Аффинаж палладия в домашних условиях из радиодеталей пошаговая инструкция

Золото используется не только для изготовления украшений. Его применяют в производстве электроники, поэтому золото можно обнаружить во многих деталях советских электроприборов. Как правило, испорченная электротехника отправляется на свалку вместе со своим ценным содержимым.

Не все знают, что золото и прочие драгоценные металлы можно извлечь из старых советских радиодеталей с помощью простых манипуляций. Давайте разберемся, какие способы аффинажа радиодеталей доступны для применения в домашних условиях, и является ли процесс аффинации достаточно безопасным.

Содержание

• 1. В чем суть аффинажа?
• 2. В каких радиодеталях есть драгметаллы, а где их искать не стоит?
• 3. Подготовка сырья
• 4. Необходимые инструменты и вещества
• 5. Проверенные способы получения золота
  • 5.1. Химическое вытравливание
  • 5.2. Метод электролиза
• 6. Как выделить серебро?
• 7. Извлечение платины
• 8. О рентабельности и технике безопасности
• 9. Видео по теме статьи
• 10. Комментарии посетителей по теме статьи

В чем суть аффинажа?

Слово «аффинаж» означает очистку или рафинирование. В металлургическом производстве под аффинажем подразумевают очищение какого-либо металла от посторонних примесей. Многие способы требуют промышленных условий, а некоторые пригодны для самостоятельного использования.

Существуют два основных вида аффинажа: химический и электролиз. При первом — к исходному сырью добавляют специальные реагенты с целью растворения примесей или превращения их в газ. В результате этой операции ценный металл выпадает в осадок, и его отфильтровывают. При электролизе используется постоянный электрический ток, который пропускают через раствор электролитов. Под его влиянием содержащиеся в растворе ионы металла в чистом виде осаждаются на катоде.

В каких радиодеталях есть драгметаллы, а где их искать не стоит?

Золото, серебро, платина и палладий проводят электрический ток лучше многих других металлов, поэтому из них делают детали некоторых радиоэлементов. Ценные металлы в небольших количествах присутствуют в начинке телевизоров, элементов печатных плат или деталях дисплеев. Больше всего драгметаллов содержится в советской и импортной электронике старого образца. Со временем производители стали заменять их другими материалами, поэтому в новой электронике ценных металлов практически нет.

Примеры радио- и электродеталей, содержащих ценные примеси:

• конденсаторы в телевизорах старого образца (красные, зеленые К225, серые трубчатые, желтые К3111) — содержат серебро;
• круглые и бочкообразные черные, оранжевые транзисторы КТ315, микросхемы К174 -содержат золото;
• зеленые конденсаторы КМ — содержат платину и палладий;
• потенциометры ППМФ, ПЛП, ПТП, ППЛМ;
• микросхемы К174, 134, 155, 142, 530 и др.;
• разъемы и переключатели, имеющие желтоватое напыление из золота;
• резисторы СП5, СП3, ПП3;
• лампы для генераторов.

Подготовка сырья

Для снижения расхода реактивов и повышения рентабельности необходимо предварительно подготовить собранные детали. У них срезают все соединительные элементы, а затем подвергают дроблению. После этого следует перебрать массу и удалить осколки керамики и пластмассовой оболочки радиоэлементов. Это легко сделать, т. к. они окрашены в яркие цвета.

Необходимые инструменты и вещества

Список необходимых реактивов и инструментов для аффинации химическим методом:

• лабораторные мерные стаканы из прочного стекла объемом 1000 мл (2 шт.) и 150 мл (1 шт.);
• плавильная посуда с уровнем термостойкости свыше 500°C;
• перчатки из толстой резины;
• резиновый фартук;
• защитные очки;
• респиратор;
• стеклянная или керамическая палочка для помешивания;
• необходимые для выбранного способа химические реактивы;
• воронка и фильтровальная бумага;
• горелка.

