Аффинаж платины в домашних условиях: добыча из радиодеталей и реализация полученного металла

С виду платина похожа на серебро, однако по цене она гораздо ближе к золоту.

И этого достаточно, чтобы добыча платины развивалась.

Сочетание достоинств платины, спроса на этот металл и требований экологии обусловило развитие технологий вторичного применения этого металла.

Платину выгодно извлекать из отходов, чем и занимаются не только специализированные компании, но и домашние умельцы.

Платина – наиболее распространённый металл платиновой группы, куда входят также родий, палладий, иридий и другие. У всех этих металлов очень похожие свойства, в том числе — высокая стоимость и уникальные качества.

В чем ценность металла?

Красивый и благородный металл, платина используется в ювелирном деле, она используется для чеканки монет. Это – банковский и биржевый металл, слитки которого позволяют хранить капиталы и оперировать ими. Значительно шире используется платина в технике.

Применение в технике основано на некоторых
уникальных свойствах платины:

• высокая инертность этого металла, невосприимчивость к воздействию многих агрессивных веществ;
• отличная электропроводность и способность проводить тепло;
• способность работать в качестве катализатора, инициирующего многие важные химические процессы.

Знание сферы применения платины важно и в деле рециклинга. Для эффективности этой стратегии переработки вторичного сырья хорошо правильно планировать и организовывать его сбор и сортировку. Важно правильно координировать добычу платины из вторичного сырья, ведь наряду с ней в детали часто имеются другие драгметаллы, которые также необходимо извлечь.

Вот несколько групп изделий, материалов и веществ, в которых используется платина. Такие вещества и изделия – важный источник возвращения платины в хозяйственный оборот:

• автомобильные катализаторы;
• радиодетали;
• элементы электротехнического оборудования;
• детали из чистой платины в устройствах и оборудовании – сетки, проволока и прочее.

Восстановление металлов из вторичного сырья тем эффективнее, чем большие объёмы такого материала подвергаются переработке.

Для извлечения платины из каждого типа исходного сырья наработаны свои технологии.

Особенности технологии

Разберем технологию произведения аффинажа драгметаллов на примере золотого лома. Та же техника может применяться и для рафинирования серебра, с некоторыми поправками в реагентах. Учитывайте химические свойства веществ-реагентов при подготовке к процедуре.

Ювелиры-любители, несмотря на кажущуюся простоту мероприятия, не должны быть беспечны. Комната, в которой будет проводиться аффинаж (или любые другие манипуляции с металлами) должна быть свободна от посторонних и легковоспламеняющихся предметов, иметь достаточно просторную рабочую площадку и возможность качественной вентиляции помещения (в идеале – мощный вытяжной шкаф, т.к. сквозняки из открытых окон могут помешать работе). Если вы при этом не являетесь владельцем частного дома, то лучше воздержаться от подобных экспериментов, т.к. весьма токсичные испарения могут негативно отразиться на самочувствии ваших соседей, попав в вентиляцию.

Также человек, работающий с агрессивными химикатами и металлами, должен позаботиться о собственной безопасности.

Работать необходимо в огнеупорном фартуке и перчатках, в удобной, закрывающей все тело, одежде из плохо горящего материала. Лицо желательно закрыть респиратором во избежание вдыхания токсичных испарений и случайного попадания агрессивного раствора на лицо.

Глаза нужно закрыть очками с наглазниками, иначе они неизбежно начнут слезиться, а это опасно при работе с опасными веществами. Волосы желательно тоже закрыть, иначе они могут впитать в себя молекулы реагентов.

Для проведения аффинажа необходимо приготовить цинк. Его нужно сплавить с ломом драгметалла, чтобы кислота активнее прореагировала с молекулами золота. Это работает приблизительно следующим образом: при реакции, кислота растворяет все металлы, кроме золота, но ей для этого нужно проникнуть между молекулами сплава. Добавление цинка в смесь делает химическую текстуру сплава более рыхлой, что позволяет эффективнее очистить лом. Получившийся в результате такой реакции, осадок достаточно будет просто промыть водой.

Золотой лом сплавляется с цинком в пропорции 1:1, при этом желательно иметь в запасе еще немного цинка. Для расплавления металл предварительно высушивают и прокаливают на плите ювелирный тигель. Тигели продаются в магазинах для ювелиров и стоят сущие копейки, поэтому лучше приобрести несколько для разных манипуляций.

Важно использовать именно ювелирный тигель, а не подручный аналог – другая посуда может не выдержать высоких температур и лопнуть.

Добыча из вторичного сырья

Знание особенностей процессов извлечения драгоценных металлов из вторичного сырья важно не только для непосредственного технического исполнения. Понимание таких технологий позволяет лучше организовывать сбор пригодного сырья, предвидеть направления развития этих процессов.

Очень
условно работы по добыче платины из вторичного сырья разделяются на те, которые проводят предприятия, выпускающие продукцию с применением этого металла, и те, которые выполняют организации рециклинга, занятые только обработкой сторонних исходных материалов.
Не предприятиях, работающих с платиной, действуют свои или субподрядные системы утилизации отходов производства.

Специализированные организации заняты не только обработкой, но и приобретением сырья из разных источников:

• приобретением вторичного сырья у предприятий;
• скупкой платины в виде лома;
• скупкой платиносодержащих изделий, например – радиодеталей.

Одно из направлений работы предприятий ресайклинга по приобретению сырья состоит во взаимодействии с населением. Заинтересованные в участии в технологиях ресайклинга могут даже добывать платину из отходов и изделий самостоятельно. Работают с платиной и ювелиры.

Немного о переработке шлиховой платины

Обработка этого вида смеси по сравнению с другими способами является простой. Всё дело в том, что в шлиховой платине – большое количество чистого металла и малое примесей. Главнейшие операции – растворение и доводка. Растворяют шлиховку в царской водке, потом металл осаждают при помощи хлороплатината аммония (NH4)2[PtCl6] и выводят остаточные элементы (палладий, иридий и т. д.). После осадок платины промывают, обрабатывают нашатырным спиртом и сушат.

Большинство способов подойдёт для реализации в домашних условиях, так как они просты и понятны!

Оборудование и реагенты

Энтузиасту самостоятельной переработки вторсырья важно иметь соответствующие условия для извлечения драгметаллов:

• наличие мастерской или двора для работ с применением токсичных материалов и операций плавки металлов;
• возможность безопасной утилизации токсичных отходов переработки вторсырья;
• наличие законного канала реализации полученного драгоценного металла.

Оборудование, реагенты и технологии для аффинажа платины с небольшими изменениями пригодны для извлечения всех прочих металлов платиновой группы. Небольшие различия в технологии аффинажа используют для выделения этих металлов из смесей.

Желающие работать над извлечением платины из вторсырья могут начать с лабораторной версии этих технологий. После уточнения особенностей такого процесса можно увеличить объёмы перерабатываемого сырья.

Основные реагенты для операция аффинажа платины – азотная и соляная кислоты, используемые для изготовления «царской водки» и в чистом виде. Вот, например, какие реактивы могут понадобиться ещё:

• хлорид аммония;
• углекислый натрий;
• муравьиная кислота.

Реальная потребность в этих и многих других реактивах возникает при уточнении нужной технологии.

Понадобится также простейшая лабораторная посуда распространённых типов – стаканы, ложки, фарфоровые и высокотемпературные тигли, устройство для фильтрации под давлением.

Нельзя забывать о средствах защиты кожи, органов дыхания и зрения, для которых требуется защита, применяемая в работе с токсичными жидкостями и газами. Лабораторные операции делают в оборудованной мастерской или под открытым небом. Личная защита на воздухе остаётся такой же, как и лабораторном помещении.

Извлечение платины из сплавов

• Лабораторные остатки от экспериментов.

