Электрометаллургия

Изучает способы получения чистых металлов или их сплавов при помощи электрического тока. Электрохимические методы извлечения металлов из руд и солей были разработаны еще в первой половине девятнадцатого столетия Беккерелем (1835), Сан-Клер-Девилем (1850), Бунзеном (1854) и их учениками, но в металлургическую технику они проникли сравнительно весьма недавно, именно с того времени, когда явилась возможность при помощи динамо-машин добывать дешево электрическую энергию в большом количестве (около 1878 г.). С этих пор развитие Э. быстро пошло вперед, и в настоящее время для её целей потребляется энергии свыше ½ миллиона лошадиных сил (HP). Это количество распределяется между отдельными производствами следующим образом: рафинирование меди, извлечение золота, серебра, никеля, свинца, олова и сурьмы — 28750 HP. (с 1875 г.); добыча алюминия — 76000 HP. (с 1883 г.); металлический натрий и, главным образом, едкий натрий — 130000 HP. (с 1884—1890 г.); карбиды — 387,000 HP. (с 1895 г.); железо и ферропродукты — 46000 HP. (с 1900 г.); всего 567750 HP.

ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ I. Фиг. 1 и 2. Устройство ванн и способ подвешивания пластин при параллельном соединении анодов и катодов. — Фиг. 3. Формы катодных пластин. — Фиг. 4. Расположение ванн в цепи. — Фиг. 5. Установка пластин по системе Hayden'a. — Фиг. 6. Расположение пластин по системе Hayden'a. — Фиг. 7. План завода для извлечения золота по способу Сименса и Гальске. — Фиг. 9. Различные формы электродов.

Большая часть потребляемой энергии приходится на долю Сев. Америки, затем следует Франция, Швейцария и последнее место занимает Россия. В России имеется 4 Э.-металлургических завода, располагающих в сумме 4760 HP. Так как электрохимические способы представляются единственными и легко выполнимыми при многих технических процессах (разделение металлов, извлечение металлов группы щелочных, щелочноземельных и алюминия), то несомненно, что развитие электрометаллургии будет год от году увеличиваться.

Электрическим током можно пользоваться для: 1) электролитического осаждения металлов а) из водных растворов (процессы мокрого пути), b) из расплавленных солей и 2) тепловым действием вольтовой дуги (процессы сухого пути). Электролит (раствор соли или расплавленная соль) при прохождении через него тока разлагается на две части, из которых одна — катион (металл) — выделяется на отрицательном полюсе (катоде), а другая —анион (остаток соли), выделяясь на положительном полюсе (аноде), может или соединиться с веществом анода (случай "растворимого анода"), или же выделиться в свободном состоянии (случай "нерастворимого анода"). Первый случай имеет место при рафинировке металлов, обработке руд и сплавов, а второй при электролизе расплавленных солей. В том и другом случае для совершения электрохимической работы должна существовать между электродами цепи некоторая разность потенциалов — E. Величина этой электродвижущей силы может быть представлена в виде суммы двух слагаемых E = е1 + е2, где е2 определяется по закону Ома e2 = JR, J — сила тока в цепи и R — сопротивление; величина же е1 зависит от химических свойств электролита и электродов, концентрации электролита, температуры, давления, поверхности электродов и т. д. и называется электродвижущей силой поляризации (см.). В случае растворимых электродов е1, хотя и может быть доведена до весьма малой величины, но на практике все-таки колеблется в пределах от 0,1—0,2 вольт; при нерастворимых электродах е1 есть величина определенная для каждого данного случая. Очевидно, что осаждение металла на катоде может совершаться только тогда, когда E будет немного больше е1; эта характерная для каждого электролита величина носит название "напряжение разложения" и может быть вычислена исходя из теплоты образования данной соли (см. Электрохимия). В свою очередь напряжение разложения может быть представлено суммой двух величин РA и PK — напряжение разложения для аниона и таковое для катиона. В следующей таблице даны величины разложения для катионов:

|                              | Величина PK            |

|----------------------------------------------------------------|

| Магний                  | + 1,24 volt                |

|----------------------------------------------------------------|

| Алюминий             | + 1,03 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Цинк                     | + 0,51 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Кадмий                 | + 0,16 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Железо                 | + 0,09 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Кобальт                 | —0,02 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Никель                  | —0,02 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Олово                   | — 0,09 "                   |

|----------------------------------------------------------------|

| Свинец                  | — 0,10 "                   |

|----------------------------------------------------------------|

| Сурьма                 | —0,38 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Висмут                  | —0,50 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Мышьяк                | — 0,55 "                   |

|----------------------------------------------------------------|

| Медь                     | — 0,59 "                   |

|----------------------------------------------------------------|

| Ртуть                    | —1,03 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Серебро                | — 1,06 "                   |

|----------------------------------------------------------------|

| Платина                | —1,07 "                    |

|----------------------------------------------------------------|

| Золото                  | —1,36 "                    |

В случае электролиза солей, имеющих общий анион, величина РA, очевидно, будет одна и та же (для сернокислых солей — РA = 1,83 volt) и порядок величин для "напряжения разложения" будет тот же, что и в приведенном столбце. Отсюда вытекает важное следствие: из смеси солей с общим анионом катионы будут выделяться в порядке возрастания величины РK, так, например, из смеси сернокислых солей меди и железа при напряжении не выше 1,8 volt будет выделяться только одна медь. Таким образом, тяжелые металлы могут быть осаждены из смеси растворов солей последовательно один за другим; этим пользуются для рафинирования нечистых металлов и обработки руд электрическим током. Для каждого отдельного случая опытным путем устанавливают наибольшее допустимое напряжение или иначе, говоря, наибольшую плотность тока, т. е. J = (Е — е1)/R (из формулы E = е1 + е2, где е2 = JR) число ампер, приходящееся на единицу поверхности катода. Чем чище хотят получить металл, осажденный на катоде, тем меньше должна отличаться плотность тока от требуемой величины; для хорошего осаждения меди J = 30 ампер на 1 кв. метр поверхности; работа при J = 100—200 ампер требует специальных условий и дает металл не вполне чистый, но зато производство ускоряется в соответственное число раз. Количество осажденного током вещества пропорционально силе тока, времени и электрохимическому эквиваленту (см.).

|                                             | I.                  | II.                      | III.                     | IV.                    | V.                         |                                         |

|                                             |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                                             |                     |                         |                         |                         | Колич. вещества,  |                                         |

|                                             |                     |                         | Электрохим.     | Вес тела,          | осаждаемое в       |                                         |

|                                             | Атомный       | Химический      | эквивалент в    | выделенного 1  | течение часа при  | Электролит                       |

|                                             | вес               | эквивалент       | мг                     | ампер-часом (в | затрате энергии,    |                                         |

|                                             |                     |                         |                         | граммах)           | эквивалентной 1    |                                         |

|                                             |                     |                         |                         |                         | HP. в кгр.              |                                         |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | H.          | 1,0032          | 1,0032               | 0,010392           | 0,037                | 0,027534               | Вода, кислоты                  |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Na          | 23,058          | 23,058               | 0,238857           | 0,857                | 0,632875               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | К            | 39,136          | 39,136               | 0,405409           | 1,453                | 1,074171               | Галоидн. соли                  |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

| Одноатомные        | Li           | 7,030            | 7,030                | 0,072823           | 0,263                | 0,192951               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Cu          | 63,44            | 63,44                | 0,657175           | 2,353                | 1,741248               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Hg          | 200,4            | 200,4                | 2,075943           | 7,452                | 5,500421               | Соли закиси                     |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Ag          | 107,938         | 107,938             | 1,118129           | 4,025                | 2,962594               |                                         |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Cu          | 63,44            | 36,72                | 0,328587           | 1,185                | 0,870624               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| Соли окиси                       |

|                              | Hg          | 200,4            | 100,2                | 1,037972           | 3,726                | 2,750210               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Zn          | 65,38            | 37,69                | 0,338635           | 1,218                | 0,897247               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Cd          | 112,08          | 56,04                | 0,580518           | 2,087                | 1,538140               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Mg         | 24,376          | 12,188               | 0,126276           | 0,454                | 0,334580               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| Галоидн. соли                   |

|                              | Ca          | 40,00            | 20,00                | 0,207180           | 0,745                | 0,548944               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Si           | 87,52            | 43,76                | 0,453309           | 1,631                | 1,201087               |                                         |

| Двухатомные        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Ba          | 137,04          | 68,52                | 0,709798           | 2,552                | 1,880680               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Fe          | 56,00            | 28,00                | 0,290052           | 1,043                | 0,768521               | Соли закиси                     |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Co          | 59,55            | 29,775               | 0,308479           | 1,102                | 0,817347               | То же                               |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Ni           | 58,88            | 29,44                | 0,305009           | 1,099                | 0,808153               | То же                               |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Cr          | 52,15            | 26,075               | 0,270105           | 0,976                | 0,715670               | То же                               |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Pb          | 206,911         | 103,455             | 1,071695           | 3,859                | 2,839562               | Соль окиси                       |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Sn          | 118,10          | 59,05                | 0,653352           | 2,202                | 1,020755               | Соли закиси                     |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Al           | 27,08            | 9,027                | 0,093541           | 0,339                | 0,247846               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Fe          | 56,0              | 18,66                | 0,193368           | 0,692                | 1,804653               | Соли окиси                       |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                         |

|                              | Cr          | 52,15            | 17,38                | 0,180070           | 0,651                | 0,477113               |                                         |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Трехатомные        | Au          | 197,25          | 65,75                | 0,681104           | 2,453                | 1,804653               | Галоидн. соли                  |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Bi           | 208,01          | 69,34                | 0,718258           | 2,590                | 1,903096               | Соли окиси                       |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Sb          | 120,34          | 40,113               | 0,415361           | 1,502                | 1,100540               | Сульфосоли                     |

|                              |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | As          | 75,00            | 25,00                | 0,258975           | 0,925                | 0,686180               | Мышьяковист. кисл.         |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Sn          | 113,10          | 29,525               | 0,317676           | 1,824                | 1,336882               | Оловян. кисл.                   |

| Четырехатомн.      |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                              | Pt          | 194,83          | 48,71                | 0,504560           | 1,101                | 0,810577               | Галоидн. соли                  |

В вышеприведенной таблице даны величины электрохимических эквивалентов в миллиграммах, количество вещества, осажденного током ампер-час и вес осажденного металла при затрате энергии, эквивалентной лошадиной силе в 1 час при напряжении тока в 1 вольт.

Если P есть мощность машины, выраженная в лошадиных силах, k —коэффициент полезного действия (около 0,7), V — требуемое напряжение для разложения электролита и g — число, взятое из V столбца таблицы, то вес G вещества, осажденного током за 1 час, определится по формуле G = k P/Vg. Эта формула служит основанием для всех расчетов. В качестве источника электрической энергии обыкновенно применяют динамо-машины специальной конструкции (многоамперные), приводимые в действие от водяного или парового двигателя. Утилизация водяной силы представляет громадные преимущества в отношении экономичности производства, поэтому более 80 % всей расходуемой энергии доставляется водяной силой. Из приведенной таблички видно, что при пользовании паровой машиной стоимость одного килограмма металла увеличивается, примерно, в десять раз:

|                            | Стоимость 1 кг металла, произведенного с помощью:            |

|                            |-----------------------------------------------------------------------------------------------|

|                            | Паровой машины        | Водяной силы                                    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Свинец                | 0,10 франк                 | 0,01 франк.                                        |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Медь                  | 0,27 "                          | 0,03 "                                                 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Железо               | 0,42 "                          | 0,04 "                                                 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Никель                | 0,35 "                          | 0,04 "                                                 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Цинк                   | 0,36 "                          | 0,04 "                                                 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Алюминий           | 1,90 "                          | 0,21 "                                                 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Магний                | 1,90 "                          | 0,21 "                                                 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Натрий                | 1,34 "                          | 0,14 "                                                 |

