Существует несколько основных источников вторичного золота, но все они делятся на две большие группы: металлургические отходы и отходы других производств. Первые - это отвалы после извлечения цветных и редких металлов, шламы электролиза меди, никеля, кобальта, некоторые виды шлаков, сточные воды шахт и рудников. Вторые включают металлические отходы и лом машиностроительной, электронной и полиграфической промышленности, предприятий ВПК и ювелирных заводов. Независимо от происхождения, богатое сырье подвергают плавке и царсководочному растворению, а бедное - цианированию или выщелачиванию растворами других комплексообразователей (тиоцианатов, тиосульфатов, тиомочевины, аммиака, йода и др.).
Уравнения соответствующих реакций имеют вид:
Au + 4HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO + 2H2O,
Au + 4KCN + H2O + O2 = 2K[Au(CN)2] + 2KOH,+ KI + I2 = K[AuI3],+ 4Na2S2O3 + Fe2(SO4)3 = 2Na3[Au(S2O3)2] + 2FeSO4 + Na2SO4,+ 4KNCS + Fe2(SO4)3 = 2K[Au(SCN)2] + 2FeSO4 + K2SO4,(Pd) + 2HNO3 = AgNO3(PdNO3) + NO2 + H2O.
Из шламов (смесей меди, золота, серебра и платиноидов) вначале выделяют медь, серебро, палладий и другие металлы, растворимые в азотной кислоте, а остаток плавят или цианируют.
Шламы рафинирования меди разваривают концентрированной серной кислотой, растворимые сульфаты меди, серебра, палладия направляют на электролиз, а осадок сушат и сплавляют с глетом, содой, углем и бурой.
Серебро из фотоматериалов
В мире на фотоцели расходуется ежегодно около 5000 т серебра. После экспонирования и обработки 50% остается на пленке, а 50 идет в раствор. Пленку сжигают в специальных печах, золу плавят содой и углем:
4AgBr + 2Na2CO3 + C = 4Ag + 4NaBr + 3CO2
С фоторастворами дело обстоит намного сложнее. Дело в том, что мелкие потребители их, как правило, выливают, средние - осаждают сульфид:
|
|
K3[Ag(S2O3)2] + 4HCl = Ag2S↓ + 3S + 3SO2 + K2SO4 + 4KCl + 2H2O.
Сульфид можно отфильтровать и обжечь под вытяжкой:
2S + O2 = 2Ag + SO2.
Что же касается фильтрата, то сливать его в канализацию нельзя, а нужно сначала упарить, затем осадить сульфат кальция, который захватит серу и часть солей, и направить его на полигон ТБО.
Крупные потребители имеют возможность подвергнуть отходы фиксажа электролизу, выделив серебро на катоде. Отработанный электролит можно нейтрализовать известью, как указано выше.
Как видим, утилизация серебра проще, чем золота, а осуществляется во всем мире намного хуже. Между тем, серебро не только дорогой, но и весьма вредный металл, по токсичности близкий к хрому, свинцу, мышьяку, никелю и меди (положительное бактерицидное действие его проявляется при ничтожных концентрациях). Поэтому его утилизация преследует как экономические, так и токсикологические цели.
Серебро из лома самолетов
Детали помещают в корзины из пластика и заряжают анодно, подвергая растворению все неблагородные металлы, а серебро восстанавливают на катоде (электролит - водный раствор нитратов меди и серебра).
Выводы
В современном мире большую роль отводят такой чрезвычайно важной проблеме, как утилизация отходов. Разработано огромное количество различных видов рециклинга для отходов разного рода. Более того постоянно идет разработка все новых, более экономичных вариантов переработки. Основными направлениями в настоящее время являются:
· захоронение;
· сжигание;
· переработка.
|
|
Наиболее распространенным и целесообразным по праву является переработка.
Рециклинг дает нам не только возможность избавиться от тех материалов, которые являются загрязнителями окружающей среды, но и позволяет вернуть в производство те необходимые ресурсы, которые на Земле ограничены или не могут быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации. Кроме того, отходы часто являются более дешевым источником многих веществ и материалов, чем природные источники.
Вторичная переработка материалов всегда тесно связана с экологией, химией окружающей среды, а также химической технологией. Эти науки, интегрируясь, занимаются разработкой методов и способов рационального обращения с ресурсами, и важной составляющей такого рационального подхода является переработка вторичного сырья.
Тема обращения с отходами весьма обширна и сложна. Во многих развитых странах ведется политика, и осуществляются проекты по защите окружающей среды. Существует много различной литературы на эту тему.
В своей работе обобщены и систематизированы все данные о наиболее значимых видах металлических отходов, а также приведены методы их переработки, получаемых из них продуктов и областей применения последних. Подробно описаны технологии переработки отдельных видов и форм металлолома.