نقره یکی از گرانبهاترین فلزات در جهان است که به طور گسترده در صنایع پزشکی، تزئینی، نظامی و غیره استفاده می شود. بنابراین لازم است بدانید که چگونه نقره را استخراج کنید و آن را به میله و ابزار مفید دیگر تبدیل کنید. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا با روش های کنترل کیفیت در تولید شمش نقره بیشتر آشنا شوید.
انواع روش های استخراج نقره
استخراج نقره از ترکیبات مختلف به دو روش شیمیایی و استخراج با کمک ذوب انجام می شود. شناخت وضعیت موجود و تعیین هدف اجرا در انتخاب روش استخراج صحیح و مقرون به صرفه بسیار مفید خواهد بود.
استخراج نقره از طریق ذوب
در این روش با توجه به منبع هدف حاوی نقره (باتری ساعت، مبدل و ...) از گرمای کوره استفاده می کنیم. در این روش ابتدا منبع مورد نظر همراه با سایر ترکیبات به داخل کوره آورده شده و پس از ذوب و صاف شدن، قطعات آنها به سمت مخروط های داده شده در کوره هدایت می شود تا ترکیبات موجود در مخلوط ذوب شده باتوجه به تفاوت در نقطه ذوب از یکدیگر جدا شوند.
استخراج نقره با روش های شیمیایی
نقره را می توان با کمک ترکیبات سیانید و اسید نیتریک استخراج کرد. استخراج و ذوب فلز نقره با کمک اسید نیتریک بیشتر رایج است.
اسید نیتریک: در این روش ابتدا ترکیبات حاوی نقره را به آرامی وارد اسید نیتریک داغ می کنیم تا کاملا حل شود. سپس نقره محلول را با کمک ترکیبات نمکی احیا می کنند.
سیانور: در این روش ترکیبات خاک و سنگ حاوی نقره آسیاب شده و به صورت پودر در محلول سیانید حل می شود. سپس با کمک ترکیبات نمکی نقره را بازیابی می کنیم.
روش استخراج نقره با اسید نیتریک
در این روش ابتدا باید قطعات حاوی نقره را در محلول رقیق آب و اسید قرار دهیم و سپس به آرامی غلظت محلول اسید نیتریک را افزایش دهیم و در عین حال دمای محلول را افزایش دهیم تا سرعت و کیفیت واکنش افزایش یابد.
پس از گذشت زمان، نقره به طور کامل در محلول حل می شود و به این محلول نیترات نقره می گویند. اجازه دهید محلول نیترات نقره خنک شود سپس با استفاده از کاغذ صافی و قیف آن را فیلتر کنید تا ناخالصی های موجود در محلول جدا شود. محلول نیترات نقره از نظر شیمیایی بسیار خطرناک است و بهتر است هنگام فیلتر کردن محلول از دستکش و عینک مخصوص استفاده شود.
رسوب دادن نقره محلول
رسوب نقره در محلول نیترات نقره به سه روش امکان پذیر است:
1. لوله مسی: در این روش یک قطعه مس را به صورت لوله در محلول نیترات نقره قرار می دهیم که روی سطح آن زنگ زده نباشد.پس از چند روز می توان پودر نقره را روی سطح لوله مسی مشاهده کرد.
2. آب نمک: در این روش مقداری کلرید سدیم را در محلول نیترات نقره حل می کنند تا رسوب سفیدی از کلرید نقره در نمونه مشاهده شود. در مرحله بعد رسوب کلرید نقره را جدا کرده و با کمک فرآیندهای مختلف واکنش به رسوب نقره تبدیل می کنیم.
3. آبکاری: در تولید نقره در مقیاس صنعتی و حجم انبوه از روشی به نام الکتروپرپریشن استفاده می شود که مبتنی بر الکترولیز است. این روش می تواند نقره ای با خلوص بالا و کیفیت 999 تولید کند.
در این روش محلولی از نیترات نقره به سلول الکترووینینگ منتقل می شود و نقره روی کاتد رسوب می کند. این روش با وجود تولید نقره با کیفیت و خلوص بسیار مشکل ساز بوده و شرایط خاصی را می طلبد لذا این روش فقط در ابعاد صنعتی کاربرد دارد.
استخراج نقره فلزی با محلول سیانید
امروزه استفاده از محلول های سیانید برای استخراج نقره بسیار کمتر بوده و فقط در مقیاس صنعتی انجام می شود. در این روش ابتدا ترکیبات حاوی نقره آسیاب شده و در محلول های سیانید حل می شوند. در مرحله بعد نقره موجود در محلول با روش های خاصی که در زیر به آن اشاره کردیم از محلول سیانید بازیابی می شود.
استخراج نقره از محلول سیانید با پودر روی،
امروزه بسیاری از معادن و کارخانه های استخراج نقره از این روش استفاده می کنند. انجام این روش بسیار ساده است و می توان از تراشه یا پودر روی، برای به دست آوردن نقره استفاده کرد. البته استفاده از پودر روی به دلیل صرفه اقتصادی و راندمان بالاتر بیشتر از براده روی است.