Проверенные способы получения золота

Золото – инертный металл. Оно плохо поддается окислению, поэтому в народе говорят, что «золото не ржавеет». В то же время золото обладает способностью восстанавливаться быстрее других, менее ценных металлов. Благодаря этой разнице его можно отделить от многокомпонентной смеси с помощью различных технологий. Удобнее всего выполнять извлечение золота путем взаимодействия с химическими реагентами или методом электролиза.

Химическое вытравливание

Химический способ основан на реакции восстановления полученной смеси с целью отделения золота от других металлов с последующей переплавкой. Пошаговое описание извлечения золота химическим путем:

1. Восстановление. В литровый стакан помещают радиодетали и заливают 100 мл воды, после чего растворяют в ней от 1,5 до 2 столовых ложек поваренной соли. Затем в раствор вливают заранее отмеренные в отдельном стаканчике 100 мл азотной кислоты. При этом происходит растворение посторонних металлов, а золото выпадает в осадок.
2. Фильтрование. Раствор переливают через воронку с бумажным фильтром и промывают полученный осадок водой.
3. Переплавка. Золотые крупинки помещают в ювелирный тигель с термоустойчивостью до 800°C и прогревают струей из горелки до расплавления, а затем остужают.

Метод электролиза

Электролиз – это быстрый способ осаждения чистого золота из раствора, при котором используется способность золота восстанавливаться раньше остальных, менее ценных металлов. Для реализации процесса понадобятся:

• сырье;
• смесь серной и азотной кислоты – «царская водка»;
• емкость из лабораторного стекла;
• два электрода из железа (катод) и нержавеющей стали (анод);
• источник постоянного тока;
• азотная кислота;
• фильтр;
• ювелирный тигель;
• газовая горелка.

Этапы получения золота методом электролиза:

1. растворить в «царской водке» измельченное сырье;
2. удалить нерастворившиеся частицы с помощью фильтра;
3. поместить раствор в емкость для электролиза;
4. увеличить объем состава в 4 раза, добавив воду, для снижения концентрации кислоты и уменьшения сопротивления;
5. опустить в жидкость электроды, присоединить клеммы, подключить ток;
6. собрать с катода налипший материал;
7. залить азотной кислотой для растворения посторонних металлов;
8. отфильтровать выпавшие в осадок золотые крупинки;
9. переплавить «золотой песок» в слиток.

Как выделить серебро?

Существует несколько методик выделения серебра. Способы различаются по составу реактивов, их количеству, времени реакции и стоимости. Приведенный ниже способ не очень затратен и пригоден для выполнения в домашних условиях.

Этапы аффинажа серебра:

1. в просторной посуде залить контакты и прочие детали азотной кислотой;
2. поставить под вытяжку на песчаную баню для ускорения реакции;
3. через несколько часов образуется раствор нитрата серебра, ему надо дать немного остыть и добавить около 100 мл чистой воды;
4. добавить поваренную соль, при этом выпадает осадок хлорида серебра в виде творожистых хлопьев;
5. долить большой объем воды, дать хлопьям осесть и слить верхний слой жидкости с целью удаления избытка азотной кислоты;
6. отфильтровать;
7. залить отфильтрованную массу соляной кислотой и под вытяжкой добавить цинковую стружку;
8. выпавшее в осадок серебро отфильтровать и промыть водой;
9. для защиты от контакта с кислородом при переплавке смешать серебряную пыль с порошком буры и борной кислоты;
10. выпарить остатки воды;
11. поместить в огнеупорный тигель и выплавить серебро с помощью струи пламени из горелки.

Извлечение платины

Инструкция по добыче платины из сырья:

1. удаление неблагородных металлов (выдерживают 10 минут в 20-процентном растворе соляной кислоты, нагретой до 50°C);
2. растворение (к отфильтрованному металлическому порошку добавляют свежую соляную кислоту и выдерживают 12 минут при температуре 80°C, затем по каплям добавляют раствор азотной кислоты до пожелтения раствора);
3. осаждение (спустя 12 часов в ставший красноватым раствор постепенно добавляют раствор хлорида аммония);
4. получение платиновой губки (образовавшуюся смесь фильтруют, для отделения желтого осадка гексахлорплатината аммония, который дополнительно промывают раствором мочевины и сушат 2 суток на солнце или батарее, а затем прокаливают для получения губчатой платины);
5. плавка сырья (губчатую массу помещают в жаропрочный тигель и раскаляют газовой горелкой до расплавления).

О рентабельности и технике безопасности

Извлечение драгметаллов из радиодеталей – опасная процедура. В процессе химической очистки драгоценных металлов происходят бурные реакции с выделением таких газов, как хлор или водород. В качестве реактивов используют концентрированные кислоты: серную, азотную и соляную. При попадании на кожу или в глаза они вызывают коагуляцию белков и некроз. Опасность травмы или ожога можно снизить, соблюдая следующие правила:

• нельзя работать без спецодежды, фартука, очков и перчаток;
• во время реакции обязательно ставить емкость под вытяжку или на открытый воздух;
• в помещении не должно быть источников открытого огня, запрещено курение;
• нельзя ставить нагретую посуду на холодную поверхность.

Согласно законодательству, самостоятельный аффинаж драгоценных металлов считается незаконной операцией. Однако это больше касается тех, кто занимается извлечением драгметаллов с целью постоянного получения дохода, например, открывает свой аффинажный цех. Если человек проводит аффинаж небольших количеств лома не на продажу, а для личных нужд, то его виновность доказать будет сложно.

В конечном счете, работа с несколькими радиодеталями целесообразна в познавательных целях, но не очень выгодна экономически. Гораздо проще и безопаснее сдавать лом в специальные пункты приема. При оплате удерживается 10–20% стоимости сырья, но зато этот способ гарантирует полное отсутствие проблем с законом и совершенно безопасен.

Аффинаж палладия позволяет извлечь чистый материал, который в естественных условиях встречается крайне редко, основным его источником служат никелевые руды. В процессе могут быть задействованы кислород и соляная кислота, в промышленных условиях для этого применяют опасные химические смеси.

Общие сведения и область применения материала

Востребованность палладия объясняется его особыми химическими и физическими характеристиками:

• вещество устойчиво перед влиянием щелочей и влаги;
• материал не боится воздействия аммиака;
• металл обладает высокой температурой плавления;
• вещество проявляет оптимальную электропроводность.

Так как субстанция реагирует на воздействие концентрированной азотной кислоты, с ее помощью чаще всего и проводят аффинаж палладия. Металл нашел широкое применение в следующих отраслях:

• для выведения примесей из водорода методом глубокой очистки;
• для производства электрических контактов, которые в составе микросхем и приборов активно применяются в аэрокосмической и военной отраслях. Здесь ценится высокая износостойкость материала;
• в медицине – для производства зубных протезов и всевозможных узкопрофильных приборов;
• в гальванотехнике востребован палладиевый хлорид, он необходим для металлизации диэлектриков – это одна из стадий изготовления электрических плат;
• с помощью катализаторов на основе палладия выявляют даже минимальное присутствие в воздухе угарного газа, осуществляют крекинг нефти;
• введение этого металла в золото способствует изменению цвета сплава, методика активно используется в ювелирной нише.

Палладий востребован при производстве измерительного оборудования, так как он исключает вероятность возникновения поверхностной коррозии, данное свойство актуально при проектировании химической аппаратуры. Палладиевое напыление на электрических контактах предотвращает эффект искрения.

Методы аффинажа палладия

Практикуются следующие методы извлечения драгметалла:

• мокрый,
• электролитический,
• сухой.

Восстановление палладия обычно осуществляют посредством электролиза: на катоде происходит осаждение искомого металла, вспомогательные примеси отсеиваются в форме шлама. Подобная операция осуществляется с помощью высококонцентрированной серной кислоты, здесь она выполняет функцию электролита. В качества катода можно взять свинец, анодом послужит непосредственно электродеталь, из которой планируется получить чистый элемент. В рассматриваемом случае латунно-медный сплав не подвергается воздействию, для очищения образующегося палладия с примесями используют соляно-азотную кислоту.

Главным достоинством электролитического способа аффинажа признается низкая себестоимость, в результате образуется материал с высокой степенью очистки. Метод позволяет создать благоприятные условия труда и способствует извлечению палладия в виде продуктов распада.

Сущность мокрого способа заключается в использовании царской водки – смеси соляной и азотной кислот. В ней растворяют металлы платиновой группы, в том числе и палладий, из образовавшейся субстанции ценные материалы извлекают с применением реактивов, таких как сахар, аммиак, хлористый аммоний. Если искомый материал содержится в сплаве серебра, в качестве реагента будет задействована азотная кислота.

При мокром методе царскую водку разбавляют дистиллированной водой, раствор должен «дойти» в течение суток. Это время необходимо для образования осадка на дне – хлорида серебра, его впоследствии фильтруют. Восстановление палладия происходит с помощью аммиака – его вводят в емкость с раствором и оставляют на несколько дней. Золотую смесь также нужно отфильтровать, в качестве восстановителя здесь используют цинк.

Небольшое количество добавляют в палладиевый раствор, в результате образуется осадок характерного желто-оранжевого цвета. Выждав некоторое время, осадок фильтруют, высушивают и нагревают до 500°, чтобы обеспечить прокаливание субстанции. В итоге выделяется чистый материал порошкообразной консистенции.

Чистый драгметалл нельзя получить, используя сухой способ аффинажа, потому что в ходе очищения от серебряных и золотых примесей искомый элемент не отсеивается. Отделяется лишь свинец, так как он отслаивается от серебра и на открытом воздухе окисляется. В данном аспекте будут бесполезны все доступные в быту виды катализов.

Извлечение материала в домашних условиях может преследовать 2 цели: использование чистого палладия в качестве катализатора или дальнейшая перепродажа. Металл имеет тенденцию к постоянному увеличению стоимости, если есть доступ к достаточному объему исходных компонентов, можно получить немалую прибыль с его продажи.

Чаще всего элемент добывают из радиодеталей и разнообразных компонентов, входящих в «начинку» современной электроники. Такие изделия содержат искомый металл в составе сплавов – серебряных, платиновых, золотых и прочих. Крайне редко можно встретить палладий в технике в чистом виде.

В быту в качестве исходных материалов умельцы применяют радиодетали, так как разработчики подобной техники активно используют палладий в составе сплавов: они закладываются в основу микросхем с расчетом на существенное увеличение их эксплуатационного срока. Для извлечения металла можно использовать конденсаторы КМ, в которых элемент встречается как один из «участников» платинового сплава.

Металл может содержаться и в конденсаторах других видов, используемых в иностранных, российских и советских радиодеталях. Здесь нужно помнить, что концентрация исходных веществ в сплавах напрямую зависит от сущности электросхемы и предполагаемых условий ее эксплуатации. Очень редко можно найти драгоценный элемент в транзисторах, даже если он и применяется, его содержание будет ничтожным. В связи с чем нецелесообразно привлекать транзисторы к аффинажу.

Визуально палладий очень похож на платину и серебро, все эти металлы обладают близким светло-серым оттенком. Даже опытные специалисты не всегда могут их отличить «на глаз». Чтобы отделить материалы, нужно использовать подогретую азотную кислоту – она не образует реакцию с платиной. Но нужно иметь в виду, что последняя активно растворяется в разогретой царской водке.