I. Электролиз мокрого пути. Осаждение из водных растворов ограничивается в технике следующими металлами: медь, золото, серебро, никель, олово, цинк, свинец и сурьма. Медь, поступающая на электрометаллургические заводы для очистки, содержит до 10 % примесей; задача рафинирования состоит в том, чтобы получить на катодах чистую медь в виде плотного и однородного отложения, а примеси, заключающиеся в сырой меди, должны остаться на анодах в твердом виде (анодный шлам) и только частью перейти в раствор. Kiliani рядом своих работ, относящихся еще к 1885 г., указал на те условия, при которых рафинирование меди может совершаться правильно и экономично. Эти условия будут: 1) плотность тока, 2) состав электролита, 3) однородность и температура раствора. При плотности тока = 20 ампер и при составе электролита ванны 150 г CuSO4, 50 г H2SO4 на 1 литр воды, золото, серебро, платина, висмут и отчасти олово, сурьма, сернистая медь, закись меди остаются на аноде в виде шлама, в раствор же переходит железо, никель, кобальт, цинк в виде сернокислых солей, а выделяющаяся на катодах медь содержит почти 100% металлической меди. При продолжительной работе состав раствора, очевидно, должен сильно изменяться и для сохранения его однородности прибегают к постоянному перемешиванию и удалению находящихся в нем примесей. Перемешивание электролита достигается циркуляцией раствора из одной ванны к другой, для чего ванны располагаются уступами и соединяются между собой посредством сифонов, но лучшие результаты дает перемешивание при помощи вдуваемого воздуха. При вдувании воздуха соль закиси железа окисляется в соль окиси, мышьяковистая кислота в мышьяковую, что в результате дает нерастворимую мышьяковую соль окиси железа.

На фиг. 2 представлено устройство для вдувания воздуха по системе братьев Borchers. В свинцовую трубу b, идущую с поверхности жидкости под середину "тарелки" t для собирания шлама, входит стеклянная трубка g, оканчивающаяся отверстием небольшого диаметра. При помощи пробки трубка удерживается в свинцовой коробке d, покрывающей отверстие трубы b. Через стеклянную трубку продувают воздух, который входит очень тонкой струёй и насыщает столб жидкости в трубе. Удельный вес жидкости, насыщенной воздухом, становится меньше, и через трубу b устанавливается в ванне непрерывная циркуляция электролита. В последнее время стали нагревать электролит иногда до 60° Ц. — нагревание способствует осаждению сурьмяных и висмутовых соединений. Соблюдение таких условий позволяет довести плотность тока до 200 ампер на 1 кв. м. поверхности, т. е. увеличивает скорость осаждения в 5—7 раз против прежнего и дает экономию в расходах на производство до 25%. Медь, которую хотят подвергнуть рафинированию, отливают в пластины определённого размера: 70—100 см длины, 40—70 см ширины и до 3 см толщины. Анодным пластинам часто придают форму, изображенную на фиг. 3. Катодами служит тонкая (1 мм) пластинка из чистой меди. Разложение производят в деревянных (реже в бетонных) сосудах, выложенных внутри свинцовыми листами. На края ванны кладут деревянную раму, к которой прикрепляют медные провода для тока; раму обыкновенно проваривают в масле, чтобы она не впитывала жидкости. На дно ванны помещают свинцовую трубу, служащую сифоном, и свинцовую "тарелку" — пластину с загнутыми краями — для собирания шлама. Анодные пластины вешают за отростки на края ванны, изолировав при помощи резины от отрицательного провода. Катоды подвешиваются на деревянных брусках при помощи крючков из медной ленты; один из крючков соединяется с отрицательным проводом (см. фиг. 1). При таком способе все катоды и аноды соединены параллельно друг с другом, а ванны последовательно (см. фиг. 4).

В Америке иногда применяют другую систему — систему последовательного соединения анодов и катодов — систему Hayden'a. В ванне имеется только один катодный лист и один анодный; между этими листами помещают ряд медных пластин, которые исполняют двойное назначение: медь растворяется на одной стороне (анодная сторона) и осаждается на другой (катодная сторона). На фиг. 5 представлено расположение ванн и листов, как это применяется на заводе Copper Rolling and Refining Company в Балтиморе в Северной Америке. На этом заводе подвергают рафинированию серебросодержащую медь с завода "Anacondamine", содержание Ag = 2,60 % — 1,95 %. Медь отливают в толстые пластины, которые затем прокатывают в горячем состоянии в полосы шириной 30,5 см и толщиной 5 — 8 мм; полосу режут на куски в 61 см длины, их вытягивают и выравнивают под паровым молотом так, чтобы каждая пластина имела строго определенные размеры, равные 61 х 30,5 см. Обделанные пластины вставляют по 2 штуки в пазы деревянных брусьев (см. фиг. 6), края пластины, прилегающие к деревянным брусьям, обмазываются смолой и брусья с пластинами ставятся в ванны вплотную. Ванны сделаны из шиферного камня и вмещают 130 пластин. Напряжение для такой ванны равняется 17 вольтам, плотность тока 194 ампера на 1 кв. м. Электролитом служит раствор медного купороса, нагретый до 47° Ц. Работа продолжается до 12 дней, и в сутки перерабатывают 180 тонн меди. По окончании осаждения раствор спускают из ванн, споласкивают пластины водой и вынимают вместе с деревянными рамами. Наросшая катодная медь легко отламывается в том месте, где пластины были смазаны смолой; количество анодных остатков при этом способе довольно значительно (около 20 %), и электролитическая медь не отличается особенной чистотой, в силу этих обстоятельств распространение такого расположения электродов ограничено и главная масса меди перерабатывается по первому способу (способу параллельного соединения анодов и катодов). Самыми большими заводами по производительности электролитической меди являются американские заводы Raritan Copper Works (United Metal Selling C°) и Anaconda Mining С°, производительность завода рассчитана на 200 тонн электр. меди в сутки для первого и 150 тонн для второго. Завод Anaconda Mining С°: завод имеет 9 динамо-машин в общей сложности на 2500 kilowatt; динамо-машины приводятся в действие паровыми машинами, осаждение меди производят в деревянных чанах размерами 2,5 м длины, ширина 1,0 м и глубина 1 м; число чанов около 1400. Пластины подвешивають по первому способу, т. е. в каждой ванне катодные и анодные пластины соединены параллельно. В одну цепь включают 200 чанов: два отделения, каждое по 10 рядов и в каждом ряде 10 чанов. Загрузка и разгрузка чанов происходят при помощи электрических кранов; полная нагрузка чана равняется около 4 тонн, листы остаются в ванне до 30 дней. Рафинированная медь переплавляется в штыки и поступает в продажу. Стоимость рафинировки 1 тонны 18 — 30 руб. Ежедневное производство электролитической меди на земном шаре достигает 880 — 890 тонн. В следующей таблице сгруппированы данные, относящиеся к 1902 г.

|                 |              | Материал,              | Общая ежедневная  | Наибольшая             | Число       | Мощность на  |

|                 | Число    | перерабатываемый | производительность | производительность | машин и   | производство |

|                 | заводов | на заводах             | т                              | одного завода          | мощность | 1 т меди, квт  |

|                 |              |                               |                                 |                                 | (квт)         |                       |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                 |              | Сырая медь           |                                 |                                 | 45—         |                       |

| Америка   | 10         | содержащая Au,     | 789                          | 200                          | 11634       | 14                  |

|                 |              | Ag, (Pt) и Ni            |                                 |                                 |                 |                       |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Англия      | 6           | Bottoms (Au, Ag)     | 83                            | 20                            | 22—2380  | 28                   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Германия  | 9           | Сырая медь (Au)    | 24,4                         | 10                            | 34—288    | 14                  |

|                 |              | Ag                          |                                 |                                 |                 |                       |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Австро-    | 2           | Черная медь (90 % | 0,37                         | 0,25                         | 4—18       | 50 (?)              |

| Венгрия    |              | Cu)                         |                                 |                                 |                 |                       |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Франция   | 4           | Сырая медь           | 15,38                        | 10                            | 11—720    | 40                  |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Россия     | 2           | Сырая медь           | 2,2                           | 1,4                           | 3(?)60       | 27                  |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Япония     | 1           | ?                            | ?                              | ?                              | ?              | ?                    |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|                 | 34         | —                           | 914,35                      | —                            | 117—       | —                   |

|                 |              |                               |                                 |                                 | 14812       |                       |

Таким образом, на долю американских заводов приходится до 86,5 % общего количества электролитической меди; годовая производительность американских заводов достигает до 278860 тонн, т. е. более половины всего количества добываемой в мире меди; при переработке получают как побочный продукт 250000 унц. золота и 27000000 унц. серебра (1 унц. = 31,4 грамма). В России действуют два завода: один на Кавказе (Сименса) и другой около Нижнего Новгорода (Николаева).

