Файл: Казаков Б.И. Благородные металлы служат человеку.pdf

цинком, медью, серебром, золотом, железом в полиметал­ лических рудах могут в промышленных количествах со­ держаться висмут, сурьма, кадмий, кобальт, молибден, ва­ надий, индий, таллий и ряд других элементов. Задача по­ элементного разделения такого «букета» ценных металлов даже сегодня весьма непроста. Все начинается с обогаще­ ния. При этом самородное золото и серебро выделяются в отсадочных машинах или улавливаются специальными аппаратами. Основной ж е метод обогащения — флотация. Применительно к полиметаллическим рудам существуют две производственные схемы флотационного обогащения. По одной из них последовательно выделяются свинцовый, цинковый и пиритный концентраты. Если в руде присут­ ствуют значительные количества меди, то выделяют обыч­ но не свинцовый, а свинцово-медный концентрат, который в дальнейшем разделяют на два — свинцовый и медный. По другой схеме флотируются все сернистые соединения (сульфиды) с последующим разделением их на свинцо­ вый, медный, цинковый и пиритный концентраты. Все со­ держащееся в руде серебро при такой обработке перехо­ дит главным образом в свинцовый концентрат, так что за­ дача его выделения сводится к обессеребрению свинца.

Наиболее проста реакционная, или горновая, плавка свинцовых концентратов, производимая в чугунном коро­ бе, установленном в кладке из огнеупорного кирпича, об­ разующей печь со сводом. Шихта, состоящая из свинцо­ вого концентрата, оборотной пыли и коксовой мелочи, подвергается окислительной плавке. Сера при этом выго­ рает, а из печи выходит веркблей — свинец, в котором растворено некоторое количество меди, сурьмы, мышьяка, олова, висмута и благородных металлов. Из полученного веркблея прежде всего отделяется медь. Ее кристаллы при охлаяедении расплава до 340—360° С выделяются и всплы­ вают на поверхность ванны в виде так называемых мед­ ных съемов или «шликеров». Последние удаляются боль­ шими ложками. Чтобы избавиться от остатков меди, при­ бегают к введению в расплав серы или сернистого свинца (свинцового блеска). Остаточная медь соединяется с серой и в Таком виде также всплывает на поверхность, откуда и удаляется. И з ъ я в медь из веркблея, приступают к выде­ лению из него сурьмы, мышьяка и олова. В отражатель­ ной печи веркблей расплавляют при свободном доступе воздуха. Выделяемые элементы окисляются прежде, чем

93

свинец, а образующиеся окислы в свинце нерастворимы. Поэтому при температуре 800—900° С окислы всплывают на поверхность и также удаляются. При этом, правда, ув­ лекается п часть свинца, а потому съемы подвергаются до­ полнительной переработке. Л и ш ь после этих предвари­ тельных операций можно приступить к обессеребрению.

Прежде наиболее употребительным способом отделе­ ния серебра от свинца было паттинсонирование, заклю­ чающееся в постепенном охлаждении свинцового распла­ ва, при котором выделяются чистые кристаллы свинца, а серебро остается в маточном растворе. Таким образом про­ исходит повышение концентрации серебра в свинце. Спо­ соб этот длителен и малопроизводителен по сравнению с паркессированием, которое оказалось более удобным. Ос­ новано паркессирование на той особенности, что раство­

лота, если оно есть в расплаве) . Пену собирают, очищают от механически увлеченного ею небольшого количества свинца, помещают в графитовые реторты, укрепленные в небольших печах, или герметичные электропечи. При тем­

шлака последний сливается с поверхности. Оставшееся в ванне серебро (или сплав его с золотом) разливают в чуш­ ки и отправляют на а ф ф и н а ж н ы й завод.

