background image

Hydrometalurgiczne odzyskiwanie srebra z odpadów srebronośnych 

 

Hydrometalurgia jest częścią technologii chemicznej nieorganicznej, mającej na celu 

wytwarzanie związków i proszków wolnych metali w środowisku wodnym. 

Przy zastosowaniu odpowiednich procesów chemicznych i operacji technologicznych 

można tą metodą wydzielić niektóre metale z surowców o niskiej ich zawartości. Hydrometa-
lurgia przydatna jest w szczególności przy wydzielaniu metali szlachetnych oraz o względnie 
wysokim potencjale w szeregu napięciowym (Sn, Pb, Bi, Sb, Cu, Ag, Pd, Hg, Pt, Au). 
Procesy hydrometalurgiczne zależą od właściwości chemicznych poszczególnych metali i są 
bardzo zróżnicowane technologicznie, wymagają indywidualnego postępowania procesowego 
i operacyjnego z uwzględnieniem specyfiki surowców, właściwości metali oraz doświadcze-
nia praktycznego. 
Przykładem może być hydrometalurgiczne odzyskiwanie srebra z różnych srebronośnych 
materiałów według następującego schematu operacyjno procesowego: 
 

1.  Przygotowanie materiałów (obróbka wstępna). Ma na celu przygotowanie surowca do 

dalszych etapów, polega na rozdrobnieniu, pozbyciu się balastu w postaci np. papieru, 
tworzyw sztucznych itd. Mniejsza objętość surowca, o większej koncentracji wymaga 
mniejszych objętości odczynników. W zależności od rodzaju użytego materiału ob-
róbka wstępna jest różna. Materiały fotograficzne takie jak klisze, błony, papiery wy-
magają pozbycia się nośnika materiału światłoczułego (halogenki srebra z dodatkiem 
najczęściej  żelatyny), którym jest papier bądź tworzywo sztuczne (dawniej celuloid 
obecnie octan celulozy). Istnieje kilka metod wyodrębnienia emulsji światłoczułej, są 
to m.in.: odmaczanie klisz, papierów w detergencie bądź roztworze sody i następnie 
zdrapywanie emulsji z nośnika, spalenie nośnika i wykorzystanie popiołu, rozpusz-
czenie halogenków srebra w roztworze utrwalacza fotograficznego. W przypadku ma-
teriałów pochodzących z polerowania, które zawierają duże ilości materiałów orga-
nicznych (najczęściej guma) stosuje się spalanie surowca i wykorzystanie popiołu. 
Odpady jubilerskie w postaci spieku zawierającego różne zanieczyszczenia najczęściej 
nieorganiczne wymagają wstępnego rozdrobnienia, pozbycie się elementów stalowych 
(przy pomocy magnesu), wymyciu substancji rozpuszczalnych w wodzie, odtłuszcze-
nia itd. 

2.  Roztwarzanie odpadów srebronośnych w HNO

3

. Etap ten polega na umieszczeniu 

wstępnie przygotowanego surowca w 30% roztworze kwasu azotowego(V). Etap ten 
jest najbardziej czasochłonny i niebezpieczny z powodu wydzielania się tlenków azo-
tu. Rozpuszczanie można prowadzić także w stężonym kwasie oraz na gorąco, lecz 
jest ono mniej wydajne ekonomicznie. 

Podczas rozpuszczania srebra zachodzą następujące reakcje: 

 
(rozcieńczony roztwór HNO

3

, na zimno) 

 

3Ag + 4HNO

3

 = 3AgNO

3

 + NO

 + 2H

2

O  

background image

NO +1/2O

2

 = NO

2

 

 

(stężony roztwór HNO

3

, na gorąco) 

 

Ag + 2HNO

3

 = AgNO

3

 + NO

2

 + H

2

 
W HNO

3

 rozpuszczają się także wszystkie pozostałe metale zawarte w użytym surow-

cu, oprócz Au i Pt. Najczęściej metalem tym jest Cu, stąd niebieskie zabarwienie roz-
tworu. Metale przechodzą do roztworu w postaci azotanów (V). Rozpuszczanie odpa-
dów srebronośnych trwa kilka godzin. 

3.  Filtrowanie roztworu. Etap ten polega na oddzieleniu substancji nierozpuszczalnych w 

kwasie azotowym (V) od roztworu zawierającego AgNO

3

 oraz innych metali rozpusz-

czalnych w HNO

3

 (w przypadku odpadów jubilerskich jest to głównie miedź). Pozo-

stały szlam zawiera głownie piasek, substancje organiczne, mineralne, ceramiczne, 
ścierniwo. Skład szlamu uzależniony jest od rodzaju surowca i jego wstępnej obróbki. 
Sączenie wykonujemy próżniowo. Oddzielony szlam przemywamy wodą destylowaną 
w celu wypłukania resztek rozpuszczonych w nim soli srebra. 

4.  Wytracanie chlorku srebra. Najistotniejszym w tym etapie jest całkowite wytrącenie 

srebra z roztworu, oraz uzyskanie osadu o właściwościach pozwalających na szybką 
sedymentację. Niedopuszczalny jest drobny osad który tworzy zawiesinę (tzw. mle-
ko), prowadzi to do utrudnienia procesu i do dużych strat. Otrzymany przesącz zawie-
ra azotan srebra, który w wyniku reakcji z jonami chlorkowymi tworzy trudno roz-
puszczalny, ciężki, serowaty osad chlorku srebra. Do wytrącenia najczęściej stosowa-
ny jest chlorek sodu (sól kuchenna), ze względu na jego dostępność i niski koszt, poza 
nim można stosować kwas solny bądź rozpuszczalne chlorki innych metali.  

