Oltin va kumushni gaz fazasiga yuqori haroratda xlorlab haydash

1. Oltinning elektrolitik affinaji

Oltinni elektroliz elektroliz usulida affinajlash yuqori tozalikka ega boʻlgan metall olish imkonini beradi. Anodlar tarkibida qoʻshimcha sifatida kumush, platinoid metallari va bir qancha qoʻshimchalarni saqlagan rafinirlanadigan qotishma koʻrinishida quyiladi. Elektrolit sifatida oltinni xlorid kislotasi bilan hosil qilgan birikmasi va xlorid kislota eritmasi ishlatiladi.
Oltinni xlorid kislotasi bilan hosil qilgan birikmasi toʻliq dissotsiyalanadi:
HAuCl₄ → H⁺ + AuCl₄
Suvli eritmalarida AuCl₄ ioni gidrolizga uchraydi:
AuCl₄→ Au³⁺ + 4 Cl^- ;
AuCl₄ + N₂О → (AuCl₃ (OH))^- + H⁺ + Cl^- ;
Kislotali sharoitda esa bu jarayon bormaydi, oltin esa elektrolit tarkibida AuCl₄ koʻrinishida boʻladi.
Oltinni elektrolitik rafinirlashda katodda boradigan asosiy jarayon bu AuCl₄ anionini metall holigacha qaytarilishidir:
АuCl₄^- + 3е =Аu + 4 Cl^-
Bu jarayonning standart potensiali +0,99V ga teng, shuning uchun vodorodning katodda qaytarilishi kuzatilmaydi.
Anodda esa rafinirlanadigan qotishma erishi bilan oltinning eritmaga oʻtish jarayoni kuzatiladi:
Au + 4 Cl^- - 3e → AuCl₄ ;
Cl^- - 2e → Cl₂ (gaz); E⁰ = + 1,36B;
2N₂О →4 H⁺ + O₂(gaz); E⁰ = + 1,23B.
Xlor va kislorodning standart potensiali oltinnikiga nisbatan elektr musbat boʻlganligi uchun odatiy sharoitda ularning anodda ajralib chiqishi kuzatilmaydi.
Lekin oltinning passivlashishi jarayonga salbiy ta’sir koʻrsatadi, chunki oltin passivlashganda anodni erishi deyarli toʻxtaydi, uning standart potensiali musbat tomonga siljiydi, bu esa oʻz navbatida xlor gazini anodda ajralib chiqishiga olib keladi. Bu holat esa elektrolit tarkibida oltinni miqdorini kamayishiga olib keladi va shu bilan birga ishlab chiqarish boʻlimini xlor gazi bilan zaxarlanishiga olib keladi. Oltinni passivlanishi jarayonning muhitiga bog’lik boʻlib, qulay sharoit xlorid kislotaning konsentratsiyasi 1 g-ekv/l ni va tok zichligi 1500 A/m² boʻlgan sharoit hisoblanadi.
Au + 2 Cl^- - e → AuCl₂ ; E⁰ = + 1,11B
АuC1₄^- va АuC1₂ anionlari oʻrtasidagi tenglama oʻrnatiladi:
3AuCl₂ → АuC1₄^- +2 Аu + 2C1^-
Bu anionlarning konsentratsiyasi oʻlchangan, shuning uchun bir valentli oltin xlorid anionining katodda metall holigacha qaytarilishini kuzatish mumkin:
AuCl₂ + e→ Аu +2C1^-.
Elektrolitik rafinirlashning oʻziga xosligi shundaki, jarayonda oʻzgaruvchan assimetrik tok va uning 1500A/m² zichlilikga ega koʻrinishi qoʻllaniladi. Doimiy tok ta’sirida anod yuzasini kumush qoplaydi va oltinning erishi toʻxtaydi, natijada anodda gaz holida xlor ajralishi kuzatiladi. Doimiy tok ta’sirida bu jarayonni chetlab oʻtish imkonini beradi va 20% kumushli eritmalardan ajratish imkon mavjud boʻladi.
Oltin anodlarida mis, qoʻrg’oshin, temir, tellur, qalay va platina kabi qoʻshimchalar uchraydi. Mis oltinga nisbatan elektromanfiy metall boʻlib, eritmaga elektrolit shaklida oʻtadi. Anodda mis miqdori 2%dan oshsa elektrolitdagi mis miqdori 90g/l ga yetadi va bu vaziyatda elektrolitni almashtirishga toʻg’ri keladi.
Oltin anodlarini elektroliz qilish vaqtida vismut, sulfid va ikki valentli temir yomon ta’sir koʻrsatadi. Elektroliz jarayoni chinni vannalarda olib boriladi. Katod sifatida oltindan qilingan qalinligi 0,1-0,25mm boʻlgan plastinkalardan foydalaniladi.
Vannaga 18 katod va 15 anod yuklanadi, bitta anodning og’irligi 2kg. Vanna tortmali shkafga joylashtiriladi. Elektrolit tarkibida 70-200g/l oltin va 40-100g/l sulfat kislota boʻladi. Elektrolit harorati 50-60⁰C. Elektroliz jarayoni doimiy assimetrik tok kuchizichligi 600-1500A/m², vannadagi qarshilik 0,5V. Katodlar kuniga 3-4 marta boʻshatiladi.
Oltin katodi qaynoq suv bilan yuviladi va sulfat kislota bilan qayta ishlanadi, quritiladi va induksion pechda eritiladi va tozaligi 999,8-999,9 boʻlgan quyma olinadi.