專利名稱:一種電解白銀回收機(jī)的制作方法
本實(shí)用新型是一種從攝影廢液中直接回收白銀的機(jī)器。
目前，從攝影廢液中回收白銀有多種方法，如電解法、硫化鈉法、金屬置換法(美國柯達(dá)化學(xué)銀回收筒就是根據(jù)金屬置換法的原理設(shè)計的)等。由于電解法回收白銀具有不消耗化學(xué)試劑、回收率和純度高、廢液可再生使用、操作及冶煉簡便、基本無環(huán)境污染等特點(diǎn)，從而引起了人們的極為重視。
電解提銀法是通過一個使溶液能導(dǎo)電和銀離子附著的裝置，這種裝置稱為電解白銀回收機(jī)。為了盡量減少銀離子在陰極附近的極化濃差現(xiàn)象，一般均采用攪拌式電解白銀回收機(jī)，常見的攪拌方法有陰極旋轉(zhuǎn)法、陽極旋轉(zhuǎn)法或用水泵高速循環(huán)攝影廢液等。這些方法各有其利弊，分析如下1.用水泵將液體噴向靜止的陰極，使廢液循環(huán)，可獲得滿意的攪拌效果，而且節(jié)省了旋轉(zhuǎn)陰極或陽極所耗功率。但需要一個高容量的抽水泵，增大了白銀回收機(jī)的體積和重量。
2.旋轉(zhuǎn)陰極，可使陰極和廢液間液體界面攪拌良好，但陰極的銀越來越厚，從而加重了機(jī)器和電機(jī)的負(fù)荷。
3.旋轉(zhuǎn)陽極，可克服旋轉(zhuǎn)陰極的缺點(diǎn)，但液體僅能在槽內(nèi)作環(huán)形移，使陰極周圍的液體攪拌不良。
在本實(shí)用新型問世之前，昆明冶金研究所與上海市印刷技術(shù)研究所研制成功了用水泵循環(huán)廢液方式的白銀回收機(jī)；美國柯達(dá)公司最近出售的“CPAC”提銀機(jī)為泵式循環(huán)提銀機(jī)，并且在提銀機(jī)上加裝了先進(jìn)的電子設(shè)備，可以提示廢液中含銀量或計算洗印膠片面積，同時用調(diào)節(jié)電流的大小來滿足從彩色漂定液中回收白銀的要求(見美國伊斯曼－柯達(dá)公司所編的《RecoVering Silver from photographie materiais Kodak publication No.J－10》)。在此之后本實(shí)用新型的發(fā)明人研制成功了Ⅰ－Ⅲ型旋轉(zhuǎn)陰極式的電解白銀回收機(jī)。其中，第Ⅰ型陰極旋轉(zhuǎn)白銀回收機(jī)是由電解槽、陰極園筒、電動機(jī)和直流電控系統(tǒng)等幾部份組成。Ⅱ和Ⅲ型是由電動機(jī)、陰極回收銀旋轉(zhuǎn)鼓和直流電控制系統(tǒng)等組成。不同的是，Ⅱ型是由電動機(jī)直接帶動陰極銀回收轉(zhuǎn)鼓工作的，而Ⅲ型則是通過從動輪減速來帶動陰極銀回收轉(zhuǎn)鼓工作的，這樣可以延長電機(jī)的使用壽命(見《攝影材料中的銀回收技術(shù)》王思偉編著 四川科學(xué)技術(shù)出版社 1986年6月)。
上述三種陰極旋轉(zhuǎn)式白銀回收機(jī)除具有一般電解提銀法的特點(diǎn)外，由于去掉了高速水泵部份，因而具有小型輕便的特點(diǎn)，適用于醫(yī)院放射科、照相行業(yè)、印刷制版業(yè)、工業(yè)X光等部門小規(guī)?；厥瞻足y使用。但是，還存在以下兩方面的問題尚待改進(jìn)1.提銀不夠徹底，一般含銀量在1～2克／升時則易形成硫化銀沉淀，以致污染定影液；2.由于電流電壓調(diào)整范圍小(直流電流為1－2A，直流電壓為1－2V)，不能同時滿足從黑白和彩色攝影廢液中提取白銀的需要，只能一機(jī)一用。
為了解決上述問題，本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)在于設(shè)制了一種旋轉(zhuǎn)陰極白銀回收筒，將陰極面積設(shè)計為陽極面積的2／5倍，兩極間距離選擇在50～66mm之間，這樣，較好地克服了一般白銀回收機(jī)易產(chǎn)生的硫化現(xiàn)象，并能適應(yīng)含銀量較低的廢液中回收白銀，提高了陰極回收銀效能。
本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)還在于，在直流電控部份設(shè)置了較高電流、電壓表，以調(diào)節(jié)電流、電壓值的方式適應(yīng)黑白攝影廢液和彩色攝影漂定液提取白銀的不同要求。
