Nyiaj refining: hauv tsev

Cov txheej txheem:

Nyiaj refining: hauv tsev
Nyiaj refining: hauv tsev
Anonim

Tam sim no, muaj ntau txoj hauv kev los ntxuav cov hlau, siv tau ob qho tib si hauv chav kuaj thiab hauv tsev. Ib qho ntawm cov txheej txheem no yog kev kho kom zoo, uas kom txog rau thaum nyuam qhuav tau siv tshwj xeeb ntawm cov tuam txhab tshwj xeeb uas siv cov thev naus laus zis patented.

Yuav ua li cas thiaj kho tau

Feem ntau, lub tswv yim ntawm "refining" txhais tau tias tau txais cov hlau uas muaj purity siab los ntawm ntau cov txheej txheem los tshem tawm impurities. Cov txheej txheem no yog ua nyob rau hauv ob peb theem, txhua yam uas siv tej yam physico-tshuaj txoj kev rau cais interfering tshuaj. Cov hlau muaj txiaj ntsig feem ntau tau ua kom zoo li no.

nyiaj refining
nyiaj refining

Cov khoom siv raw rau kev ua kom zoo dua hauv cov ntaub ntawv no tuaj yeem yog cov hniav nyiaj hniav kub, "nyiaj ua npuas ncauj", sludge tom qab hluav taws xob ntxuav ntawm cov khoom cuam tshuam thiab plam kub.

nyiaj refining

Ntau zaus txoj kev ntxuav no yog siv kom tau cov nyiaj qib siab. Feem ntau, cov txheej txheem tsis txawv ntawm cov txheej txheem zoo sib xws tau ua rau lwm yam zoo, ferrous lossis non-ferrous hlau. Piv txwv li,lub refining ntawm kub thiab nyiaj los yog tej platinum hlau yuav zoo ib yam. Tsuas yog qee qhov xwm txheej, cov txheej txheem sib txawv.

Txoj kev ua kom zoo

Hauv kev ua cov thev naus laus zis, nyiaj refining yog nthuav tawm nyob rau hauv peb txoj kev sib txawv - cov hlau tuaj yeem ua kom huv ntawm impurities los ntawm chemical, electrolytic los yog cupellation txoj kev. Kev tshem tawm cov tshuaj chlorine ntau dhau yog tsis tshua siv. Kev xaiv cov txheej txheem yog txiav txim siab los ntawm tus nqi ntawm cov nyiaj ua haujlwm thiab nws cov mob. Cov yam ntxwv ntawm cov txheej txheem tsim khoom kuj tseem ceeb.

Txoj kev xaiv li cas

Electrolytic refining yog siv rau thawj qib siab nyiaj. Feem ntau, thaum siv txoj kev no, muaj cov zis txhua hnub. Electrolysis pab kom tau txais cov nyiaj ntshiab tshwj xeeb los ntawm kev sib cuam tshuam redox uas cov impurities tsis nkag mus rau lub sijhawm ua kom huv.

nyiaj refining
nyiaj refining

Thaum argentum nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov tshuaj (insoluble sulfates thiab chlorides), txoj kev pheej yig tshaj plaws thiab yooj yim ntawm cov hlau deposition yog cov tshuaj (qee zaum, electrochemical) txoj kev.

Qib qis alloys feem ntau sib cais siv cupellation - qhov no, nws yog qhov yooj yim tshaj los ua kom cov purity ntawm cov sib tov.

Cupellation method

hom kev ua kom zoo li no yuav tsum muaj lub qhov cub nrog lub khob zoo li (assay) crucible. Nyob rau hauv cov txheej txheem purification, txhuas yog siv, yaj uas yog oxidized nrog nyiaj nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm oxygen. Tag nrho cov impurities, nrog rau cov kuab tshuaj, yog cais los ntawm cov noblehlau, muab nws txheeb ze purity: kub thiab platinum tsev neeg hlau tseem nyob rau hauv lub alloy.