 

Ag

 +

 + Cl

 -

 = AgCl 

   

I

r

= 1,7*10

-10

 

 
W przypadku NaCl sporządzamy jego stężony roztwór i dodajemy do przesączu za-
wierającego związki srebra intensywnie mieszając. Gdy dodawanie solanki nie powo-
duje wytrącania się osadu lub mętnienia cieczy oznacza to, iż srebro zostało całkowi-
cie wytrącone. Oczywiście solanki dodaje się w małym nadmiarze. 

5.  Płukanie osadu AgCl. Płukanie polega na odmyciu strąconego chlorku srebra z zanie-

czyszczeń solami metali będących w roztworze (w przypadku odpadów jubilerskich 
jest to głównie Cu). Płukanie przez dekantacje odbywa się na kwaśno w środowisku 
HCl, środowisko takie sprzyja zbijaniu się osadu w duże ciężkie kłaczki, które łatwo 
sedymentują. Odmywanie jest prowadzone do chwili kiedy ciecz jest bezbarwna, po-
twierdzeniem jest próba na zawartość miedzi za pomocą wody amoniakalnej, płukanie 
prowadzimy do momentu negatywnego wyniku. 

 

Cu 

2+

 + NH

4

OH = [Cu(NH

3

)

4

]

2+

 + H

2

 

background image

6.  Hydrometalurgiczna redukcja AgCl. Srebro można redukować na wiele sposobów, 

najczęściej jako reduktory stosuje się: formalinę, glukozę, sacharozę, hydrazynę, hy-
droksyloaminę, metale w środowisku kwaśnym np. Zn, Al., Mg, Cu. Aby zredukować 
chlorek srebra do srebra metalicznego przeprowadza się go w Ag

2

O za pomocą NaOH 

lub KOH.  

 

2AgCl + 2NaOH = Ag

2

O + 2NaCl + H

2

 

Stosując hydroksyloaminę lub hydrazynę, postępujemy następująco: naczynie zawie-
rające Ag

2

O umieszcza się w dużej misce albo kuwecie, po czym mieszając powoli 

małymi porcjami dodajemy reduktora. Należy robić to bardzo ostrożnie ponieważ wy-
stępuje bardzo silne pienienie i rozgrzewanie się i należy uważać aby zawartość na-
czynia nie wypłynęła na zewnątrz. Czynność tę należy wykonać pod wyciągiem. Ko-
niec redukcji poznajemy po braku reakcji na dodawanie reduktora. Reduktora dodaje-
my w lekkim nadmiarze, po zakończeniu burzliwej reakcji, zawartość naczynia 
ogrzewamy aż do wrzenia w celu odpędzenia bąbelków N

2

, które przylegają do kłacz-

ków srebra.  

7.  Oczyszczanie srebra surowego. Otrzymany osad metalicznego srebra należy odmyć 

przez dekantacje z resztek odczynników użytych do redukcji. Płukanie przeprowadza 
się na kwaśno. Po odpłukaniu należy srebro oczyścić przez potraktowanie go gorącym 
(100

°C) 12% roztworem kwasu solnego. 

8.  Odwadnianie i suszenie srebra. Odwadnianie srebra polega na odsączeniu go pod 

próżnią. Srebro należy odmyć wodą destylowaną a następnie lekko odcisnąć na lejku. 
Tak uzyskany osad metalicznego srebra suszymy. 

9.  Spiekanie, stapianie srebra. Etap ten polega na wstępnym spiekaniu proszku w naczy-

niu kwarcowym w płomieniu palnika gazowego, a następnie stopieniu spieku w celu 
uzyskania metalicznego kawałka srebra. Proces ten wymaga wprawy (kapanie srebra). 

10. Oczyszczanie granulatu srebra do Ag (999). Podczas stapiania srebra w wyniku różnic 

napięcia powierzchniowego wszelkie zanieczyszczenia przedostają się na zewnątrz za-
tapianej „kulki” i objawiają się nalotem. W celu statecznego oczyszczenia srebro wy-
gotowuje się w kwasie solnym (1:2), a następnie po opłukaniu w wodzie destylowanej 
zatapia się jeszcze raz, aby sprawdzić czy wszystkie zanieczyszczenia zostały usunię-
te. W razie potrzeby etap się powtarza. 

 
Surowcem mogą być wszelkie materiały i odpady zawierające srebro lub jego związki: 
 

−  klisze, papier i błony fotograficzne, 
−  zużyte utrwalacze fotograficzne płyny do srebrzenia (lustrzenia), 
−  laboratoryjne odpady analityczne zawierające srebro, 
−  srebrzone elementy elektrotechniczne np. styki Ag, 
−  materiały z polerowania i szlifowania srebra, 
−  zanieczyszczone odpady obróbki srebra np. jubilerskie, 

background image

−  zużyte akumulatorki i baterie zawierające srebro. 

 
Wykonać pod nadzorem prowadzącego ustalone podczas dyskusji czynności operacyjne w 
skali laboratoryjnej tj około 50g Ag. 
 
W sprawozdaniu należy: 

−  sporządzić uproszczony bilans materiałowy odzysku srebra, 
−  Opisać poszczególne operacje i procesy technologiczne (co i dlaczego, reakcje), 
−  Opracować propozycje unieszkodliwiania odpadów szkodliwych, 
−  Uwagi o BHP, 

 
Na laboratorium obowiązuje: 

-  chemizm rozpuszczania srebra w HNO

3

 oraz domieszek; 

-  strącanie osadów, dekantacja, rozdzielanie mieszanin, sączenie; 
-  zrozumienie sensu poszczególnych etapów; 
-  fartuch; 
-  znajomość przepisów BHP; 
-  dyscyplina, porządek, czystość pracy.