Вольвиля процесс

Вольвиля процесс

ВОЛЬВИЛЯ ПРОЦЕСС, одно из видоизменений метода электролитического разделения золота и серебра в сплаве Доре, содержащем от 85 до 95% золота. Применяемые для этого электролизеры готовят обычно из высших сортов фарфора, чаще всего следующих размеров: длина 406 мм, ширина 292 мм и глубина 304 мм. В некоторых случаях пользуются электролизерами и больших размеров - длиной 1117 мм, шириной 609 мм и глубиной 457 мм. Электроды подвешивают на планках из фарфора, твердого каучука или стали; в случае применения больших электролизеров применяют кленовые планки, покрытые кислотоупорным лаком. Поверх планок для подводки к электродам тока располагают полосы из золота. Аноды подвешивают при помощи крючков или С-образных держалок. Размеры анодов: длина 220 мм, ширина 82 мм, толщина в верхней части 12,5 мм, в нижней - 9,5 мм. Большая толщина анодов наверху соответствует более сильному растворению анодов в этой части. Анод погружают в электролит на глубину ~175 мм. Неиспользуемая часть анода, достигающая в лучшем случае 10% от его веса, возвращается в переплавку. Катодами служат прокатанные ленты из чистого золота, толщиной в 0,25 мм; они предварительно должны быть отожжены, так как в противном случае коробятся при электролизе. Электролитом служит раствор хлорного золота, содержащий в 1 л 50—60 г Au, в смеси с 5—7% свободной соляной кислоты. Электролизеры соединяются в группы по 12—15 штук, включенных последовательно. Для электролиза применяется пульсирующий или несимметрический переменный ток, получаемый от последовательно включенного генератора постоянного тока с источником переменного тока. Такой ток позволяет подвергать электролизу сплавы с более высоким содержанием серебра и применять большую плотность тока при меньшем содержании в электролите свободной кислоты.

В каждом электролизере помещаются три ряда анодов и четыре ряда катодов. Плотность тока на катоде варьирует от 550 до 750 А/м2. Под действием тока аноды, содержащие 8—10% Ag, растворяются равномерно; золото и металлы платиновой группы переходят в раствор, а серебро, образуя нерастворимое AgCl, осаждается на дне электролизера. Кристаллы осмия не подвергаются действию тока и падают на дно электролизера. Присутствие в аноде значительных количеств серебра вызывает нарушение правильного хода электролиза, так как анод покрывается сплошным слоем AgCl, которое препятствует дальнейшему растворению анода, в результате чего начинает выделяться хлор.

Катоды, когда вес их достигнет 4,6—6,2 кг, вынимают, промывают на фарфоровых фильтрах, высушивают и переплавляют без всяких флюсов. Получаемые слитки золота показывают пробу 999,5—999,8, т. е. содержат 0,05—0,02% примесей. Во время электролиза происходит некоторое обеднение ванны хлорным золотом; чтобы поддержать надлежащую концентрацию его, приходится от времени до времени прибавлять крепкого раствора АuСl3. Определение содержания золота в электролите в различные стадии электролиза производят в отдельных пробах, которые берутся в количестве 1 см3; в них золото осаждают избытком соли Мора; часть ее, не вступившая в реакцию, оттитровывается раствором КМnO4. Титрованный раствор соли Мора готовят растворением 154 г ее в 500 см3 дистиллированной воды, затем прибавляют 5 см3 крепкой H2SO4 и раствор доводят до 1л; 1 см3 такого раствора осаждает 25 мг золота.

Анодный шлам, содержащий хлористое серебро, осмий и отвалившиеся частички анода, обрабатывают металлическим цинком в присутствии достаточного количества кислоты. После восстановления серебра шлам тщательно промывают на фильтре или в центрифуге и после прибавления нужного количества золота или серебра переплавляют в слитки, из которых далее электролизом выделяют содержащееся в них серебро.

Из отработанного электролита, а также из промывных вод золото осаждают железным купоросом или медным скрапом. Т. к. выделенное этим путем золото получается в настолько мелко раздробленном виде, что дальнейшая промывка и переплавка его сопряжены с потерями, то обычно предпочитают производить выделение золота из указанных растворов электролизом. В большой электролизер помещают электролизер меньших размеров; последний заполняют крепким раствором НСl, а в большой наливают эти растворы. Сообщение между содержимым внутреннего и наружного электролизеров устанавливается при помощи серии коротких стеклянных сифонов, подвешенных на стенках внутреннего электролизера. Анод из чистого золота подвешивают во внутреннем сосуде, а во внешнем подвешивают золотые полосы, на которых при замыкании цепи из указанных растворов осаждается золото. При надлежащем регулировании вольтажа выделение золота из растворов происходит нацело. В это же время во внутреннем сосуде получают крепкий раствор АuСl3, который затем применяют для поддержания нужной концентрации золота в растворе во время электролиза сплава. Все отработанные растворы после выделения золота и серебра собирают в деревянных чанах и из них выделяют с помощью железа медь, а также последние остатки благородных металлов.

В случае присутствия в отработанном электролите платиновых металлов, последние, кроме палладия, осаждают в виде малорастворимых комплексных солей насыщенным раствором хлористого аммония. После просветления раствора последний сливают с осадка и для выделения Pd подвергают электролизу; в качестве анода применяют уголь, а катодом служит золотая пластина. При электролизе такого раствора выделяющийся на аноде хлор переводит PdCl2 в PdCl4, который и осаждается в виде комплексной соли красного цвета. Полученные осадки платиновых металлов и палладия промывают раствором NH4Cl, высушивают и слабым прокаливанием переводят в металлическое состояние.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 4 - 1928 г.