Серебряный

<час />

Фон

Серебро было одним из самых ранних металлов, известных людям, и с древних времен считалось драгоценным металлом. Серебро использовалось в качестве валюты большим количеством людей на протяжении всей истории, чем любой другой металл, даже золото. Хотя оно обычно встречается в рудах с менее редкими металлами, такими как медь, свинец и цинк, серебро, по-видимому, было обнаружено в форме самородка, называемого самородным серебром, около 4000 <малый> до н.э. Серебряная посуда и украшения были найдены в древних гробницах Халдеи, Месопотамии, Египта, Китая, Персии и Греции. В последнее время, в основном, серебро использовалось в чеканке монет и серебряных изделий.

В 1993 году мировое производство серебра на рудниках составило 548,2 миллиона унций (15,5 миллиарда граммов). В течение того года Мексика была крупнейшим производителем серебра в мире с общим объемом производства 75,7 миллиона унций (2,1 миллиарда граммов). Соединенные Штаты были вторым по величине производителем, за ними следуют Канада, Австралия, Испания, Перу и Россия. Подавляющее большинство серебра в мире используется в промышленности, и Соединенные Штаты являются ведущим потребителем. Среди других основных потребителей - Япония, Индия и страны Восточной Европы.

Добыча серебра в Северной Америке восходит к восемнадцатому веку. Около 1800 года производство началось в США на восточном побережье, а затем двинулось на запад. Добыча серебра сыграла важную роль в заселении штата Невада. В 1994 году Невада была крупнейшим производителем серебра в Соединенных Штатах; На рудниках Невады было произведено 22,8 миллиона тройских унций (709 миллионов граммов) серебра. Аризона, Калифорния и Невада известны крупнотоннажными месторождениями серебра с низким содержанием серебра.

Физические характеристики и использование серебра

Серебро - самый белый металлический элемент. Он редкий, прочный, устойчивый к коррозии и не подвержен воздействию влаги, растительных кислот или щелочей. Серебро также является резонансным, пластичным, пластичным и обладает самой высокой теплопроводностью и электропроводностью среди всех веществ. Химический символ серебра - Ag от латинского argentum . что означает белый и сияющий. Хотя серебро не реагирует на многие химические вещества, оно реагирует с серой, которая всегда присутствует в воздухе, даже в следовых количествах. Реакция приводит к потускнению серебра, поэтому его необходимо периодически полировать, чтобы сохранить свой блеск.

Серебро обладает многими особыми физическими характеристиками и качествами, которые делают его полезным в различных отраслях промышленности. Фотоиндустрия - крупнейший пользователь соединений серебра. Серебро образует наиболее светочувствительные соли или галогениды, которые необходимы для создания высококачественной фотографии. Серебро имеет самую высокую удельную электропроводность на единицу объема среди всех металлов, включая медь, поэтому широко используется в электронике. Специализированное использование включает переключатели и релейные контакты для управления автомобилем и аксессуаров, обогрев автомобильных окон и электроды для электрокардиограммы.

Серебро - один из сильнейших окислителей, что делает его незаменимым катализатором в химической промышленности. Он используется в производстве клея, столовой посуды, майларовой ленты для записи и многих других продуктов. Серебро - самый светоотражающий из всех металлов, и используется для покрытия стекол в зеркалах. Он также используется в вакуумных рентгеновских трубках и в качестве материала для подшипников. Обладая самым высоким уровнем теплопроводности среди металлов и устойчивостью к возгоранию и искрам, серебро является ценным материалом для ряда других промышленных процессов. Наиболее частым потребительским применением серебра является его использование в ювелирных изделиях. Чистое серебро, которое было бы слишком мягким, чтобы быть прочным, смешано с 5-20% меди в сплаве, известном как стерлинговое серебро.

Сегодня очень небольшой процент мирового серебра используется в чеканке монет, хотя серебряные монеты были популярной формой валюты до недавнего прошлого. Когда промышленно развитые страны начали производить большое количество серебряных монет в двадцатом веке, серебро стало менее доступным и, следовательно, более дорогим. Казначейство США, которое до этого чеканило 90% серебряных монет, изменило их чеканку актом Конгресса 1965 года. Закон Джонсона о серебряной чеканке полностью демонетизировал серебро, и, за исключением двухсотлетних монет, все недавно отчеканенные монеты Соединенных Штатов теперь изготавливаются из сплава меди и никеля.

Производственный
процесс

Серебро было впервые получено в Мексике шестнадцатого века методом, называемым патио. Он включал смешивание серебряной руды, соли, сульфида меди и воды. Затем образовавшийся хлорид серебра собирали путем добавления ртути. Этот неэффективный метод был заменен процессом фон Патеры. В этом процессе руда нагревается с помощью каменной соли, в результате чего образуется хлорид серебра, который выщелачивают гипосульфитом натрия. Сегодня существует несколько способов извлечения серебра из руд.

Метод, называемый цианидным или кучным выщелачиванием, получил признание в горнодобывающей промышленности, потому что это недорогой способ обработки низкосортных серебряных руд. Однако руды, используемые в этом методе, должны обладать определенными характеристиками:частицы серебра должны быть небольшими; серебро должно реагировать с растворами цианида; серебряные руды должны быть относительно свободны от других минеральных примесей и / или посторонних веществ, которые могут помешать процессу цианирования; и серебро не должно содержать сульфидных минералов. Идея цианирования на самом деле восходит к восемнадцатому веку, когда испанские горняки пропускали кислотные растворы через большие кучи руды оксида меди. В своей нынешней форме этот процесс развился в конце девятнадцатого века. Здесь описывается цианидный процесс.

Подготовка руды

• 1 Серебряная руда измельчается на куски, обычно диаметром 1–1,5 дюйма (2,5–3,75 см), чтобы сделать материал пористым. Приблизительно 3-5 фунтов (1,4-2,3 кг) извести на тонну серебряной руды добавляют для создания щелочной среды. Руда должна быть полностью окислена, чтобы драгоценный металл не заключался в сульфидных минералах. Там, где есть мелочь или глина, руда агломерируется с образованием однородной кучи выщелачивания. Этот процесс состоит из измельчения руды, добавления цемента, перемешивания, добавления воды или раствора цианида и выдержки на сухом воздухе в течение 24-48 часов.
• 2 Разбитая или раздробленная руда укладывается на непроницаемые площадки, чтобы исключить потерю раствора цианида серебра. Материал подушки может быть асфальтом, пластиком, резиновым покрытием и / или глиной. Эти подушки имеют наклон в двух направлениях для облегчения дренажа и сбора растворов.

Добавление раствора цианида и отверждение

• 3 К руде добавляют раствор воды и цианида натрия. Растворы доставляются в отвалы с помощью спринклерных систем или методов затопления, включая канавы, инъекции или просачивание из капилляров.

Возвращение серебра

• 4 Серебро извлекается из растворов кучного выщелачивания одним из нескольких способов. Наиболее распространенным является осаждение Меррилла-Кроу, при котором для осаждения драгоценного металла из раствора используется мелкая цинковая пыль. Затем осадок серебра отфильтровывают, плавят и превращают в слитки.
• 5 Другими методами восстановления являются абсорбция активированным углем, когда растворы прокачиваются через резервуары или башни, содержащие активированный уголь, и добавление раствора сульфида натрия, который образует осадок серебра. В другом методе раствор пропускают через заряженные полимерные материалы, которые притягивают серебро. Выбор метода восстановления обычно основывается на экономических факторах.

Серебро редко встречается отдельно, но чаще всего в рудах, которые также содержат свинец, медь, золото и другие металлы, которые могут иметь коммерческую ценность. Серебро появляется как побочный продукт обработки этих металлов. Для извлечения серебра из цинксодержащих руд используется процесс Паркса. В этом методе руда нагревается до расплавления. Когда смеси металлов дают остыть, на поверхности образуется корка из цинка и серебра. Корка удаляется, и металлы подвергаются процессу дистилляции, чтобы удалить цинк из серебра.

Для извлечения серебра из медьсодержащих руд используется процесс электролитического рафинирования. Руда помещается в электролитическую ячейку, которая содержит положительный электрод или анод и отрицательный электрод или катод в растворе электролита. Когда через раствор пропускается электричество, серебро вместе с другими металлами накапливается в виде шлама на аноде, а медь осаждается на катоде. Шламы собираются, затем обжигаются, выщелачиваются и плавятся для удаления примесей. Металлы формуются в блоки, которые используются в качестве анодов в другом цикле электролиза. Поскольку электричество проходит через раствор нитрата серебра, чистое серебро осаждается на катоде.

Будущее

Сколько серебра будет производиться в будущем, зависит от многих факторов, включая скорость производства других металлов и будущее использование серебра. Промышленный спрос на серебро в целом остается стабильным. Поскольку серебро естественным образом встречается с другими металлами, будущее производство связано с производством меди, свинца, золота и цинка.

В будущем серебро, вероятно, по-прежнему будет использоваться для специальных промышленных применений, а также для изготовления потребительских товаров, таких как ювелирные изделия и изделия из серебра. Помимо этих традиционных применений, ценность серебра также будет зависеть от новых применений металла. Например, в настоящее время разрабатывается использование серебра в качестве дезинфицирующего средства. Производители поспешили ответить на исследования Центра по контролю за заболеваниями в Атланте о том, что многие вирусы, в том числе вирусы, связанные с синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИД), ненадолго сохранятся вне человека в жидкостях, осажденных на поверхностях пластиковых изделий, таких как телефоны. Компания Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. в Осаке, Япония, завершила проект в Исследовательском институте микробных заболеваний Университета Осаки по производству поверхностной обработки, обеспечивающей длительную дезинфекцию пластиковых изделий. Исследования показали, что наиболее эффективной системой является соединение на основе тиосульфата серебра.

Система, которая в настоящее время продается под названием Amenitop, состоит из микросфер силикагеля, содержащих комплекс тиосульфата серебра. Покрытие из силикагеля позволяет постепенно высвобождать соединение серебра на поверхность, что обеспечивает длительную дезинфекцию. Исследования показывают, что Аменитоп убивает бактерии и вирусы, разрушая клеточные мембраны.