Чтобы извлечь металл из пробирного камня, выполняют следующие действия:

1. На поверхности пробирного камня формируют царапину, с нажимом проведя по нему заостренной гранью металлического образца.
2. Подготавливают смесь из йода и раствора калия 10%, ее соединяют с соляной и азотной кислотами.
3. Покрывают царапину химической смесью.

Сформировавшееся на поверхности красно-коричневое пятно свидетельствует о присутствии платины.

Так как аффинаж подразумевает приобретение дорогостоящих вспомогательных веществ и устойчивых емкостей, целесообразно сначала подготовить как можно больше исходных материалов, содержащих палладий. Его совсем немного в современных электродеталях, наибольшим потенциалом в этом отношении обладают керамические конденсаторы КМ с маркировкой от 3 до 6. КМ встречаются в советской электронике по типу аналоговой техники, генераторов, осциллографов, измерительных приборов.

Технологии извлечения палладия в домашних условиях

В быту можно осуществить не только электролитические, но и последовательные химические процессы.

В первом случае понадобится серная кислота максимальной концентрации, на нее возлагаются функции электролита. Непосредственно анодом будет служить радиодеталь, содержащая палладий, а катод здесь – обычный свинец. В результате электролиза образуется палладий, насыщенный примесями, для выведения последних применяется соляно-азотная кислота. Первым шагом становится подача напряжения в пределах 11-13 вольт на емкость, в которую залит электролит. Электрический ток вызывает формирование в резервуаре хлопьев либо порошка – это и есть палладий.

Использование для аффинажа химических реакций сложнее и опаснее первого метода, здесь исходные реагенты необходимо подбирать в соответствии с составом сплава. Например, чтобы отделить золото и серебро, поможет аммиак, а также смеси и в чистом виде соляная и азотная кислоты. Химическая реакция может спровоцировать выделение опасных для здоровья летучих веществ, поэтому в процессе важно использовать средства индивидуальной защиты, проводить все манипуляции в вентилируемом пространстве.

Чтобы извлечь палладий из золотого сплава, электродеталь или другую исходную заготовку погружают в царскую водку. Реагентом для палладиево-серебряного материала послужит азотная кислота. Царскую водку – смесь соляной и азотной кислот – далее нужно разбавить дистиллированной водой и подождать до 24 часов, чтобы металлы успели расщепиться. Хлорид серебра – хлопьевидный осадок – подвергается механической фильтрации.

В составе остается золото, чтобы очистить от него палладий, раствор обогащают аммиаком и выдерживают до 48 часов, по истечении которых можно отфильтровать золотой осадок. Последний в отдельной емкости соединяют с цинком, чтобы извлечь драгоценный металл. В палладиевый фильтрат добавляют соляную кислоту в небольшом количестве, чтобы образовался желтоватый осадок, его фильтруют, прокаливают до состояния порошка – это и есть чистый палладий.

Чтобы получить реактив, нужно поместить в металлический резервуар 1 л спирта. Его подогревают и обогащают раствором диметилглиоксима в количестве 50-55 г и оставляют до полного остывания. В емкости формируется осадок – реактив Чугаева. Исходные материалы, в которых присутствует палладий, заливают азотной кислотой и прогревают. Для выведения из состава серебряных примесей используют соляную кислоту: раствор, вступая в реакцию с ней, выпадает белым творожистым осадком.

Следующим этапом становится выпаривание спирта с планомерным доливанием соляной кислоты. Образуется бурый сироп, его нужно соединить с реактивом Чугаева и дистиллированной водой. Запускается химический процесс с образованием в итоге осадка сочно-желтого цвета. Его нужно отфильтровать, высушить и прокалить до порошкообразного состояния.

В электродеталях палладий предлагается в виде соединений с вольфрамом, медью, золотом, серебром, платиной. В зависимости от особенностей сплава подбирается метод извлечения элемента, успешность результата во многом зависит от наличия в арсенале высококонцентрированных кислот.

Как вам статья?