Rau kev kho kom zoo, lub qhov cub yuav tsum tau preheated. Ib qho kev sib xyaw ntawm cov hmoov lead-silver yog muab tso rau hauv nws, uas yog rhuab kom txog thaum melted tag. Cov kwj ntawm atmospheric cua yog tso rau hauv lub cub tawg, ua rau oxidation ntawm cov khoom ntawm cov khoom. Thaum kawg ntawm kev kho cua sov, lub crucible raug tshem tawm thiab nchuav rau hauv pwm.

Sab hauv ntawm lub cub tawg yog lined nrog marl - ib yam ntawm cov av nplaum enriched nrog limestone thiab muaj ib tug ntxeem tau qauv. Nws absorbs txhuas oxides tsim thaum lub sij hawm refining txheej txheem, vim hais tias tom kawg yog nquag mus evaporation thaum raug rau huab cua tam sim no. Ntawm cov zis, tom qab oxidation ntawm impurities, ib tug alloy nrog ib tug iridescent iridescent nto yog tau. Thaum nws tawg, lub ci ci ci tuaj yeem pom hauv qhov sib tov, uas qhia txog kev ua tiav ntawm kev ua tiav.

silver refining nrog s altpeter
silver refining nrog s altpeter

Cupellation yog suav tias yog txoj kev ntxuav roughest vim qhov tseeb tias tsis ua tiav kev tshem tawm ntawm impurities tiav: tag nrho cov hlau tsis zoo hauv cov hlau tseem nyob hauv qhov chaw. Refining kub, nyiaj thiab platinum pab pawg hlau rau lawv sib cais yog ua los ntawm lwm txoj kev.

Electrolysis method

Electrolysis raws li txoj kev sib koom ua ke yog ua tiav nrog kev nco qab ntawm ob txheej electron: ib qho nyiaj tsis sib haum uas muab tso rau hauv ib lub hnab los ua cov txheej txheem anode, thiab nyias daim hlau tsim los ntawm cov hlau tsis muaj corrosive ua cov cathode. Cov electrodes yog immersed nyob rau hauv ib tug daws ntawm nitrate ntawm cov hlau yuav tsum tau ntxuav (concentrationions - txog li 50 mg / ml), nitric acid nrog ib tug ceev ntawm 1.5 g / l yog ntxiv, thiab ib tug hluav taws xob tam sim no dhau.

Undissolved silver fragments thiab impurities sau rau hauv anode hnab. Hauv qhov chaw cathode, cov qauv ntshiab yog sau rau hauv daim ntawv microcrystalline. Qhov ntim ntawm cov nyiaj tso tawm tuaj yeem loj hlob mus rau lwm tus ncej ntawm qhov system, uas ua rau lub voj voog luv luv. Txhawm rau tiv thaiv cov xwm txheej zoo li no, cov qoob loo cog qoob loo, thaum cov tshuaj tau nplawm, tawg tawm thaum uas tig mus rau cov electrodes nyob ze ntawm qhov chaw ntawm cathode. Lub resulting nyiaj yog zoo tu qab tso raws li ib tug precipitate thiab tom qab cam khwb cia rau hauv ingots. Nws yog ib qho tseem ceeb los hloov cov electrolyte nyob rau hauv lub sij hawm, vim hais tias yog tooj liab yog tam sim no impurity, thaum kawg ntawm cov txheej txheem xav tau, nws deposition ntawm lub cathode tshaj lub noble hlau yuav pib.

kub thiab nyiaj refining
kub thiab nyiaj refining

Yog tias cov tshuaj silver coj zoo li galvanic cell, txoj kev electrolytic kuj yog qhov zoo tshaj plaws rau kev sib cais cov hlau. Lub anode tuaj yeem yog graphite lossis tsis-corrosive (alloys), cathode tuaj yeem yog stainless hlau. Qhov hluav taws xob nyob rau hauv lub caij yog teem rau ntawm ib theem ntawm tsis ntau tshaj 2 V. Cov tshuaj tiv thaiv nws tus kheej yog nqa tawm mus txog rau thaum tag nrho cov nyiaj yog deposited.