本實(shí)用新型是根據(jù)電解提銀的基本原理而設(shè)計制造的。在電解時，陰極所發(fā)生的反應(yīng)可如下表示Ag2S2O3＝S2O2－3＋2Ag＋(電離) (1)Ag＋＋e＝Ag (2)S2O32－＋2e＝SO32－＋S2(3)S4O62－＋2e＝2S2O32－(4)從上述反應(yīng)式中可以清楚看出；銀離子是束縛于帶負(fù)電的S2O2－3中間的。在電解進(jìn)行時，如電流密度不大，則S2O2－3將受陽極吸附而游向陽極；如電流密度過大，或在陰極附近銀離子濃度非常小的時候，則有反應(yīng)(3)產(chǎn)生。一旦有反應(yīng)(3)產(chǎn)生時，硫離子將奪取定影液中的銀而產(chǎn)生Ag2S的沉淀，這一作用能阻止銀的電解順利進(jìn)行，并使定影液受到破壞而不能再生使用，因此，必須防止。根據(jù)上述理論，本機(jī)設(shè)有電壓電流調(diào)節(jié)表。
電解時，所采用的電流密度是很重要的，正如前面所說的，電流密度過大，會產(chǎn)生硫化銀；如果電流密度過小，又會使工作效率太低。為了解決這兩者之間的矛盾，實(shí)驗(yàn)證明，提銀能力在一定程度上取決于電流量的大小和陰極圓筒面積的大小，以及兩極間的距離。因此，最好的辦法一是以最快速的辦法補(bǔ)給陰極四周的銀離子，以增加銀離子在陰極附近的濃度，這就要采用不斷攪拌的措施。本機(jī)采用一個60～8CW的電動機(jī)帶動陰極白銀回收圓筒旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)／分鐘。這樣的攪拌方法有效地阻止了已脫銀的液體在陰極區(qū)建立起的阻擋層(這種阻擋層使未脫銀的液體不能和陰極接觸，從而使銀從陰極圓筒上掉下來)，另外，有效地避免了靠近陰極筒的電流密度過高形成硫化銀，從而提高了電解效率和能夠使用較高的電流密度；二是設(shè)計適當(dāng)?shù)年帢O圓筒面積以及兩極間的距離，本實(shí)用新型陰極圓筒和陽極的面積根據(jù)公式S陰＝πDh＋2πR2＝2πR(h＋R)＝2π×65(150＋65)≈87763mm2
S陽＝4〔(a×b)＋2(a×h′)＋2(b×h′)〕＝4〔(280×170)＋2(280×3)＋2(170×3)〕＝4×50300＝201200(mm2)式中(a×b)為陽極板一面的面積，對稱的另一面緊貼電解槽的塑料板，未計入此公式中。在電解槽內(nèi)一共安放了四塊同樣大小的陽極板，因而陽極板的總面積為1個陽極面積的4倍，兩極面積之比I＝I =S 陽S 陰=4〔 (a × b ) + 2 ( a × h ′ ) + 2 ( b × h′ ) 〕π D h + 2 π R2≈ 2.29]]>從實(shí)驗(yàn)得知，陽極與陰極面積之比一般設(shè)計在3±0.01為佳。也就是說，陰極面積是陽極面積的2／5倍。兩極間的距離可選擇在50～60mm之間。上上式中，D為陰極園板的直徑，R為陰極圓筒的半徑，h為陰極圓筒的高度，h′為陽極石墨電極的厚度，a為陽極的長，b為陽極的寬，D＝130mm，R＝65mm，h＝150mm，h′＝3mm，a＝280mm，b＝170mm。
為了進(jìn)一步擴(kuò)大本實(shí)用新型的使用范圍，根據(jù)黑白攝影廢液和彩色攝影漂一定液電解提銀的不同要求，在直流電控制部份設(shè)置了直流電流，為1－15安，直流電壓為1－10伏的電流電壓調(diào)節(jié)表。實(shí)驗(yàn)證明，從黑白攝影廢液中電解回收白銀所需直流電流1－1.5安，直流電壓1－1.2伏即可；從彩色攝影漂一定液中電解回收白銀所需直流電流5－15安，直流電壓5－10伏即可。因此，本機(jī)完全能滿足從黑白攝影廢液和彩色攝影漂定液中電解提銀的需要。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)指標(biāo)如下1、主機(jī)外形尺寸長×寬×高＝300×300×750mm3，總重量為25公斤。占地面積0.1m2。
2、額定處理容量16.68立升3、陰極轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)／分鐘，4、電機(jī)功率60～80W5、操作電制度直流電壓1－10V直流電流1－15A6、總耗電小于1度／小時7、提取白銀速度平均10－15克／小時(與廢液內(nèi)含銀量有關(guān))8、銀直接回收率90－95％(金屬銀品位94－96％，熔化后可達(dá)99.6－99.89％)9、銀總回收率96％10、生產(chǎn)成本3－4元／公斤銀本實(shí)用新型是電解槽(一次容量16.68立升廢液)、陰極圓筒、電動機(jī)。直流電控系統(tǒng)組成。電控系統(tǒng)有指示儀表和輸出電源，通過導(dǎo)線與陰極接通，接線時應(yīng)注意接緊密。以免接觸不良。
圖2為本實(shí)用新型外形圖。18表示電源開關(guān)，19表示指示燈，20為電解槽。
圖1為結(jié)構(gòu)圖。圖中標(biāo)記有并緊螺母1、主軸2、軸承座3、調(diào)壓器4、窺視孔6、極板連接絲7、連接螺栓8、排液管9、陽極板10、陰極銀回收筒11，并緊螺栓12、連接螺栓13、電動機(jī)14、變壓器15，整流二極管16，皮帶輪17。
圖3、系直流電控制電路圖。圖中D為電動機(jī)。
圖4、陰極白銀回收圓筒的剖面圖。
由于銀在廢液中的形態(tài)為Na2〔S2O3〕絡(luò)合物，易被多種金屬置換，因此，本機(jī)機(jī)殼和電解槽均用塑料板制作，陰極圓筒用不銹鋼制作。
本實(shí)用新型的使用方法如下開機(jī)時，先將廢液通過液口盛裝入電解槽20，然后啟動電源開關(guān)18，電動機(jī)14通過皮帶輪17帶動陰極圓筒11轉(zhuǎn)動提銀。根據(jù)黑白和彩色攝影廢液回收白銀的不同需要，撥動調(diào)壓器4、將指示儀表“A”指針選擇到1－1.5A(黑白攝影廢液)或5－15A(彩色攝影廢液)或“V”指針選擇到1－1.2V(黑白攝影廢液)或5－10V(彩色攝影漂定液)。在停機(jī)換液時，將廢液通過排液管9排掉，斷開陽極連線7、即可以在陰極圓筒上剝銀。
權(quán)利要求
1.本實(shí)用新型是一種電解白銀回收機(jī)，系由電解槽20、電機(jī)14、陰極回收筒11和直流電控制系統(tǒng)組成，其特征在于采用了旋轉(zhuǎn)式陰極回收圓筒，并由一個60～80W轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，選擇兩極面積比I = (S陽)/(S陰)=4〔 (a × b ) + 2 ( a × h ′ ) + 2 ( b × h′ ) 〕π D h + 2 π R2≈ 2.29,]]>，極間距離為50～66mm之間，調(diào)節(jié)電流電壓值以滿足從黑白和彩色攝影廢液中回收白銀的不同需要，直流電流的調(diào)節(jié)范圍為1-15A，直流電壓的調(diào)節(jié)范圍為1-10V。
2.權(quán)利要求
1所述的白銀回收機(jī)，其特征在于兩極面積比的公式中，陰極圓筒底板直徑D＝130mm，半徑R＝65mm，圓筒高h(yuǎn)＝150mm，陰極板長a＝280mm，寬b＝170mm，高h(yuǎn)′＝3mm，陽極面積為陽極面積的2／5倍。
3.權(quán)利要求
1所述的白銀回收機(jī)，其特征在于陰極回收圓筒用不銹鋼制造。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種陰極旋轉(zhuǎn)式電解提銀機(jī)，由電解槽、電機(jī)、陰極銀回收筒、直流電控制系統(tǒng)組成。其陰極回收圓筒由一個60～80W的電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，陰極圓筒面積選擇為陽極面積的2/3倍，兩極間距離為50～66mm之間，有效地提高了該機(jī)回收白銀的效能。同時，本機(jī)在直流電控部分，以調(diào)節(jié)電流電壓表的值，則可滿足黑白攝影廢液和彩色攝影漂定液中直接提銀的要求。
文檔編號C25C1/20GK87206062SQ87206062
公開日1988年2月17日 申請日期1987年3月31日
發(fā)明者王思偉 申請人:王思偉導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan