Михаил Козловский: ?негелі ?мір. Вып. 30

Коллектив авторов

Следует отметить, что при фильтровании амальгам не наблкщается такого неприятного явления, как забивание пор фильтра.

Путем фильтрования амальгам могут быть получены также порошки марганца, хрома, железа, никеля и кобальта.

– Т.е. металлов, не растворимых в ртути, амальгамы которых, однако, могут быть получены электролизом с ртутным катодом водных растворов их солей или цементацией амальгамами электроотрицательных металлов (например, амальгамой натрия). Получение порошков металлов приобретает большое значение в связи с развитием порошковой металлургии (как известно, методы порошковой металлургии используются при получении сверхтвердых сплавов) [2].

Процесс анодного

разложения амальгам обычно сочетается с катодным отложением выделяющегося из амальгамы металла. Технически этот процесс проще всего может быть осуществлен с использованием современных электролизеров с вращающимися электродами. Такие электролизеры применяются в производстве едкого натра методом электролиза с ртутным катодом. При проведении процесса электролиза с контролем электродных потенциалов можно осуществлять достаточно тонкое разделение и получать металлы весьма высокой степени чистоты. По литературным данным, подобным методом можно получить цинк, содержащий всего лишь не более 0,001 % примесей [і].

Выделение металлов из амальгам путем цементации.

– Т.е, взаимодействия амальгамы с солями более электро-положительных металлов, было рассмотрено выше при описянии метода цементации. Если амальгама содержит несколько металлов, то при обработке такой смешанной амальгамы последовательно растворами солей соответству- ющих металлов можно разделить металлы, находящиеся в амальгаме, получив ряд растворов их солей. Если же амальгаму обработать раствором ртутной соли, то из амальгамы можно извлечь все растворенные в ней металлы (за исклю- чением более благородных, нежели сама ртуть) и таким образом осуществить регенерацию ртути. Вообще же следует подчеркнуть, что в методах амальгамной металлургии ртуть, находясь в кругообороте, теоретически не должна расходоваться. Практически же расход ртути, как показывает практика заводов по электролизу поваренной соли, составляет в год около 2 % от общего количества находящейся в производстве ртути.

Объем настоящей статьи не позволяет нам останавливаться подробно на различных схемах, предложенных для переработки бедных руд и отходов производства (например, пиритных огарков).

Сущность подобных схем сводится к тому, что после предварительного хлорирования или хлорирующего обжига руды получают растворы, которые перерабатываются методами амальгамной металлургии. При этом в случае применения методов электролиза с ртутным катодом выделяющийся на аноде хлор используется в процессах хлорирования.

Подобные схемы, прошедшие промышленную проверку на Дуисбургском заводе, предусматривают, например, извлечение из пиритных огарков не только меди, но и цинка, кадмия, таллия и свинца, а из пестрого песчаника, без всякого предварительного обогащения – свинца, цинка, меди, серебра и серы (в виде хлорида). Отметим, что в работе [1] особенно подчеркивается важность этих методов для переработки бедных свинцовых руд.

Амальгамные методы могут 6ыть использованы также для получения солей различных металлов и минеральных красок путем обработки амальгам растворами соответствующих солей [3].

Возможно, что амальгамная металлургия найдет себе также применение при производстве сплавов различных металлов: при смешении амальгам некоторых металлов наблюдается взаимодействие этих металлов, приводящее к образованию соответствующих сплавов.

При обсуждении перспектив развития методов амальгамной металлургии часто выдвигается в качестве возражения против применения этих методов то обстоятельство, что ртуть ядовита. Мы считаем, что это возражение в условиях современной санитарной техники не является существенным. Если придерживаться точки зрения изъятия из промышленности всех вредных и опасных в обращении веществ, то пришлось бы отказаться от целого ряда производств: от получения свинца, серной кислоты и т.п., а об использовании атомной энергии в мирных целях, конечно, не могло бы быть и речи. К этому следует добавить, что ртутный метод получения едкого натра, несмотря на вредность работы с ртутью, нашел практическое применение в громадных масштабах: количество циркулирующей ртути на некоторых заводах составляет десятки и даже сотни тысяч килограммов [27]. Если учесть, что процессы амальгамной металлургии осуществляются, как правило, в герметизированных аппаратах, то станет ясным, что ртутная опасность перестанет быть неразрешимой проблемой.

Вторым возражением является высокая стоимость ртути. Однако это возражение отпадает, если учесть, что затраты на приобретение ртути необходимы лишь при организации производства, в дальнейшем же, как уже отмечалось, расход ртути невелик.

Для оценки масштаба применения различных ртутных методов за рубежом определенный интерес представляют данные по потреблению ртути в Германии и США: если до второй мировой войны потребление ртути в каждой из этих стран составляло примерно около 900 т в год, то в Германии в1940 г. оно достигало 1927 т, а в США в 1954 г. – 2200 т [4]. По новейшим данным [5], в США запланировано приобретение 6990 т ртути на ближайшие три года. Официальная статистика обеих стран объясняет столь резкое возрастание спроса на ртуть использованием ее в электрохимических производствах.

Развитие амальгамных методов, несомненно, связано с теми теоретическими исследованиями в области электролиза с ртутным катодом, которые стали широко проводиться в связи с появлением нового метода электрохимического анализа, так называемой полярографии. Не случайно исследования по амальгамной металлургии проводились под руководством доктора Гона, известного специалиста по полярографии. Эти работы были начаты в 1938 г., но выполнялись в строгом секрете, и первое сообщение о них появилось в 1948 г. в мало распространенном химическом журнале [і]. Широкую же известность они приобрели уже в 50-х годах, после появления соответствующих заметок в реферативных журналах, а также ряда новых публикаций [6-8].

Совершенно независимо от работ, проведенных за границей, ряд исследований в области амальгамных методов разделения металлов был выполнен коллективом научных сотрудников Казахского гсударственного университета им.

С.М. Кирова и в Академии наук Казахской ССР. Исследования в области электролиза цветных металлов с ртутным катодом были начаты в 1939 г., прерваны в связи с войной и возобновлены в 1945 г. В этих работах [9-26] большое внимание уделялось изучению величин электродных потенциалов при электролизе солей различных металлов с ртутным кятодом и при янодном окислении амальгам, поскольку, как уже отмечалось, величины электродных потенциалов являются важнейшей характеристикой, определяющей поведение металла при электролизе. Поэтому ряд работ был посвящен вопросам теории и практики цементации вообще и амальгамам, в частности, а некоторые – вопросам взаимодействия друг с другом растворенных в ртути металлов [22-24].

Отметим, что интересные работы по амальгамным методам разделения металлов были выполнены также и в ИОНХ АН УкрССР [25, 26]. На многочисленных работах по электролизу с ртутным катодом растворов щелочных металлов в настоящей статье останавливаться не будем.

Считаем, что методы амальгамной металлургии должны привлечь к себе внимание работников цветной металлургии Казахстана и что исследования вэтой области должны проводиться широким фронтом в тесном содружестве научно- исследовательских учреждений и заводов.