Tshuaj kho kom zoo

Nyiaj tuaj yeem muab rho tawm los ntawm kev daws cov ntsev lossis cov khoom siv tshuaj lom neeg. Cov txheej txheem yog ntau theem. Cov txheej txheem yuav tsum tau sodium sulfite, ntxiv rau qhov kev sib pauv cov tshuaj tiv thaiv tshwm sim nrog nag lossis daus dub ntawm cov ntsev tshiab ntawm cov hlau noble. Tom qab ua tiav ntawm kev sib cuam tshuam rau qhov tau txaisammonia (ammonium chloride) los yog cov ntsev ntau ntxiv rau cov tshuaj. Qhov sib tov yog daws kom txog thaum ib qho kev sib cais meej meej - huab thiab pob tshab yuav tsum tsim. Nyiaj yog suav tias yog precipitated kiag li yog tias ntxiv ntsev tsis ua rau huab cua.

Muaj ob txoj hauv kev los rho tawm cov hlau ntshiab los ntawm cov tshuaj chloride - qhuav thiab ntub.

Carbonate txoj kev cais nyiaj ntawm chloride

Cov thev naus laus zis no suav nrog kev tau txais cov nyiaj ntshiab los ntawm cov tshuaj chloride qhuav - cov khoom sib xyaw ua ke nrog cov nyiaj sib npaug ntawm sodium carbonate. Nyob rau hauv lub crucible, lub resulting sib tov yog rhuab (nws tsuas yog yuav tsum tau sau lub tais ib nrab vim hais tias ntawm qhov nce nyob rau hauv lub ntim ntawm cov ntsiab lus vim hais tias ntawm tso pa roj). Tom qab tsim cov khoom volatile, qhov kub ntawm cov txheej txheem nce, ncav cuag qhov tseem ceeb uas yuav tsum tau ua kom du melting.

Tom qab lub kaw lus txias, cov nyiaj tau muab rho tawm thiab rov ua dua, tom qab ntawd cov khoom tuaj yeem txiav txim siab tiav. Lub ntsiab lus tsis zoo yuav yog qhov tseeb tias cov dej qab zib technical muaj qhov cuam tshuam tsis zoo rau lub xeev ntawm crucible. Lub ntsiab kom zoo dua ntawm no txoj kev ntawm tshuaj refining yog nws ceev.

Txoj kev txo qis rau kev sib cais nyiaj ntawm chloride

Txhawm rau rov qab cov nyiaj los ntawm cov tshuaj, koj tuaj yeem siv cov tshuaj sib txawv - sulfuric acid nrog zinc lossis hlau lossis hydrochloric acid nrog tib cov hlau, suav nrog txhuas.

nyiaj refining
nyiaj refining

Ib qho ntawm cov ntsiab lus tau nkag mus rau hauv cov tshuaj chloride nruab nrab. Cov kua qaub uas tau xaiv yog ntxiv rau qhov tshwm sim sludge nrog qhov concentration ntawm 0.2loj shares. Koj tuaj yeem ntxiv cov tshuaj nyob rau hauv qhov chaw, tswj cov qib ntawm cov tshuaj tiv thaiv thiab topping cov residues ntawm nws ua tiav. Ib qho txiaj ntsig zoo ntawm kev sib cuam tshuam hauv qhov no yog qhov hloov pauv ntawm hydrogen - cov pa tsis tsim thaum lub sijhawm ua tiav cov hlau tawg lossis ploj ntawm cov kua qaub (nws noj tuaj yeem ua pov thawj los ntawm daim ntawv qhia).

Kev rho tawm cov nyiaj los ntawm ntsev ua tiav thaum lub kaw lus zoo sib xws hauv cov xim rau txhuas. Tom qab ntawd, cov kua qaub ntxiv kom hloov cov khoom seem ntawm cov hlau tsis xav tau rau hauv kev daws teeb meem (qhov loj yog muab tshem tawm manually). Cov hmoov nplej uas tseem tshuav (lub npe hu ua nyiaj cement) yog ntxuav nrog dej distilled, qhuav thiab yaj.

