影响下一步的还原.
解决方法:采用加人阳离子表面活性剂新洁尔灭,产生的疏水阳离子中和硫化银胶体所带的负电荷,而使硫化银很快聚集成大颗粒沉淀,沉降于容器底部.解决了沉淀难过滤和洗涤的问题,每升废定影液只需加人一定量新洁尔灭,就得到大颗粒沉淀,沉降30min,过滤和洗涤都非常容易.
1.1碳酸钠熔融法
基本原理:
AgZs+o:一毛Ag+50:士(2)AgZS+NaZCO3=ZAg+NaZS+Co:t+l/20:个(3)
工艺方法:将烘干的硫化银转放至瓷增祸或石墨竭中,将适量的碳酸钠和硼砂混合后放到钳祸中,1100℃熔炼闭,稍冷,加人蒸馏水漂洗几次,洗去化钠,干燥后即得到粗银.将粗银放人增竭中,加人适量硼砂,加热使之熔融,铸锭.
该方法缺点是反应中有50:生成,对环境有污.为克服这一弊端,可在上述基础上加人铁屑,使学反应(2)变为:AgZs+Fe一ZAg+FeS,生成的NaZs和Fes变成熔渣除去.但是,这种熔渣对银有定的溶解能力,会造成银的损失.
1.2铁高温还原法
基本原理:
AgZS+Fe--视Ag+FeS(4)
工艺方法:将风干的硫化银放人石墨柑涡中,在1100℃一1200℃温度下熔化,加人过量铁片置换,保温度30min,出渣,铸锭;再次加人适量硼砂,熔炼,锭.用该方法每生产skg白银需用3kg硫化钠,kg废铁,可见成本是很低的.该方法银回收率可达到98%,而且原料中银含愈大,回收率愈高(可达99%).其中,铁有以下优:①铁片经济易取,回收费用很低.②铁的化学性好,即使在1200℃下也不熔化,不与银形成合金;学活泼性高,置换速度快.过量的铁片可以取出,密度与硫化银相近,在冶炼过程中处于硫化银中,充分接触,反应可顺利进行到底.
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3铁还原法(湿法)
基本原理:
AgZS+ZHCI+Fe一ZAg+FeCI:+HZS卞(5)一种是把AgZS和铁丝放到烧杯中,加人浓盐酸
拌并热沸,使AgZs转变成银粉〔’J.该方法缺点是浓盐酸且热沸搅拌,会有大量HCI气体产生,与ZS一起造成严重污染,既损害操作人员健康,又浪大量盐酸.而且,AgZS在溶液中具有典型的胶体质,当A段S量较大时,不仅操作困难,反应也难于全.
另一种是把铁丝埋人AgZs中压实,加人3m0FL盐酸使液面超过AgZS约0.scm,静放让其在常温反应约6h,AgZs全部转变成海绵状银.该方法用盐酸且不加热、不搅拌,无Hcl气体产生;虽有HZs生,操作人员不必守在旁边,不会造成危害,而且gZS任何量都适用.
1.4铝粉高温还原法
基本原理:
3AgZS+ZAI二一=石Ag+A12S,(6)
工艺方法:将硫化银碾成粉末,按硫化银与铝粉的质量比为4:1加人铝粉,均匀混合后,装人容器中,然后在混合物表面的中心位置处放人0.59氯酸钾粉末,取一根镁条点燃后插人氯酸钾粉末中,引起剧烈的铝热反应,其温度高达2300℃.由于银的密度为10.sg/em,熔点为961.8℃,沸点为22一2℃,因此生成的银就在容器的底部沸腾,与上面的杂质分开;待冷却后,取出银锭放入稀硝酸中,除去表面的杂质,用清水冲洗即可得到白银,产品含银量可达到84.2%以上.
2还原法
由于废定影液中银离子是以硫代硫酸银络离子形式存在,比较稳定,因此必须采用较强还原剂才能将其还原出来.
2.1连二亚硫酸钠还原法困
用醋酸或Na0H溶液调节废定影液pH值为6.5一7.5,加人连二亚硫酸钠Na2s204固体或其溶液,搅拌并加热到60℃,用NaZS溶液检验终点,反应完全后,过滤,洗涤,得到干净银粉.
基本原理:
ZAg(520,)23一+5204,一+ZHZo—45203,一+ZHSo3一+ZAg+ZH+(7)
工艺方法:先测定出废定影液中含银量(一般为2扩t),可用银试纸比色法,计算银总量.然后,按银和连二亚硫酸钠质量比为1:2.4,慢慢加人连二亚硫酸钠,搅拌5一10min后,静置24h;倾去清液,过滤,洗涤银泥2一3次后,烘干并加入适量硼砂造渣熔炼,温度达962℃时,银熔化去渣,铸锭,即可得到纯度较高的金属银.该方法优点是简单易行,定影液可再生;缺点是pH值偏低或温度偏高都会有硫产生而污染银.所以,酸度和温度的控制都要十分严格,回收率没有沉淀法高.此外,连二亚硫酸钠不稳定,贮藏中会氧化分解放出二氧化硫,也易受潮分解而失效.
2.2硼氢化钠还原法
基本原理:
SAg(5203):’-SAg+1652卜BH4032-+SOH-一+B02一+6H20(8)
工艺方法:银与硼氢化钠质量比按1:0.45称取固体NaBH4,溶解于0.1mol/LNa0H溶液中制成还原液,用硫酸或NaOH溶液调节废定影液pH为8后,与还原液合并,搅拌便开始反应;常温下反应完全需要叨minf,〕.
