СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ФИКСИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ Российский патент 1995 года по МПК C22B11/00 C25C1/20 

Изобретение относится к разработке способа электрохимического извлечения серебра из отработанного фотографического фиксирующего раствора, содержащего 1000-50 мг/л благородного металла.

Известно достаточно много способов извлечения серебра из фиксирующих растворов, основанных на принципах химического или электрохимического восстановления и ионного обмена, причем электрохимические способы имеют преимущества в технологичности, отсутствии вторичных загрязнений, но уступают другим способам по глубине извлечения.

Как правило, электрохимическое восстановление серебра проводят в гальваническом режиме на гладких стальных катодах, с которых осажденное серебро легко удаляется механическим путем. Такой способ нашел техническое воплощение в ряде конструкций типа РЭС, широко применяемых на практике. Для увеличения степени извлечения серебра электролиз проводят при циркуляции электролита и вращающемся катоде. Необходимость вращения катода создает дополнительную техническую трудность, связанную с подводом тока к вращающемуся электроду через щетки, что серьезно осложняет возможность использования способа в установках высокой производительности. Однако остаточная концентрация серебра остается достаточно высокой (300 мг/л). Предложено проводить электролиз на установках РЭС-1 с вращающимся цилиндрическим катодом в потенциостатическом режиме, что значительно снижает технологичность процесса вследствие применения устройств для поддержания потенциала, но позволяет снизить концентрацию серебра лишь до 10 мг/л. Другими словами, не обеспечивает достижения санитарной нормы по серебру (предельно-допустимые нормы серебра в сточных водах 0,1-3,0 мг/л.

В последнее время с целью глубокого извлечения металлов из разбавленных растворов чистых солей нашли применение способы электрохимического восстановления на электродах с развитой поверхностью (насыпные, псевдоожиженные), причем для извлечения серебра основные исследования проведены на "насыпных" электродах. Применение таких электродов, как показывают патентные исследования, позволяет сочетать высокую производительность и глубину извлечения металлов. На основе их использования предложен целый ряд конструкций электролизных аппаратов, которые также обладают существенными недостатками. Все представленные конструкции псевдоожиженных, насыпных катодов являются громоздкими, металлоемкими, сложными в изготовлении, вследствие чего не нашли широкого практического применения.

Для устранения недостатков насыпных катодов в настоящее время в качестве катодных материалов для извлечения металлов из разбавленных растворов их солей исследуются углеграфитовые пористые волокнистые материалы. Эти исследования, однако, не вышли из разряда научно-поисковых и не носят прикладного характера. Преимуществом катодов из углеграфитовых материалов по сравнению с насыпными катодами являются более высокая удельная поверхность и технологичность, что позволяет создавать на их основе простые и дешевые электролизные аппараты, сочетающие преимущества объемно-пористых материалов.

Целью изобретения является разработка способа извлечения серебра из отработанных фотографических фиксирующих растворов, позволяющего увеличить глубину извлечения серебра до концентраций, не превышающих санитарных норм, упростить аппаратурное оформление.

При выявлении условий проведения процесса восстановления необходимо исходить из того, что основная часть отработанных фиксирующих растворов, из которых необходимо максимально извлечь благородный металл, образуется в небольших фотолабораториях, что определяет необходимость простых технических решений на всех стадиях и соблюдения следующих требований к процессу:
Cеребро должно не осаждаться на катоде в виде покрытия, а отшламляться в раствор. В противном случае электрод быстро бы "зарастал" серебром и требовал либо регенерации, либо замены.

Образующийся шлам должен легко фильтроваться без отстаивания и коагуляции. Это исключало бы осаждение серебра в виде сульфида, так как последний дает устойчивые коллоидные растворы при малом содержании серебра в растворе.

Поставленная цель достигается путем проведения электролиза серебросодержащих фиксажных растворов малой концентрации (1000-50 мг/л) в условиях гальваностатического режима при плотности тока 0,2-10,0 мА/см² на стационарных катодах из графитовых материалов марок: ЛУП 01; ЛУП 0,2; ЭЛУР П, ЭЛУР 0,08, УТМ-8, УОЛ-300-1, УОЛ-300-2, УТ-900-2,5 и графитового войлока.

П р и м е р. В электролизную ванну емкостью 3 л, снабженную двумя катодами из графитовой ткани марки УТ-900-2,5 с общей рабочей геометрической поверхностью 1500 см² и тремя графитовыми анодами, выполненными в виде стержней диаметром 3 см, заливалось 2,8 л фиксирующего раствора с содержанием серебра (Аg) 500 мг/л и перемешиванием со скоростью 250 мин^-1. На электролиз был подан постоянный ток 400 мА, напряжение 1,5 В. Конец процесса контролировали измерением концентрации серебра фотоколориметрическим методом (10) по достижению концентрации серебра, соответствующей санитарной норме или его отсутствию. Осадок отделяли на бумажном складчатом фильтре.

Результаты экспериментов выбора плотности тока от марки графитовой ткани представлены в таблице.

Выделение серебра в осадок наблюдается при плотности тока не более 10,0 мА, см². Предпочтительными являются плотные ткани УОЛ-300-1, УОЛ-300-2, УТ-900-2,5, поскольку их применение позволяет увеличить производительность за счет более высоких плотностей тока и образующийся осадок фильтруется лучше, чем осадок полученный на тонких тканях.

Способ позволяет работать при любой концентрации серебра, однако при увеличении концентрации серебра более 1000 мг/л основная часть металла садится на катод, что приводит к быстрому наполнению пористой структуры и сильно ограничивает ресурс катода. Поскольку применение гладких катодов для фиксирующих растворов при более высоких концентрациях серебра дает удовлетворительные результаты, то использование предлагаемого способа наиболее целесообразно для обедненных растворов, при обработке которых срок службы катода значительно выше. Простота конструкции аппарата, технологичность процесса в целом, отсутствие дорогостоящих материалов позволяет использовать данный способ для создания малых установок.

Использование: извлечение серебра из отработанного фотографического фиксирующего раствора. Сущность: извлечение проводят из растворов с концентрацией серебра 50 - 1000 мг/л в течение 40 - 180 мин. в условиях гальваностатического режима при плотности тока 0,2-10 мА/см² на неподвижных катодах из графитовых волокнистых материалов. 1 табл.

СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ФИКСИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ, включающий осаждение на катодах, отличающийся тем, что извлечение проводят из растворов с концентрацией серебра 50 1000 мг/л в течение 40 180 мин в условиях гальваностатического режима при плотности тока 0,2 10,0 мА/см² на неподвижных катодах из графитовых волокнистых материалов.