Чернь платинового вида можно вывести при обработке раствора, в котором содержится соль – H2[PtCl6]. Сделать это можно при помощи муравьиной кислоты или натрия. Уравнение выглядит следующим образом: 2[PtCl6] + 2HCOOH + 3Na2CO3 = Pt + 6NaCl + 5CO2 + 3H2O.

Когда раствор обрабатывается, в него добавляют HCOOH, после чего конденсатор доводят до кипения и при этом помешивают. Далее в кипящую смесь добавляют порционно Na2CO3. В результате получится осадок, который нужно будет собрать при помощи химического мешка, промыть под проточной водой и просушить. Чтобы продукт не окислился, в него могут добавлять подкисленную – HCL.

• Извлечение благородного металла из хлороплатината аммония.

В данном случае можно получить только губчатую платину. Конечный продукт является реакцией прокаливания хлороплатината аммония при температуре свыше 600 градусов по Цельсию.

• Извлечение из остатков, которые выделяются при обнаружении ионов калия. Для проведения операции понадобится ёмкость, в которой проводилось определение K, также необходим осадок от К2[PtCl6] и смесь H2[PtCl6]. Всё смешивают, далее добавляют большое количество NH4Cl

Осадки также добавляют совместно в сосуд, наполненный дистиллированной водой в объёме 2-х литров. После добавляют 20-25 мл муравьиной кислоты, силой в 85%. Банку нужно закрыть плотно крышкой и марлечкой. Оставить сосуд на 5 дней в любом помещении с температурой 20-24 градуса по Цельсию. За 5 дней выделится платиновый осадок, который нужно промыть тёплой водой. Вода нужна для удаления с поверхности осадков хлора. Далее следует просушка.

• Аффинирование металла из насыщенных руд. Данный способ считается сложнейшим, однако распишем его подробно в таблице, и большинство моментов проведения опыта станут понятными:

Самым сложным является процесс доводки, в остальном получение платины классическим способом из обогащенных руд – дело нехитрое, главное – иметь средние познания в химии.

Извлечение технического драгметалла

Процесс выделения платины из материалов вторсырья отличается сложностью очистки этого металла из-за его высокой инертности к большинству веществ.

Очень часто приходится отделять платину не только от меди, но и от других благородных металлов, вместе с которыми она перерабатывается.

Процесс выделения состоит из последовательности этапов. Технология каждого этапа может корректироваться в соответствии с особенностями сырья и реагентов.

Наиболее распространённое и пригодное для самостоятельного извлечения платины сырье – радиодетали и элементы электроустановок, например – контакты реле.

Итак, для того, чтобы выделить платину,
необходимо выполнить следующие действия:

1. Растворение. Собранные и отсортированные контакты кипятят в разбавленной соляной кислоте для растворения цветных, но не драгоценных металлов.
2. Осаждение. После фильтрации обрабатываемой порции сырья её заливают чистой соляной кислотой до полного растворения. В раствор осторожно, по каплям, добавляют концентрированную азотную кислоту до достижения им стабильного состояния. В полученный раствор хлорида платины малыми порциями добавляют раствор хлорида аммония до стабилизации полученного раствора гексахлорптатината аммония.
3. Получение платиновой губки. Раствор гексахлорптатината аммония фильтруют, и полученную соль жёлтого цвета снова заливают раствором хлорида аммония на том же фильтровальном элементе. Повторную фильтрацию осуществляют под действием вакуума. Отфильтрованный осадок сушат полтора-два дня на солнце или при небольшом нагреве. Высохший осадок снимают с фильтра и прокаливают в фарфоровом тигле при температуре примерно 800 градусов.
4. Полученную после прокаливания губчатую платину можно плавить в высокотемпературном тигле до получения слитка.

Такая технологическая схема может и должна корректироваться при обнаружении в исходном сырье других металлов платиновой группы. К примеру, палладий может быть выделен после первой фильтрации гексахлорптатината аммония с помощью хлора. Есть свои методы удаления других металлов.

Все операции по добыче платины из вторсырья связаны с опасностью воздействия токсичных веществ. Безопасность может быть обеспечена только соблюдением соответствующих правил, используемых в профессиональных лабораториях.

Практическая работа по извлечению платины может привести к повышению производительности такой технологии даже в домашних условиях. Можно наладить выделение платины не только из радиодеталей, но и из катализаторов и заброшенных промышленных отходов.

Интересный опыт по извлечению платины из дорожной пыли провели молодые американские ресайклеры и химики. Зная, что в дорожной пыли оседают частицы платины из автомобильных катализаторов, они нашли практический способ сбора и аффинажа этого ценного металла.

Небольшой процент выхода платины – менее 0,0007 %, надо полагать, компенсируется обилием машин и ещё большим обилием пыли.

Растворение

1. Платиновая смесь и «царская водка». К примеру, возьмём растворение платиново-никелевой смеси с помощью «царской водки». При взаимодействии двух компонентов получается кислота – платинохлористоводородная (H2[PtCl6]). Когда происходит процесс выпаривания, то выделяются красно-бурые осадочные породы кристаллов H2[PtCl6]*6H2O. Именно кристаллы способствуют накоплению и хранению платины для будущих переплавок и т. д.
2. Благородный металл легко выделить из 10-14 литров раствора. Раствор для выделения платины получают из пробирной инспекции плазмового анализа процессом цементирования из дорожной пыли. Пыль необходимо нагреть, признаком достаточного нагрева послужат пузыри на поверхности.

После дозу пыли увеличивают и проводят процесс снова и снова. В конце будет образован остаток платины на цинке. Осадок промывают от цинка долго и тщательно. Проверить, промыт ли осадок как следует, можно при помощи индикаторной бумажки – реакции потемнения не будет. Далее происходит обработка платинового остатка соляной кислотой. Необходимо промыть снова до полного удаления цинка, проверить и, если всё хорошо, то просушить при 100-1200 градусов по Цельсию.

Не забудьте и о том, что, кроме платины, на цинк осядут иные металлы, проблема может возникнуть с отделением золота. Но этот вопрос решаем, если подступить к делу с должной серьёзностью.

Реализация

Добытую из вторсырья платину можно реализовать по разным каналам:

• в ломбард;
• в скупку;
• в специализированную компанию рециклинга.

Но на практике реализация добытой платины возможна не в каждом ломбарде или скупке.
Наиболее перспективно сотрудничество с профильной компанией рециклинга.

Стоимость платины колеблется в зависимости от рыночной ситуации, которую принято оценивать по данным курса котировки платины на лондонской бирже.

Именно от этой котировки зависят цены в разных сетях купли-продажи платины, а разница в стоимости нередко становится предметом общественного обсуждения.

В один день цены на этот металл могут быть, например, такими:

• курс Сбербанка России для приёма платины – 1618,0 рублей за грамм;
• курс приёма платинового лома в ломбарде – 1350,0 – 1600,0 рублей за грамм;
• курс приёма ювелирных изделий из платины в скупке –1300,0 – 4500,0 рублей за грамм.

Chemicals-el.ru

Растворение «шлиховой платины» в «царской водке» осуществляется при температуре 70–85 оС, причем сырье загружается в предварительно нагретую до указанной температуры соляную кислоту, а затем добавляется рассчитанное количество HNO3. Внешними признаками конца растворения является бурное вспенивание и выделение паров оксидов азота по реакциям: Начните ваши поиски лучших проституток с этого интим сайта для взрослых https://prostitutkitroitskadosug.info, если вы готовы насладиться дорогим трахом с трогательными шлюхами со всего региона.

3HCl + HNO3 = NOCl + Cl2 + 2H2O

NOCl ® NO + Cl

2NO + O2 ® NO2.