Chlorine refining

Tus qauv yog raws li qhov kev xav tias cov nyiaj thiab cov hlau hauv lub hauv paus ua haujlwm sai dua li kub thiab platinum tsev neeg ntawm cov ntsiab lus nyob rau hauv ib qho chaw chlorine. Qhov no tso cai rau koj cais cov khoom kawg los ntawm kev ua kom huv si (hauv kev siv thev naus laus zis, cov txheej txheem ua haujlwm hnyav tshaj plaws yog kev sib cais ntawm cov hlau tsis zoo).

Dub kub nyob rau hauv daim ntawv molten yog dhau los ntawm gaseous chlorine. Kev sib cuam tshuam pib nrog impurity cov ntsiab lus ntawm ib yam uas tsis yog-noble, ces nyiaj nkag mus rau hauv daim ntawv ntawm cov compound, uas yuav tom qab raug cais los ntawm lwm yam refining txoj kev. Chlorides nyob rau hauv qhov sib tov ntab mus rau saum npoo vim qhov qis dua ntawm cov ntsev piv rau cov hlau.

Refining lwm rooj plaub

Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm lub xub ntiag ntawm ib tug tooj liab impurity nyob rau hauv cov nyiaj, nws yog tsim nyog los hais tsis yog ib tug alloy, tab sis ntawm ib tug sib tov ntawm hlau (tuaj yeem sawv cev hauvshavings). Tom qab ntawd lub hauv paus hlau tuaj yeem yaj nrog nitric thiab sulfuric acids. Cov tshuaj sib xyaws yog siv rau hauv daim ntawv txias lossis kub (cov tshuaj tiv thaiv nyob ntawm qhov no).

nyiaj electrolysis refining
nyiaj electrolysis refining

Txhawm rau tshem tawm cov plhaub nyiaj ntawm cov khoom, cov khoom sib tov yog rhaub tshaj lub teeb cawv lossis hauv da dej. Ntawm qhov kub qis dua 50-60 degrees, nws tuaj yeem siv iav los yog plooj (porcelain lauj kaub tais diav). Ib yam li ntawd, koj tuaj yeem cais cov hlau uas tau ntxuav nrog npib tsib xee, tin lossis txhuas.

Refining nyiaj hauv tsev

Txhua txoj hauv kev tau piav qhia saum toj no yog qhov tsim nyog rau kev siv hauv tsev, raug rau cov cuab yeej tshwj xeeb thiab kev paub dhau los. Rau cov pib tshiab, nws yog qhov zoo dua los sim cov txheej txheem electrolytic. Feem ntau, nyiaj yog refined los ntawm cov neeg nyob rau hauv no txoj kev.

Cov txheej txheem muaj 3 theem. Qhov no yog kev sib cais ntawm cov nyiaj hauv nitric acid, nws cov cementation thiab fusion, thiab ncaj qha kev ua kom zoo ntawm cov nyiaj hauv tsev los ntawm electrolysis.

YDissolving nrog nitric acid

Nyiaj nitrate yog npaj tam sim rau tag nrho cov txheej txheem - feem ntau 50 gram ntawm hlau yog noj ib liter ntawm hnyav (kom tau txais qhov piv txwv no, 32 g ntawm seem yog yaj hauv 80 g ntawm hydrogenated nitric oxide V). Cov kua qaub yuav tsum tau diluted nyob rau hauv sib npaug proportions nrog dej thiab tov nrog ib tug iav pas nrig. Nws muaj peev xwm ua kom zoo dua cov nyiaj nrog nitrate los ntawm kev sib xyaw ammonium nitrate nrog cov electrolyte (nrog cov tshuaj tiv thaiv ntawm qhov nruab nrab tsawg dua 7) kom tau txais tib HNO3. Tej daim ntawm nyiaj yog ntxiv rau lub resulting tov. Qhov sib tov yuav tsum tau tso tseg rau 10-11 teev, raws li kev hloov pauvhlau nyob rau hauv kev ncua yuav tsis tshwm sim tam sim ntawd. Kev ua phem emission ntawm cov roj liab-xim av yog ua tau. Yog hais tias cov tshuaj ua bluish los yog ntsuab, qhov no qhia tau hais tias muaj vitriol los yog hlau impurities. Silver refining nrog nitric acid ua haujlwm zoo dua nyob rau hauv rooj plaub uas tsis muaj qhov khaus khaus.