Анализ меди "электро" (чистой)

Cu... ..... 99,9937 %

Ag... .......0,0040 %

Sb... ...... 0,00080 %

Fe... ...... 0,00002 %

О... ....... 0,00020 %

Об обработке медных руд и шламов см. Гальванометаллургия (см.). Анодный шлам, содержащий золото и серебро, поступает в плавку; золото отделяется от серебра обычными способами (см. Пробирное искусство). Обработка золотых и серебряных руд электрическим током не получила большого распространения. Barker, Bonnet и Molloy предлагали соединить процесс амальгамации с электролизом раствора, в котором обрабатывалась руда; в качестве катода употреблялась ртуть, анода — уголь, а электролитом служила вода; в более поздних патентах воду заменили раствором цианистого калия (Edwards) или нагретым до кипения раствором поваренной соли (Haycraft). Эти способы оказались неудовлетворительны и теперь оставлены; также непрактичным оказался способ Cassel'я (см. Золото). Сравнительно большим распространением пользуется способ фирмы Сименса и Гальске — обработка золотых руд цианистым калием при доступе кислорода воздуха и последующее затем осаждение металла из раствора током на свинцовые катоды. Фигура 7 представляет расположение завода на рудниках Band Central Reduction Compagny около Johannesburg'a в Трансваале. В — экстракционные чаны (6 м диам. и 3 м вышины), в которых происходит обработка руды раствором KCN. Концентрация раствора зависит от свойств руды: для крупнозернистых колчеданных руд берут 0,05 — 0,1% KCN, обработка продолжается две или три недели; для остатков после амальгамации (мелкий песок) тот же раствор в продолжение 5—7 дней и, наконец, для шлама 0,01% процентный раствор в течение 4—5 часов. Обработка происходит при постоянном перемешивании раствора. По окончании выщелачивания раствору дают отстояться, на что требуется около 8—12 часов. Затем раствор переходит в сборные отстойные чаны К и К1 и отсюда в осадительные деревянные ящики Е. В них висят тонкие свинцовые катоды (2,5 х 1 метр), натянутые на деревянные рамы, анодом служат железные листы толщиной 3 мм. Работу ведут при напряжении 2 вольта на каждую ванну и при плотности тока в 0,5 ампера на кв. метр поверхности катода. D — паровой котел, М — машина, N — динамо-машина, P — насос, V1 и V2 — сборные чаны для отработавшего раствора. На тонну остатков расходуется 0,12 кг KCN. В день перерабатывается до 100 тонн руды. Извлечение золота достигает 86,476 % общего содержания.

Разделение сплавов, содержащих драгоценные металлы (посеребренные и позолоченные предметы), производится по способу Рёслера, Борхерса, Dietzel'я, Moebius'a и др. Сплав подвергают грануляции и подвергают электролизу в аппаратах, где анодное и катодное пространство разделены диафрагмой. Электролитом служит разбавленная азотная кислота или её соли, большей частью азотномедная соль. По способу Moebhis'a рафинируют бликовое серебро 95 пробы. Бликовое серебро отливается в пластины толщиной до 8—10 мм, который служат анодами, в качестве катодов применяют серебряные пластины из тонкой жести. Пластины помещают в деревянные баки, разделенные по длине на семь отделений; в каждое отделение ставится 4 катодных пластины и 3 анодных. Электролитом служит слабый раствор азотнокислого серебра, подкисленный азотной кислотой. Серебро отлагается на катодах в виде серого порошка или в виде кристаллов; чтобы не произошло короткого замыкания, кристаллы время от времени счищают при помощи деревянной вилки, охватывающей катод с обеих сторон. Серебро падает в ящик, на дно которого перед началом работы постлан холст. Золото, ко