该方法回收率高,产品纯度高,定影液可再生,但NaBH;价格高,处理成本大.
2.3还原精法
工艺方法〔,〕:109酒石酸,509蔗糖,100耐95%酒精,1伽旧耐蒸馏水.先将蔗糖溶解于蒸馏水中加热煮沸;每1而n加人1次,分3次加完酒石酸,再煮沸5而n;冷却后,加人酒精搅匀,得到还原糖液;把糖液加人到已调节为碱性的废定影液中,加热搅拌,在60℃一70℃反应约ZOmin可完成.化了传质过程,使该方法具有高效率、低能耗的特点.该方法可使漂洗水中的含银量从约1.8酬L降低到0.11岁L,回收率>95%,回收每千克银的平均能
耗为3一skw•h,回收银的纯度>99.99%.
3气浮法
气浮法是将定影后水洗废水中的硫代硫酸银与N、S反应,生成AgZS沉淀,用LC一1型气浮剂作表面活性剂,通人压缩空气,借助浮力的作用,使银化合物吸附的胶体迅速上浮到水面,与水分离,从而回收废水中的银,同时废水得到净化.为了节约气浮时间,增大废水处理量,珠江电影制片厂在废水进人气浮塔之前,采用浓缩沉淀4一5次后,进行气浮,这时Ag十浓度大约是第1次沉淀时的3一3.7倍;处理水量可达2.2一3.6『h.气浮法设备简单,操作方便①.
4电解法
电解槽以不锈钢作阴极,石墨作阳极.电解条件为:槽电压ZV、电流soomA左右、电解液温度巧℃-30℃.如果需要加快电解速度,可适当搅拌.电解终了,将阴极板用水冲洗,以除去表面胶状物;然后,晒干或烘干,因铁、银膨胀系数不同,遇热后,银即大部分胀裂脱落;将收集的碎银加热熔化、浇铸,即得到含银量99%左右的银块.电解法回收银操作简便、清洁,回收的银纯度高,故在电影洗印部门及电镀厂广泛应用.
国内外对电解法研究很多,研究的主题是如何提高银的回收率,降低能耗;关键是研制新型的电解装置和从不同角度强化传质过程〔9了.例如:1975年,英国生态公司研制的新型电解装置,具有1个同心圆的阴极和阳极,运行中阴极在装置内转动,金属回收率可达90%.1982年,上海环保研究所研制了一种窄极距槽边循环电解装置,银质量浓度约为0.25-1.25扩L,平均电流的效率为43%,回收每千克银的能耗为23.6kw•h.1984年,北京机电研究院研制的切线流圆桶电极电解槽,银质量浓度为1.53岁L,电流密度0.5灯dmZ,银的回收率达到90%,回收每千克银的能耗约为Zokw•h.文献〔ro]用RMDC(Rotatingmulti一disc.athodeselee饰lysi,)法回收氰化镀银漂洗水中的银,电解装置用多圆盘旋转阴极,强
5离子交换法
从废定影液中回收银所用的离子交换树脂有:强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂、阳离子交换树脂,但研究和使用较多的主要是强碱性阴离子交换树脂,且对处理银质量浓度低于0.5岁L的废液有很好的效果.若银质量浓度高于0.5岁L时,电
解法将优先被选用.文献【11」中介绍了用强碱性阴离子交换树脂经吸附交换过程,从废定影液中充分吸附银之后,用25%的NaCI水溶液洗脱树脂上的银;洗脱液通过装有铁棉的容器,银在铁棉上析出,而得以回收;离子交换树脂用30%的盐酸溶液恢复其吸附能力,银残余量‘lm岁L;提洗过程中可加人5%NaZS20,以阻止Aga的生成;银回收率可达99.8%.可将经预处理而生成的Ag(NH3)ZCI溶液转人离子交换柱〔”1,按以下三步进行离子交换:①将Ag(NH,),’溶液通人RNo3一型交换柱进行阴离子交换,此时Cl-离子被吸附到柱上,No,一离子洗脱并与Ag(NH,)2+离子流出,流速控制为1.2mF而n.②将流出液导人RH‘型交换柱进行阳离子交换,Ag(NH:)2‘离子被吸附到柱上形成RAg(NH,)2十,H十离子洗脱并随NO,一离子流出,流速控制为1,omFmin;交换完毕后,用去离子水洗尽残留离子,然后用ZmoFLHN03洗脱树脂上的Ag(NH3)2‘离子,洗脱速度控制在l.ZmFmin,流出液为Ag十、NH.+、No,一离子的混合溶液.③将AgN03、NH4No3流出液导人RNH4‘型交换柱进行阳离子交换,由于RNH4+树脂不与NH4十离子发生交换,NH4+离子将随NO.一离子流出,Ag‘离子则被吸附到柱上,流速控制在0.smFmin;交换完毕后,树脂柱用去离子水淋洗以除去残留在柱中的NH‘十离子,后用0.smol/LHNO3洗出Ag‘离子,流速控制在1.2mF而n,流出液为AgN03溶液.另外,还有用大网状型离子交换树脂、含硫化物的纤维素纤维、接枝玻璃纤维等处理照相废液的报道.由于离子交换法交换率高,处理所需的装置很简单,可连续处理,树脂易再生,所以被广泛地应用.其他回收银的方法还有萃取法、活性炭吸附法、射线辐射法、絮凝法、细菌法、渗析法、蒸干法等