Таким образом, не исключено выделение весьма реакционноспособного атомарного хлора, взаимодействующего с благородными и неблагородными металлами. Последние переходят в хлориды (FeCl3, CuCl2 и др.), а платина, палладий и золото – в хлоридные комплексы в соответствии с реакциями:

3Pt + 18HCl + 4HNO3 = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O

3Pd + 18HCl + 4HNO3 = 3H2[PdCl6] + 4NO2 + 8H2O

Au + 4HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO + 2H2O.

Палладий даже при растворении в «царской водке» частично переходит в тетрахлоропалладиевую кислоту H2[PdCl4], где проявляет типичную для него степень окисления +2. Некоторое количество платины и иридия образуют соединения H2[PtCl4] и H2[IrCl6], соответственно. Небольшая часть платины может образовывать гексахлороплатинат(IV) железа по реакции:

3H2[PtCl6] + 2FeCl3 = Fe2[PtCl6]3 + 6HCl.

В присутствии азотной кислоты также образуются нитрозохлоридные соединения платиновых металлов, которые выпадают в виде желтого осадка. Образование нитрозохлоридных соединений протекает по реакциям:

H2[PdCl4] + 2NOCl = (NO)2[PdCl4] + 2HCl

H2[PtCl6] + 2NOCl = (NO)2[PtCl6] + 2HCl

H2[IrCl6] + 2NOCl = (NO)2[IrCl6] + 2HCl

Если нитрозохлоридные соединения не разрушать, то они будут оставаться в нерастворимом остатке. Разрушение их осуществляется нагреванием раствора с добавлением воды при температуре 105–110 оС в результате протекания следующих реакций:

(NO)2[PtCl6] + H2О = H2[PtCl6] + NO+ NO2.

Аналогично идут реакции для палладия и иридия. Конец разрушения определяется по прекращению выделения бурых паров оксидов азота и вскипания.

Для растворения «царской водкой» обычно применяются 33%-ная соляная и 65%-ная азотная кислоты. Расход кислот на 100 кг шлиховой платины составляет: HCl – 500 л, HNO3 – 100 л. В результате растворения «шлиховой платины» в «царской водке» в раствор переходит большая часть (90% при первом растворении) платины, почти весь палладий, около 60% родия, 15% иридия, 90% золота и 100% железа и меди. Часть иридия, родия, платины и серебро в виде AgCl остаются в нерастворившемся остатке. Процентное извлечение платиновых металлов при растворении в «царской водке» определяется составом конкретной партии перерабатываемой «шлиховой платины». В зависимости от этого выход первого нерастворимого остатка изменяется от 10 до 15%.

Растворы, полученные после вскрытия в «царской водке», обрабатывают HCl с целью удаления остатков азотной кислоты. Эта операция проводится при постоянной температуре 120–125 оС. После упаривания раствор охлаждается и отфильтровывается от первого нерастворимого остатка, который еще содержит некоторое количество платины. Поэтому, собрав достаточное количество нерастворимого остатка, производят повторное его растворение примерно по тому же режиму, что и основную «шлиховую платину». Полученный второй нерастворимый остаток содержит мало платины и богат редкими платиновыми металлами, на извлечение которых он направляется.

Растворы после растворения «шлиховой платины» и первого нерастворимого остатка и упаривания с соляной кислотой поступают на доводку, цель которой как можно полнее перевести Pd(IV) в Pd(II), Ir(IV) в Ir(III), Au(III) в золото элементарное. Необходимость доводки определяется тем, что последующая операция – это выделение (осаждение) платины в виде гексахлороплатината(IV) аммония (NH4)2[PtCl6] (ХПА), а Ir(IV) и Pd(IV) также образуют однотипные нерастворимые соли. В то же время (NH4)2[PdCl4] и (NH4)3[IrCl6] хорошо растворимы в воде. Необходимо обратить внимание на то, что в процессе доводки как можно большая часть платины должна остаться в степени окисления+4, чтобы обеспечить высокий выход первого гексахлороплатината(IV) аммония (комплексная соль (NH4)2[PtCl4] подобно (NH4)2[PdCl4] хорошо растворима). Родий в процессе доводки степень окисления не меняет. Доводка осуществляется так: раствор при температуре 120–125 оС упаривается до плотности 1.38, затем обрабатывается 15%-ным этиловым спиртом, расход которого – 250–300 мл на 200 кг шлиховой платины. Этиловый спирт расходуется на процесс восстановления по следующим реакциям:

12H2[IrCl6] + C2H5OH + 3H2O = 12H3[IrCl6] + 2CO2

6H2[PdCl6] + C2H5OH + 3H2O = 6H2[PdCl4] + 2CO2+ 12HCl

4H[AuCl4] + C2H5OH + 3H2O = 4Au + 2CO2+ 16HCl.

Страницы: 1

Смотрите также

Получение сорбционных материалов с биогенными элементами …
Строение и свойства вещества Цель за­ня­тия: изу­чить свой­ства ве­ществ в твёр­дом со­стоя­нии, рассмотреть типы кристаллических решёток, сущность явления проводимости. …

Способы получения и свойства бутилкаучука Сополимеры изобутилена с 2-5 % изопрена производят под торговой маркой «бутилкаучук». Присутствие двойной связи в молекулах «бутилкаучука» позволяет проводить его вулканизацию с целью улучше …

Проведение аффинажа в домашних условиях

Тигель необходимо просушить перед накаливанием, т.к. влажный тигель может лопнуть. Сразу добавлять в него металл тоже нельзя – посуда разлетится и может ранить вас во время процесса. Этапы проведения аффинажа в домашних условиях выглядят примерно так:

1. 
   Для начала плавления прокалите дно и стенки тигля, а затем добавьте в него буру до тех пор, пока она не расплавится. Используйте пламя горелки, чтобы распределить буру по всему углублению, чтобы она покрыла тигель.

2. Перенесите лом в тигель и нагрейте до покраснения. Затем посыпьте лом бурой, чтобы та покрыла его пленкой.
3. После того, как золото превратится в лужицу, покрытую бурой, начинайте пинцетом добавлять цинк по одному кусочку, прогревая при этом сплав. Необходимо добавлять цинк мелкими кусочками, иначе весь сплав просто выплеснется из емкости.
4. После полного расплавления аккуратно перемешайте сплав спицей. Понизьте температуру плавления. Когда металл уже начнет застывать, а бура еще нет, подцепите сплав пинцетом и опустите его в воду.
5. Следом, нужно полученный сплав растолочь в ступке и поместить в колбу, которая устанавливается на электрическую плиту. После этого в колбу заливают азотную кислоту (примерно в 6-7 раз больше чем масса исходного лома). Будьте осторожны с испарениями – они токсичны и удушливы.
6. Затем, когда реакция стихнет, добавьте еще немного кислоты (примерно в 1,5 раза меньше чем в первый раз). Можно повторить процедуру еще пару раз, но не более.
7. Включите электрическую плиту и доведите смесь до кипения. Кипятите на медленном огне до тех пор, пока пар из колбы не посветлеет.

8. 
   После того, как раствор остынет, залейте до середины объема колбы холодную чистую воду. Аккуратно взболтайте смесь, а затем слейте жидкость в фаянсовую тарелку, оставив осадок в колбе. Если в слитой жидкости нет видимых крупиц металла, сливайте ее. Продолжайте промывать осадок, пока в колбе не останется только прозрачная вода и золото. После этого из полученных хлопьев можно будет сделать слиток.

Аффинаж серебра в домашних условиях проводится практически так же. Из полученного аффинированного сырья не получится изготовить никаких украшений, т.к. чистые металлы, такие как золото и серебро, непригодны для этой цели.

Сплавлять их можно друг с другом в различных пропорциях, или же оставить в виде слитка. Главное в проведении подобных домашних экспериментов – соблюдать все меры предосторожности и не подвергать ничью жизнь и здоровье опасности.