Silver cement extraction

Cov tooj liab ntxiv rau qhov sib xyaw kom ua tiav qhov hloov pauv nrog cov nyiaj. Yuav luag tam sim ntawd, cov hlau tseem ceeb pib los nag rau saum npoo ntawm cov hlau liab, uas yuav tsum tau hloov mus rau hauv ib qho kev daws teeb meem kom ceev cov txheej txheem. Yog tias cov tuav tau yaj tag, lawv yuav tsum tau hloov nrog cov tshiab. Qhov kawg ntawm cov tshuaj tiv thaiv nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog qhov txias ntawm cov tshuaj thiab nws fractional sib cais mus rau hauv silver-cement thiab bluish kua qhov chaw.

Kev lim

Ib lub funnel thiab lim ntawv yog siv los cais cov hlau los ntawm kev daws. Kev daws nrog cement yog poured rau hauv ib lub thawv tshwj xeeb uas npaj: tooj liab ntsev ntws los ntawm parchment txheej, thiab cov nyiaj tseem nyob rau saum npoo. Tom qab ntawd, nws yuav tsum tau ntxuav cov lim 5 zaug ntxiv nrog dej distilled.

Tej zaum muaj qee qhov nyiaj seem hauv cov tshuaj. Txhawm rau rho tawm nws, cov ntsev ntsev ntxiv rau tooj liab ntsev kom txog thaum cov ntaub ntawv curd precipitate.

Silver cement tau qhuav. Fusion yog ua nyob rau hauv lub crucible, uas tsis xav kom siv rau kev ua hauj lwm nrog purer kuaj. Cov qauv yuav tsum tau ua kom sov sib npaug kom tsis txhob tawg ntawm cov nyiaj los yog oxidized plua plav. Tau ntoyaj, ntxiv ci dej qab zib thiab borax, sib tov nyob rau hauv sib npaug zos proportions - cov muaj pes tsawg leeg yuav tsim ib tug vitreous zaj duab xis tshaj cov hlau uas tiv thaiv kev poob.

Cov khoom tshwm sim yog puag. Rau nws kom huv si huv si, electrolysis ntawm nyiaj yog yuav tsum tau. Refining nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog ua raws li txoj kev uas twb tau piav saum toj no - rau qhov no nws yog yooj yim rau yaj cov hlau rau hauv granules.

nyiaj refining nrog nitric acid
nyiaj refining nrog nitric acid

Kev nyab xeeb

Nws yog ib qho tseem ceeb uas chav tsev muaj qhov cua zoo. Raws li kev tiv thaiv, nws raug nquahu kom siv hnab looj tes, hnav ris tsho thiab looj tsom iav. Txhawm rau kom tsis txhob nchuav cov kua qaub, cov concentrate nws tus kheej yog ntxiv rau hauv dej, thiab tsis ua rau lwm tus. Tau txais HNO3 los ntawm kev sib pauv tshuaj tiv thaiv yog txoj kev nyab xeeb tshaj plaws uas cov nyiaj tuaj yeem ua kom zoo dua. Ammonium nitrate nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog tov nrog cov electrolyte (cov tshuaj tiv thaiv ntawm qhov nruab nrab yog tsawg dua 7). Cov tshuaj iav iav yuav tsum tau kuaj xyuas qhov kub thiab txias, vim tias qhov kub ntawm cov txheej txheem tuaj yeem tshaj 100 degrees. Tsis pub ntau tshaj li ib feem peb ntawm lub nkoj ntim nrog cov tshuaj kom tsis txhob muaj kua qaub.

Results

Nyiaj refining tsis yog txheej txheem nyuaj nrog qee yam kev paub thiab khoom siv. Yog tias koj ua raws li kev ntsuas kev nyab xeeb, koj tuaj yeem nqa tawm hauv qhov chaw tsis muaj chaw kuaj mob.

Kom tau txais cov hlau zoo tshaj plaws, nws yog qhov yooj yim los siv cov nyiaj refining los ntawm electrolysis hauv tsev, vim tias txoj kev no txo qis kev pheej hmoo ntawm impurities vim yog siv tam sim no.

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