Горновая плавка в настоящее время применяется зна­ чительно реже, чем восстановительная плавка в шахтных

так, чтобы содержащаяся в руде сера выгорела пе полно­ стью, ибо она в дальнейшем н у ж н а для отделения меди. При этом свинец восстанавливается из окислов и выплав­ ляется; плавятся сернистые соединения меди и некоторых других металлов, а также мышьяковистые и сурьмянистые

94

различаются по удельному весу, их легко отделить при выпуске из печи, причем, как наиболее тяжелый, первым выходит свинец, точнее веркблей, так как в нем раство­

В приложении к серебру этот процесс имеет свои особен­ ности. Наиболее благоприятным соединением для перехо­ да в цианистый раствор является хлористое серебро. По­ этому в большинстве случаев серебряные руды перед циа­ нированием подвергаются хлорирующему обжигу. Д л я этого руду смешивают с поваренной солью (8%) и прока­ ливают в печах. После выщелачивания полученного опека водой, подкисленной сернистым газом, его отправляют на цианирование. Последнее имеет ограниченное применение, что обусловлено присутствием в руде посторонних метал­ лов, но часто изменением технологического режима удает­ ся преодолеть возникающие трудности.

Весьма затруднено цианирование, если серебро нахо­ дится в виде мышьяковистых и сурьмянистых соединений. Предварительная обработка таких руд заключается в том, что пульпу перемешивают с металлическим алюминием в растворе едкого натра. Перед подачей на цианирование такую пульпу фильтруют. В процессе этой обработки се­ ребро восстанавливается выделяющимся водородом до ме­ талла и становится доступным цианированию. Из циани­ стого раствора серебро осаждают цинковой пылью, алюми­ ниевой пылью или сернистым натрием.

Природное золото нередко содержит в себе примеси се­

ке, завешивается на анод гальванической ванны, электро­ литом которой является раствор азотнокислого серебра. При подключении ванны к источнику постоянного тока серебро на аноде растворяется и отлагается на другом электроде, а все примеси выпадают в шлам, от которого ванна периодически очищается. Этот ж е процесс заверша-

95

ет и электролитическое разделение серебра и золота: на аноды золотосеребряного сплава надеваются матерчатые чехлы, а катоды завешиваются ие из серебра, а из инерт­ ного металла, с которых осажденный драгоценный металл легко снимается.

При панесении металлических покрытий гальваничес­ кий процесс ограничивается определенной плотностью электрического тока (число ампер на единицу покрывае­ мой площади) . Превышение ее приводит it тому, что по­ крытие не будет плотно прилегать к детали. П р и электро­ литическом разделении золота и серебра как раз это и требуется. В азотнокислом электролите серебро растворя­ ется и под воздействием постоянного тока переносится к катоду, где и должно было бы выделиться в виде покры­ тия. Однако при завышенной плотности тока серебро выде­ ляется на катоде, но не сцепляется с ним и крупными кристаллами падает на дно ванны. Оттуда серебро перио­ дически вычерпывается, промывается, прессуется и в фор­ ме цилиндрических брикетов отправляется на плавку.

А золото, которое находится в сплаве? При разрушении

них ошеломляюще богатых месторождений, добыча сереб­ ра растет? Ответ на поставленный вопрос однозначен: рез­ ко возросло использование серебра в технике. Проникнове­ ние серебра в технику началось задолго до того, как его стали изымать из монетного обращения и производства столовой посуды. Оказалось, что серебро сочетает в себе качества, необходимые для многочисленных производст­ венных процессов, для надежной работы аппаратов, ма­ шин, приборов.

