專利名稱:一種電解白銀回收機的制作方法
本實用新型是一種從攝影廢液中直接回收白銀的機器。
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(美國柯達化學銀回收筒就是根據金屬置換法的原理設計的)等。由于電解法回收白銀具有不消耗化學試劑、回收率和純度高、廢液可再生使用、操作及冶煉簡便、基本無環境污染等特點，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電和銀離子附著的裝置，這種裝置稱為電解白銀回收機。為了盡量減少銀離子在陰極附近的極化濃差現象，一般均采用攪拌式電解白銀回收機，常見的攪拌方法有陰極旋轉法、陽極旋轉法或用水泵高速循環攝影廢液等。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，可獲得滿意的攪拌效果，而且節省了旋轉陰極或陽極所耗功率。但需要一個高容量的抽水泵，增大了白銀回收機的體積和重量。
2.旋轉陰極，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，從而加重了機器和電機的負荷。
3.旋轉陽極，可克服旋轉陰極的缺點，但液體僅能在槽內作環形移，使陰極周圍的液體攪拌不良。
在本實用新型問世之前，昆明冶金研究所與上海市印刷技術研究所研制成功了用水泵循環廢液方式的白銀回收機；美國柯達公司最近出售的“CPAC”提銀機為泵式循環提銀機，并且在提銀機上加裝了先進的電子設備，可以提示廢液中含銀量或計算洗印膠片面積，同時用調節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－柯達公司所編的《RecoVering Silver from photographie materiais Kodak publication No.J－10》)。在此之后本實用新型的發明人研制成功了Ⅰ－Ⅲ型旋轉陰極式的電解白銀回收機。其中，第Ⅰ型陰極旋轉白銀回收機是由電解槽、陰極園筒、電動機和直流電控系統等幾部份組成。Ⅱ和Ⅲ型是由電動機、陰極回收銀旋轉鼓和直流電控制系統等組成。不同的是，Ⅱ型是由電動機直接帶動陰極銀回收轉鼓工作的，而Ⅲ型則是通過從動輪減速來帶動陰極銀回收轉鼓工作的，這樣可以延長電機的使用壽命(見《攝影材料中的銀回收技術》王思偉編著 四川科學技術出版社 1986年6月)。
上述三種陰極旋轉式白銀回收機除具有一般電解提銀法的特點外，由于去掉了高速水泵部份，因而具有小型輕便的特點，適用于醫院放射科、照相行業、印刷制版業、工業X光等部門小規模回收白銀使用。但是，還存在以下兩方面的問題尚待改進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，只能一機一用。
為了解決上述問題，本實用新型的關鍵技術在于設制了一種旋轉陰極白銀回收筒，將陰極面積設計為陽極面積的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易產生的硫化現象，并能適應含銀量較低的廢液中回收白銀，提高了陰極回收銀效能。
本實用新型的關鍵技術還在于，在直流電控部份設置了較高電流、電壓表，以調節電流、電壓值的方式適應黑白攝影廢液和彩色攝影漂定液提取白銀的不同要求。
本實用新型是根據電解提銀的基本原理而設計制造的。在電解時，陰極所發生的反應可如下表示Ag2S2O3＝S2O2－3＋2Ag＋(電離) (1)Ag＋＋e＝Ag (2)S2O32－＋2e＝SO32－＋S2(3)S4O62－＋2e＝2S2O32－(4)從上述反應式中可以清楚看出；銀離子是束縛于帶負電的S2O2－3中間的。在電解進行時，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(3)產生。一旦有反應(3)產生時，硫離子將奪取定影液中的銀而產生Ag2S的沉淀，這一作用能阻止銀的電解順利進行，并使定影液受到破壞而不能再生使用，因此，必須防止。根據上述理論，本機設有電壓電流調節表。
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，實驗證明，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。本機采用一個60～8CW的電動機帶動陰極白銀回收圓筒旋轉，轉速為800轉／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；二是設計適當的陰極圓筒面積以及兩極間的距離，本實用新型陰極圓筒和陽極的面積根據公式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]]>從實驗得知，陽極與陰極面積之比一般設計在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。
為了進一步擴大本實用新型的使用范圍，根據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置了直流電流，為1－15安，直流電壓為1－10伏的電流電壓調節表。實驗證明，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。
本實用新型的主要技術指標如下1、主機外形尺寸長×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、陰極轉速800轉／分鐘，4、電機功率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(與廢液內含銀量有關)8、銀直接回收率90－95％(金屬銀品位94－96％，熔化后可達99.6－99.89％)9、銀總回收率96％10、生產成本3－4元／公斤銀本實用新型是電解槽(一次容量16.68立升廢液)、陰極圓筒、電動機。直流電控系統組成。電控系統有指示儀表和輸出電源，通過導線與陰極接通，接線時應注意接緊密。以免接觸不良。
圖2為本實用新型外形圖。18表示電源開關，19表示指示燈，20為電解槽。
圖1為結構圖。圖中標記有并緊螺母1、主軸2、軸承座3、調壓器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。
圖4、陰極白銀回收圓筒的剖面圖。
由于銀在廢液中的形態為Na2〔S2O3〕絡合物，易被多種金屬置換，因此，本機機殼和電解槽均用塑料板制作，陰極圓筒用不銹鋼制作。
本實用新型的使用方法如下開機時，先將廢液通過液口盛裝入電解槽20，然后啟動電源開關18，電動機14通過皮帶輪17帶動陰極圓筒11轉動提銀。根據黑白和彩色攝影廢液回收白銀的不同需要，撥動調壓器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。
權利要求
1.本實用新型是一種電解白銀回收機，系由電解槽20、電機14、陰極回收筒11和直流電控制系統組成，其特征在于采用了旋轉式陰極回收圓筒，并由一個60～80W轉速為800轉/分鐘電動機帶動旋轉，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，調節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，直流電流的調節范圍為1-15A，直流電壓的調節范圍為1-10V。
2.權利要求
1所述的白銀回收機，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＝150mm，陰極板長a＝280mm，寬b＝170mm，高h′＝3mm，陽極面積為陽極面積的2／5倍。
3.權利要求
1所述的白銀回收機，其特征在于陰極回收圓筒用不銹鋼制造。
專利摘要
本實用新型是一種陰極旋轉式電解提銀機，由電解槽、電機、陰極銀回收筒、直流電控制系統組成。其陰極回收圓筒由一個60～80W的電動機帶動旋轉，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，有效地提高了該機回收白銀的效能。同時，本機在直流電控部分，以調節電流電壓表的值，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
發明者王思偉 申請人:王思偉導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan