Технологии получения чистых благородных металлов

Перед началом

Вначале следует рассортировать имеющееся сырье, в зависимости от присутствия того или иного драгметалла: а) содержащие серебро; б) содержащие золото; в) совместное присутствие обоих. Фильтры после получения серебра из категории сырья "только серебро" можно безжалостно выкинуть, а после категории "серебро и золото(платина)" можно оставить для получения золота (платины). Кроме того, сырье желательно промыть теплой водой с содой от песка и жировых загрязнений.
Лучше всего пользоваться дистиллированной водой, в крайнем случае кипяченой.
Ну, а как нужно обращаться с кислотами, я думаю, напоминать не нужно.

Еще хочу отметить, что, соблюдая приведенные рецепты, вещества получаются квалификации "чист." или "ч.д.а", и если такая чистота не требуется, некоторые этапы можно упростить.

Технология получения золота

Свойства.

В сплавленном состоянии мягкий желтый металл, способный вытягиватся в тончайшие нити. Золото, приготовленное восстановлением солей, в зависимости от восстановителя, имеет различные физические свойства. Препарат в порошке имеет бурый цвет, в состоянии тончайшего раздробления - красный. Очень тонкие листочки золота просвечивают синим и зеленым цветом, оставаясь желтыми в отраженном свете.
Плотность плавленного золота 19,3 г/см³. Температура плавления 1063°C. При охлаждении ниже температуры красного каления, если в золоте присутствуют посторонние металлы, появляется внезапно сильный зеленый свет (бликование). Застывая, металл значительно уменьшается в обьеме. Золото растворяется в царской водке и в HCl, насыщенной хлором.

1. Растворение

Мелко измельченный золотой лом обливают в колбе крепкой соляной кислотой, нагревают до кипения на песочной бане и постепенно приливают по каплям HNO₃ (пл. 1,40) до полного растворения металла. Затем раствор упаривают на водяной бане, тщательно предохраняя от пыли, во избежание восстановления. Упаривание ведут до тех пор, пока проба жидкости не будет затвердевать при охлаждении.

2. Фильтрация и осаждение
Горячую красно-бурую жидкость разбавляют большим количеством воды и отфильтровывают осадок AgCl (который появится, если в шламе присутствовало серебро). Фильтрат нагревают до 80-90°C и для осаждения золота приливают раствор FeCl₂ (по другим данным можно брать раствор FeSO₄). Золото, выпавшее в виде порошка, промывают декантацией и несколько раз кипятят с разб. HCl (с последующей декантацией) до тех пор, пока в кипящей жидкости не будет даже следов желтого окрашивания (зависящего от присутствия Fe³⁺). Осадок отфильтровывают через беззольный фильтр.

3. Сплавление

Фильтр плотно сворачивают и укладывают в тигель. Сверху фильтр засыпают бурой или селитрой в таком количестве, чтобы фильтр был прикрыт. По окончании сплавления вынимают золотой королек и промывают водой.

Технологии получения чистого металлического серебра

Способ 1. Электролиз AgNO₃

Весьма чистый металл можно получить электролизом насыщенного при 25°С раствора трижды перекристаллизованного AgNO₃. Электролиз проводят с полированными графитовыми электродами, помещенными в мешочки из бязи на расстоянии 2 см друг от друга, при напряжении 3 В и плотности тока 0,006 А/см². Осадок Ag снимают с катода и сплавляют.

Способ 2. Из сплавов, содержащих Au, Cu, Pb, Sn, As, Zn и др. c переводом в хлорид и последующим восстановлением Zn

Потребуются следующие вещества: азотная кислота, соляная кислота, хлорид натрия (поваренная соль), металлические цинк или алюминий.

1. Растворение
Изделия кладутся в достаточно вместительную термостойкую посуду (будет иметь место вспенивание и сильный разогрев) и заливается азотной кислотой. Растворение идет согласно реакциям:
3Ag + 4HNO₃ = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

4Sn +10HNO₃ = H₂SnO₃Ї + 4 NO₂ + H₂O

Примечание: по последней реакции растворяется лужение и олово из припоев, образуется белая нерастворимая ни в кислотах, ни в растворах щелочей b-оловянная кислота.

Прочие металлы (кроме золота и платины) растворяются, как и серебро, с образованием соответствующих солей – нитратов.

Если кислота достаточно крепкая, будет выделяться бурый газ (NO₂), если разбавленная – бесцветный оксид азота (II) - NO. Сильного вспенивания следует избегать, т. к. вместе с брызгами вы будете терять свое драгоценное серебро, и потом кислота довольно едкое создание, можно попортить близлежащие вещи :-).

По окончании реакции необходимо проверить полноту растворения, потому что серебро растворяется менее активно, чем другие металлы, и может частично остаться. Если при нагревании или приливании новой порции кислоты растворения не происходит, то все, что нужно, уже растворено.

Если же в сырье присутствовали детали с добавками золота или платины, то эти металлы в азотной кислоте не растворяются и также должны остаться.

2. Фильтрация
Раствор, содержащий серебро, отфильтровывается, причем потом фильтр и то, что в нем осталось, заполняется несколько раз водой (промывается) для уменьшения потерь. Промывные воды собираются в основной раствор. Фильтровать желательно через фильтр средней плотности, при отсутствии оного – через несколько слоев промокашки. Если фильтруется плохо, то, возможно, у вас слишком плотный раствор (разбавить!), или фильтр забился грязью – тогда его нужно разок-другой промыть и сменить. Можно избавиться от крупных не растворившихся остатков путем предварительной фильтрации через тряпку.

3. Осаждение
В отфильтрованный раствор подается соляная кислота (в избытке). Жидкость с осадком нагревают, при этом все посторонние металлы растворяются в образовавшейся царской водке (при использовании хлорида натрия в осадок могут перейти PbCl₂, BiOCl, SbOCl). После чего нужно проверить полноту осаждения: к отстоявшемуся раствору приливается небольшое количество раствора HCl. Отсутствие осадка или мути говорит о том, что все серебро из раствора перешло в осадок:

AgNO₃ + HCl = AgClЇ + HNO₃

Теперь для окончательной очистки осадка и своей совести хлорид серебра нужно отфильтровать и повторно прокипятить с 10% HCl (ч.д.а.). Если в сырье присутствовал палладий, то оставшийся раствор и первые промывные воды отправляем на добычу палладия.

4. Промывка
В той же емкости начинаем промывать осадок декантацией до исчезновения кислой реакции и до отрицательной реакции на Cu⁺² (К₄[Fe(CN)₆] не должен давать красно-бурого осадка). Для этого осадок заливаем водой. Хорошо перемешиваем. Ждем, когда отстоится. Аккуратно, по палочке или через резиновую трубку (как бензин из чужого бензобака), сливаем. Опять заливаем. Еще раз сливаем – и так до тех пор, пока не отмоем осадок от всех примесей. Проверить чистоту последних промывных вод можно с помощью нескольких капель раствора желтой кровяной соли.

5. Восстановление цинком (можно алюминием)
Теперь можно приступить к получению металлического серебра. Последний раз сливаем с хлорида серебра воду (не захватывая осадка) и заливаем в эту же емкость до слабокислой реакции соляную(лучше) или серную кислоту. Сюда же постепенно вводим примерно вдвое большее количество металлического цинка (если точно, то 235 г на 1 кг AgCl). Металлический цинк переходит в хлористый, одновременно восстанавливается серебро в виде невзрачного серого порошка:

2AgCl + Zn = 2AgЇ + ZnCl₂

После окончания реакции сливаем с осадка серебра кислоту, промываем новой порцией соляной или серной кислоты (для растворения остатков цинка), затем промываем водой от кислоты и сушим. Серебро получено, осталось только его сплавить в слиток (температура плавления серебра 960°С).

Способ 3. Из галогенидов формальдегидом

Размешивают 500 г влажного галогенида серебра в 500 мл горячей воды. Полученную жидкую кашицу переносят в фарфоровый стакан, снабженный механической мешалкой, приливают (под тягой) раствор 300г NaOH в 750 мл воды и при 35-40°С вводят при непрерывном перемешивании 250 г 40% формальдегида.
Смесь перемешивают 2-3 ч, добавляют еще 200 мл формальдегида и постепенно в течение 2 ч повышают температуру до 55-70°С. Выпавший осадок серебра отсасывают на воронке Бюхнера, промывают 1 л горячей воды, затем 500 мл 2%H₂SO₄, 500 мл 2% NH₄OH и, наконец, горячей водой до удаления Cl^-. Промытый металл сушат при 40-50°С. Выход 100%.

Способ 4. Из фотографических остатков

1. Остатки кипятят с гранулированным цинком в присутствии соляной кислоты, нерастворившиеся гранулы цинка извлекают фарфоровым шпателем. Восстановившееся серебро промывают декантацией водой, растворяют в HNO₃, затем соляной кислотой осаждают AgCl и соль восстанавливают, как указано выше.

2. Остатки выпаривают досуха и сухую массу кипятят (под тягой) с HCl (пл 1,19) и KClO₃ до прекращения выделения хлора. Осадку AgCl дают осесть, затем тщательно промывают водой декантацией, и восстанавливают, как указано выше.

3. Для выделения серебра из фиксирующих растворов добавляют NH₄OH до появления запаха NH₃ и действуют небольшим избытком (NH₄)₂S или Na₂S. После отстаивания жидкость сливают, осадок Ag₂S отсасывают на воронке Бюхнера, промывают горячей водой, сушат и прокаливают при 950°С, добавив 1-2 г безводной буры. Для удаления буры гранулы металла кипятят с водой.

Перед началом

Технология получения золота

Технологии получения чистого металлического серебра

Технология получения платины (на другой странице)

Технология получения палладия (на другой странице)


Технологии Перед началом Технология получения золота Технологии получения чистого металлического серебра Технология получения платины (на другой странице) Технология получения палладия (на другой странице)
Оглавление:	Перед началом Вначале следует рассортировать имеющееся сырье, в зависимости от присутствия того или иного драгметалла: а) содержащие серебро; б) содержащие золото; в) совместное присутствие обоих. Фильтры после получения серебра из категории сырья "только серебро" можно безжалостно выкинуть, а после категории "серебро и золото(платина)" можно оставить для получения золота (платины). Кроме того, сырье желательно промыть теплой водой с содой от песка и жировых загрязнений. Лучше всего пользоваться дистиллированной водой, в крайнем случае кипяченой. Ну, а как нужно обращаться с кислотами, я думаю, напоминать не нужно. Еще хочу отметить, что, соблюдая приведенные рецепты, вещества получаются квалификации "чист." или "ч.д.а", и если такая чистота не требуется, некоторые этапы можно упростить. Технология получения золота Свойства. В сплавленном состоянии мягкий желтый металл, способный вытягиватся в тончайшие нити. Золото, приготовленное восстановлением солей, в зависимости от восстановителя, имеет различные физические свойства. Препарат в порошке имеет бурый цвет, в состоянии тончайшего раздробления - красный. Очень тонкие листочки золота просвечивают синим и зеленым цветом, оставаясь желтыми в отраженном свете. Плотность плавленного золота 19,3 г/см³. Температура плавления 1063°C. При охлаждении ниже температуры красного каления, если в золоте присутствуют посторонние металлы, появляется внезапно сильный зеленый свет (бликование). Застывая, металл значительно уменьшается в обьеме. Золото растворяется в царской водке и в HCl, насыщенной хлором. 1. Растворение Мелко измельченный золотой лом обливают в колбе крепкой соляной кислотой, нагревают до кипения на песочной бане и постепенно приливают по каплям HNO₃ (пл. 1,40) до полного растворения металла. Затем раствор упаривают на водяной бане, тщательно предохраняя от пыли, во избежание восстановления. Упаривание ведут до тех пор, пока проба жидкости не будет затвердевать при охлаждении. 2. Фильтрация и осаждение Горячую красно-бурую жидкость разбавляют большим количеством воды и отфильтровывают осадок AgCl (который появится, если в шламе присутствовало серебро). Фильтрат нагревают до 80-90°C и для осаждения золота приливают раствор FeCl₂ (по другим данным можно брать раствор FeSO₄). Золото, выпавшее в виде порошка, промывают декантацией и несколько раз кипятят с разб. HCl (с последующей декантацией) до тех пор, пока в кипящей жидкости не будет даже следов желтого окрашивания (зависящего от присутствия Fe³⁺). Осадок отфильтровывают через беззольный фильтр. 3. Сплавление Фильтр плотно сворачивают и укладывают в тигель. Сверху фильтр засыпают бурой или селитрой в таком количестве, чтобы фильтр был прикрыт. По окончании сплавления вынимают золотой королек и промывают водой. Технологии получения чистого металлического серебра Способ 1. Электролиз AgNO₃ Весьма чистый металл можно получить электролизом насыщенного при 25°С раствора трижды перекристаллизованного AgNO₃. Электролиз проводят с полированными графитовыми электродами, помещенными в мешочки из бязи на расстоянии 2 см друг от друга, при напряжении 3 В и плотности тока 0,006 А/см². Осадок Ag снимают с катода и сплавляют. Способ 2. Из сплавов, содержащих Au, Cu, Pb, Sn, As, Zn и др. c переводом в хлорид и последующим восстановлением Zn Потребуются следующие вещества: азотная кислота, соляная кислота, хлорид натрия (поваренная соль), металлические цинк или алюминий. 1. Растворение Изделия кладутся в достаточно вместительную термостойкую посуду (будет иметь место вспенивание и сильный разогрев) и заливается азотной кислотой. Растворение идет согласно реакциям: 3Ag + 4HNO₃ = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O 4Sn +10HNO₃ = H₂SnO₃Ї + 4 NO₂ + H₂O Примечание: по последней реакции растворяется лужение и олово из припоев, образуется белая нерастворимая ни в кислотах, ни в растворах щелочей b-оловянная кислота. Прочие металлы (кроме золота и платины) растворяются, как и серебро, с образованием соответствующих солей – нитратов. Если кислота достаточно крепкая, будет выделяться бурый газ (NO₂), если разбавленная – бесцветный оксид азота (II) - NO. Сильного вспенивания следует избегать, т. к. вместе с брызгами вы будете терять свое драгоценное серебро, и потом кислота довольно едкое создание, можно попортить близлежащие вещи :-). По окончании реакции необходимо проверить полноту растворения, потому что серебро растворяется менее активно, чем другие металлы, и может частично остаться. Если при нагревании или приливании новой порции кислоты растворения не происходит, то все, что нужно, уже растворено. Если же в сырье присутствовали детали с добавками золота или платины, то эти металлы в азотной кислоте не растворяются и также должны остаться. 