ЗЕРКАЛА

Самое распространенное применение серебра для тех­ нических целей — это зеркала. До середины прошлого сто­ летия зеркала изготовляли путем нанесения иа стекло от-

96

ражающего слоя из оловянной амальгамы. Не всем изве­ стно, что роскошные венецианские зеркала, которыми в свое время бредили светские дамы, были не серебряны­ ми, а ртутными. Не говоря у ж е о вредности таких изделий (а тем более их производства), качество ртутных зеркал намного уступает серебряным. Способ серебрения стекла был открыт еще в 1846 г., но рецепты серебряных раство­ ров, пригодные для массового производства зеркал, были разработаны после этого почти через 10 лет французским химиком Птижаиом и немецким химиком Либихом. Хими­ ческая схема зеркального покрытия поверхности стекла общеизвестна — это восстановление металлического сереб­ ра из его аммиачного раствора глюкозой или формалином. Интересно, что в древности пользовались не стеклянными зеркалами, а металлическими. Главным материалом для них было серебро. Б ы л и , конечно, более дешевые — медные и бронзовые зеркала, но они придавали отражению желто­ ватый оттенок. Да и более дорогое зеркало из золота хотя и не тускнело, но страдало тем ж е недостатком. Отполиро­ ванные до блеска серебряные пластины четко, без какого бы то ни было оттенка, отражали все детали предмета.

Пользование такими зеркалами было дорогим удоволь­ ствием, и недаром в гимне богине Палладе греческого поэ­ та Каллимаха, как упрек расточительству, говорится о том, что богини при своем туалете зеркал не употребляли. С целью фальсификации или удешевления материала зер­ кал стали изготовлять сплавы серебра с более обиходны­ ми металлами — медью и оловом. Любопытно, что тогда такую подделку не раз отличали по ... запаху.

Однако, не оговорились ли мы, рассматривая зеркала как техническое применение серебра? Ведь зеркала — не­ обходимая принадлежность быта многих миллионов лю­ дей. Но нельзя здбывать, что зеркала используются и в многочисленных инструментах научных исследований. Микроскопы, фотометры и другие оптические приборы не­ пременной деталью имеют зеркало, отражающее лучи ос­ ветительной лампы на рассматриваемый предмет или, как принято говорить, в поле зрения.

Вогнутыми зеркалами, собирающими свет в точку, вос­ пользовался русский механик И. Кулибин. Внутренность его знаменитого фонаря была выложена множеством мел­ ких зеркал, образующих вогнутую сферу, и многократное отражение пламени, помещенной в фонарь свечи, резко

усиливало идущий от нее свет. А в наши дни в миллионах автомобильных фар также усиливается свет электрической лампочки с помощью вогнутого зеркала. Трудно и предста­ вить себе сейчас транспорт (и не только автомобильный) без источника света, снабженного вогнутым зеркалом.

Большое значение в военной технике принадлежит прожекторам, снабженным самыми качественными зерка­ лами. Прообраз этих могучих светильников зажегся на башне знаменитого Александрийского маяка более двух тысяч лет тому назад: тогда свет разведенного костра уси­ ливался хитроумно поставленными зеркалами. Прожекто­

Грандиозная операция советских войск в последнюю вой­ ну — взятие Берлина — началась с ураганного артилле­ рийского обстрела, после чего на позиции нацистов двину­ лось море огня: на каждом тапке, шедшем в атаку, был укреплен мощный прожектор.

Зеркалами широко пользуются и разведчики звездных миров. Подавляющее большинство современных мощных телескопов вооружено огромным вогнутым зеркалом.

Если ж е говорить об «устремлении» зеркал в космос, то можно привести пример, где оно приобрело более кон­

боджи заявило протест против американского проекта за­ пуска на орбиту спутника-зеркала. Проект предусматри­

ж е так энергично запротестовала Камбоджа? С появлени­ ем зеркала - Луны нарушится световой режим растений, а это губительно скажется на их продуктивности. Не фанта­ стичен ли сам проект? Нет, технически проект вполне осу­ ществим. Н а орбиту представляется возможным доставить конструкцию вроде огромного надувного матраса со сверх­ легким металлическим покрытием и там ее наполнить, создав гигантское космическое зеркало.

Прекрасная отражательная способность нанесенного на стекло серебра используется не только в зеркалах, но и для покрытий бытовых приборов, например термосов, для

98