به دست آوردن نقره از محلول سیانید با پودر آلومینیوم
این روش یکی از رایج ترین روش های استخراج نقره از محلول سیانید است. در این روش از پودر آلومینیوم و پودر هیدروکسید سدیم به عنوان پیش نیاز واکنش استفاده می کنیم.
به دست آوردن نقره با الکترووینینگ محلول سیانید
این روش یکی از جدیدترین روش های استخراج نقره از محلول سیانید است که در کارخانه های استخراج نقره بسیار متداول است. در این روش محلول سیانید حاوی نقره به داخل سلول الکترووینینگ پمپ می شود تا نقره را روی کاتد رسوب دهد. یکی از مهمترین مزایای این روش تولید نقره مرغوب می باشد.
بازیابی نقره با سدیم متابی سولفیت
این روش در سال 1961 برای به دست آوردن نقره از محلول اسید به عنوان جایگزینی برای استفاده از پودر آلومینیوم ابداع شد. امروزه این روش در استخراج و به دست آوردن نقره اهمیت زیادی دارد.
استخراج نقره از ضایعات و ترکیبات مختلف
نقره به عنوان فلزی با خواص ویژه در صنایع صنعتی، دارویی، مکانیکی و ... کاربرد فراوانی دارد. امکان بازیافت اجزا یا دستگاه های نقره پس از استفاده از آنها برای تولید شمش نقره یا دستگاه های نقره جدید وجود دارد.
از جمله وسایل و ترکیباتی که در بازیافت نقره نقش دارند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• استخراج نقره از فیلم رادیولوژیکی: مقداری نقره در تولید فیلم های رادیولوژیکی استفاده می شود. برای به دست آوردن نقره، اسید نیتریک، محلول های سیانید و غیره می توان از روش های ذوب مختلفی استفاده کرد.
• استخراج نقره از تیزاب سلطانی: تیزاب سلطانی حلال نقره نیست و نقره در ته این محلول به صورت ترکیب کلرید نقره ته نشین می شود. بنابراین برای به دست آوردن نقره از تیزاب سلطانی کافی است کلرید نقره رسوب داده شده را از صافی مخصوص عبور دهید.
• استخراج نقره از باتری: باتری های تخت قدیمی و دکمه ای حاوی مقادیر مختلفی نقره فلزی هستند. ما از محلول اسید نیتریک برای استخراج نقره از هسته این باتری ها استفاده می کنیم. برای اینکه نقره موجود در هسته باتری بهتر حل شود، بهتر است ابتدا باتری را خرد کرده و سپس در محلول داغ اسید نیتریک قرار دهید. سپس محلول را از صافی رد کرده و کلرید تولید شده را با کمک ترکیبات نمک نقره جدا کنید.
• استخراج نقره از کنتاکتورها: برخی از کنتاکتور های صنعتی مقادیر مشخصی نقره فلزی در قطعات کلید خود دارند. بازیابی نقره در این قسمت ها را می توان با کمک اسید نیتریک انجام داد.
شناسایی فلز نقره در مواد معدنی
نقره موجود در این سنگ ها را می توان با استفاده از روش های مختلف شیمیایی مورد سنجش و استخراج قرار داد. با انجام مراحل تست زیر می توانید وجود فلز نقره را در سنگ مورد نظر ثابت کنید.
1. ابتدا پودر سنگ را به محلولی حاوی آب و اسید نیتریک که حجم آن معادل دو برابر پودر سنگ است اضافه کنید.
2. مخلوط را حرارت دهید تا گاز قهوه ای شروع به خارج شدن از مخلوط کند.
3. پس از خروج گاز محلول را از قسمت پودری جدا کرده و اسید کلریدریک اضافه کنید.
4. پس از افزودن اسید کلریدریک به محلول، در صورت مشاهده هلالی سفید رنگ از کلرید نقره در مخلوط، می توانید وجود نقره را در نمونه سنگ مورد نظر ثابت کنید.
ذوب نقره و تبدیل آن به شمش
نقره نقطه ذوب کمتری نسبت به سایر فلزات دارد و نقره خالص در دمای 961 درجه سانتیگراد ذوب می شود. البته وجود ناخالصی ها یا استفاده از فلزات دیگر در ترکیب با فلزات دیگر به عنوان آلیاژ، نقطه ذوب را تغییر می دهد.
فرآیند ذوب نقره تقریباً مانند ذوب سایر فلزات است و در مقیاس های کوچک می توان نقره را تنها در چند دقیقه به نقطه ذوب رساند. ذوب نقره به سه روش هوا-گاز، کوره پیچی و کوره برقی انجام می شود. روش هوا-گاز در ذوب نقره در مقیاس کوچک و از روش کوره بلند در ذوب نقره در مقیاس بزرگ استفاده می شود.
1. ذوب نقره به روش گاز هوا: برای این روش به عینک محافظ، محافظ صورت، دستکش نسوز، دسته و بوراکس، لامپ و قالب نیاز داریم.
با روش گاز هوا، ذوب قطعات نقره بسیار راحت تر از ذوب پودر نقره است و نیاز به مهارت خاصی ندارد، زیرا پودر نقره می تواند در اثر فشار مشعل به اطراف پخش شود و کار شما را دو برابر کند.
2. ذوب نقره به روش کوره دیگ: در این روش علاوه بر شیشه و سپر محافظ، دستکش مقاوم، دسته قابلمه و بوراکس، به کوره، دیگ ذوب و کوره نیاز داریم.
در این روش از حلال های مختلفی مانند کربنات سدیم و بوراکس استفاده می شود.
3. ذوب نقره با استفاده از کوره برقی: این کوره ها با ظرفیت 1 تا 2 کیلوگرم در بازار موجود هستند. هزینه تهیه این کوره ها بالاست و بهتر است از دو روش دیگر ذکر شده در بالا در مقیاس کوچک استفاده شود.
روش های کنترل کیفیت در تولید شمش نقره
نقره با درجه خلوص مختلف استفاده می شود. بازار نقره معمولاً با درجه خلوص نسبتاً بالایی تغذیه می شود. بیشتر مصارف صنعتی به نقره با خلوص 999.7 (برای آلیاژسازی) یا 999.9 (برای آبکاری و تماس های الکتریکی) نیاز دارند.
بیشتر نقره به صورت شمش عرضه می شود. برای اقلام با کیفیت معمولا از اهرم های 31 کیلوگرمی استفاده می شود. اما سرمایه گذاران کوچک شمش یک کیلوگرمی را ترجیح می دهند، هرچند به دلیل نیازهای مختلف بازار، شمش با وزن های مختلف (شمش های 5 کیلوگرمی، 500 و 250 گرمی، ورقه های پرس 100، 50 و 20 گرمی، اسلب های مارک یک اونس یا سکه های نقره تزئینی) را عرضه می کنند. گاهی اوقات صنعت گران و مصرف کنندگان ترجیح می دهند از گرانول های عرضه شده در کیسه های 20 کیلوگرمی استفاده کنند. وزن خالص شمش ها بر حسب کیلوگرم یا اونس تروی (1 اونس تروی = 31/103486 گرم) و درجه خلوص آنها ذکر شده است.
برای تعیین دقیق مقدار نقره باید روش نمونه برداری صحیح باشد. ما این کار را با سوراخ کردن سوراخ های عرضی یا مورب در شمش یا با ایجاد حکاکی های فلزی با اره در کل قسمت شمش به دست می آوریم. روش های مشابه برای محصولات نیمه تمام استفاده می شود. در صورت امکان، مواد ناهمگن ذوب شده، شکل داده شده و سپس نمونه برداری می شود. ممکن است ضایعات نقره حاوی رسوباتی باشد که از قبل بر روی دیواره ظروف باقی مانده است و می توان آنها را با تصفیه یا حل كردن دود خارج کرد و یا پس از اختلاط نمونه برداری انجام داد.
محصولاتی که به صورت پودر یا کلوخه عرضه می شوند که نمی توانند ذوب شوند (مانند لبه های فلزی) الک می شوند. قطعات ریز و درشت به طور جداگانه تجزیه و تحلیل می شوند. اگر یک دانه بزرگ فلز داشته باشیم، می تواند ذوب شود.روش‌های خاصی برای نمونه‌برداری مقادیر زیادی از سنگ ابداع شده است که فرآیندهای فوق‌الذکر متعاقباً انجام می‌شوند.
ایمن ترین راه برای نگهداری شمش نقره چیست؟
روش های مختلفی برای نگهداری شمش و لوازم گران قیمت وجود دارد که امن ترین آنها گاو صندوق بانکی است. لازم به ذکر است که گاوصندوق بانکی مکانی است که می توانید شمش و سایر اشیاء قیمتی خود را در آن نگهداری کنید و نگران سرقت آنها نباشید.
شرایط استفاده از گاوصندوق بانکی به شرح زیر است:
• اولین نکته برای اینکه بتوانید از گاوصندوق بانک استفاده کنید باید حساب بانکی داشته باشید.
• برای استفاده از بانک به تعدادی مدارک نیاز دارید که در هر بانکی متفاوت است، بنابراین قبل از خروج از شعبه سوال کنید و اطلاعات کسب کنید. اما همه بانک ها از شما یک سری مدارک مثل شناسنامه، کارت ملی، کپی و چند قطعه عکس می خواهند و حتما باید همراه داشته باشید.
• هیچ کس جز شما نمی تواند به وجوه دسترسی داشته باشد، مگر اینکه خودتان از بانک بخواهید و بانک از طرف مقابل درخواست اسناد کند.
• با این حال، بهتر است قبل از یافتن بانک مناسب و اطلاع از شرایط آنها، کمی به صورت آنلاین تحقیق کنید.
کلام آخر
در این مقاله سعی شده است روش های مختلف استخراج نقره از مواد معدنی و بازیافت این فلز مفید از مواد بازیافتی وروش های کنترل کیفیت در تولید شمش نقره را برای شما شرح دهیم تا در جهت استخراج نقره و تبدیل آن به شمش و سایر ابزار لازم ابهامی وجود نداشته باشد.