2. Фильтрация Раствор, содержащий серебро, отфильтровывается, причем потом фильтр и то, что в нем осталось, заполняется несколько раз водой (промывается) для уменьшения потерь. Промывные воды собираются в основной раствор. Фильтровать желательно через фильтр средней плотности, при отсутствии оного – через несколько слоев промокашки. Если фильтруется плохо, то, возможно, у вас слишком плотный раствор (разбавить!), или фильтр забился грязью – тогда его нужно разок-другой промыть и сменить. Можно избавиться от крупных не растворившихся остатков путем предварительной фильтрации через тряпку. 3. Осаждение В отфильтрованный раствор подается соляная кислота (в избытке). Жидкость с осадком нагревают, при этом все посторонние металлы растворяются в образовавшейся царской водке (при использовании хлорида натрия в осадок могут перейти PbCl₂, BiOCl, SbOCl). После чего нужно проверить полноту осаждения: к отстоявшемуся раствору приливается небольшое количество раствора HCl. Отсутствие осадка или мути говорит о том, что все серебро из раствора перешло в осадок: AgNO₃ + HCl = AgClЇ + HNO₃ Теперь для окончательной очистки осадка и своей совести хлорид серебра нужно отфильтровать и повторно прокипятить с 10% HCl (ч.д.а.). Если в сырье присутствовал палладий, то оставшийся раствор и первые промывные воды отправляем на добычу палладия. 4. Промывка В той же емкости начинаем промывать осадок декантацией до исчезновения кислой реакции и до отрицательной реакции на Cu⁺² (К₄[Fe(CN)₆] не должен давать красно-бурого осадка). Для этого осадок заливаем водой. Хорошо перемешиваем. Ждем, когда отстоится. Аккуратно, по палочке или через резиновую трубку (как бензин из чужого бензобака), сливаем. Опять заливаем. Еще раз сливаем – и так до тех пор, пока не отмоем осадок от всех примесей. Проверить чистоту последних промывных вод можно с помощью нескольких капель раствора желтой кровяной соли. 5. Восстановление цинком (можно алюминием) Теперь можно приступить к получению металлического серебра. Последний раз сливаем с хлорида серебра воду (не захватывая осадка) и заливаем в эту же емкость до слабокислой реакции соляную(лучше) или серную кислоту. Сюда же постепенно вводим примерно вдвое большее количество металлического цинка (если точно, то 235 г на 1 кг AgCl). Металлический цинк переходит в хлористый, одновременно восстанавливается серебро в виде невзрачного серого порошка: 2AgCl + Zn = 2AgЇ + ZnCl₂ После окончания реакции сливаем с осадка серебра кислоту, промываем новой порцией соляной или серной кислоты (для растворения остатков цинка), затем промываем водой от кислоты и сушим. Серебро получено, осталось только его сплавить в слиток (температура плавления серебра 960°С). Способ 3. Из галогенидов формальдегидом Размешивают 500 г влажного галогенида серебра в 500 мл горячей воды. Полученную жидкую кашицу переносят в фарфоровый стакан, снабженный механической мешалкой, приливают (под тягой) раствор 300г NaOH в 750 мл воды и при 35-40°С вводят при непрерывном перемешивании 250 г 40% формальдегида. Смесь перемешивают 2-3 ч, добавляют еще 200 мл формальдегида и постепенно в течение 2 ч повышают температуру до 55-70°С. Выпавший осадок серебра отсасывают на воронке Бюхнера, промывают 1 л горячей воды, затем 500 мл 2%H₂SO₄, 500 мл 2% NH₄OH и, наконец, горячей водой до удаления Cl^-. Промытый металл сушат при 40-50°С. Выход 100%. Способ 4. Из фотографических остатков 1. Остатки кипятят с гранулированным цинком в присутствии соляной кислоты, нерастворившиеся гранулы цинка извлекают фарфоровым шпателем. Восстановившееся серебро промывают декантацией водой, растворяют в HNO₃, затем соляной кислотой осаждают AgCl и соль восстанавливают, как указано выше. 2. Остатки выпаривают досуха и сухую массу кипятят (под тягой) с HCl (пл 1,19) и KClO₃ до прекращения выделения хлора. Осадку AgCl дают осесть, затем тщательно промывают водой декантацией, и восстанавливают, как указано выше. 3. Для выделения серебра из фиксирующих растворов добавляют NH₄OH до появления запаха NH₃ и действуют небольшим избытком (NH₄)₂S или Na₂S. После отстаивания жидкость сливают, осадок Ag₂S отсасывают на воронке Бюхнера, промывают горячей водой, сушат и прокаливают при 950°С, добавив 1-2 г безводной буры. Для удаления буры гранулы металла кипятят с водой.