Серебро с аккумулятора проба

В каких радиодеталях есть чистое серебро, и где еще его можно найти: содержание и объемы

Серебро относится к категории драгоценных металлов.

С незапамятных времен вместе с золотом оно используется для изготовления ювелирных украшений и столовой элитной посуды, инкрустации оружия, отделки зеркал и декорирования салонной мебели.

В настоящее время существенно расширилась индустриальная сфера применения серебра.

С развитием радио- и электротехники, повсеместным внедрением бытовой телеаппаратуры, компьютеров и разнообразных гаджетов объемы серебра, каждый год используемые в промышленном производстве, превышают 80% от ежегодной мировой добычи серебра (10% забирают ювелиры, 8% — банки).

Пополнение запасов серебра осуществляется не только за счет первичной добычи, но и продуктами переработки вторичного сырья.

Физико-химические качества

Серебро наделено уникальными физико-химическими свойствами, которые используются в промышленности для улучшения технических характеристик и эксплуатационных качеств изделий гражданского и военного предназначения, например:

1. У серебра наибольшие показатели теплопроводности и электрической проводимости среди металлов. В частности, показатель его электропроводимости (62,5 млн См/м) превышает аналогичные параметры для алюминия (37 млн См/м) и золота (45,5 млн См/м).
2. В обычных условиях серебро химически инертно к воздействию воды и воздуха либо других побочных факторов, провоцирующих окисление или коррозию так называемых «обычных» металлов.
3. Серебристые покрытия поверхностей деталей, механизмов и зеркал обладают высокой отражающей способностью в оптическом диапазоне спектра.

Такое сочетание химической инертности с высокой электро- и теплопроводностью предопределило широкую востребованность серебра в электротехнической промышленности и производстве радиоэлектроники, в частности:

• для использования в токопроводящих контактах, покрытиях при паянии;
• для изготовления проводов с серебряными жилами;
• в производстве аккумуляторов, теплоотводов и волноводов;
• в производстве зеркал высокой отражающей способности.

Свойства технического серебра

В чистом виде серебро практически не применяется ни в ювелирном деле, ни в технических целях – металл слишком мягкий. Эксплуатационные качества серебра повышаются в его сплавах с другими металлами.

Например, сплавы серебра с медью, используемые в электротехнике, обладают высокой твердостью и износостойкостью, а сплавы палладия и платины с серебром повышают стойкость материала к коррозионной агрессии рабочей среды.

В зависимости от типа легирующих добавок в сплавах на основе серебра выделяют два основных вида серебра:

1. Серебро техническое, представляющее собой очень чистый сплав серебра 999 пробы, в котором 0,1% составляют лигатуры четко обозначенного состава. Техническое серебро используется при изготовлении деталей электрооборудования, востребовано в машиностроении, авиастроительной и космической отраслях, приборостроении.
2. Серебро ювелирное, в составе которого находятся золото, никель и другие металлы. Объем лигатуры варьируется от 5 до 25%, а сам ювелирный сплав получает традиционные пробы от 980 до 750.

Любопытно, что по химической чистоте техническое серебро превосходит ювелирный аналог, однако его стоимость существенно ниже.

Причина кроется в том, что у этих двух разновидностей благородного металла различные функции и предназначение.

У ювелирного серебра декоративно-эстетическое предназначение.

Поэтому легирующие добавки придают ему красивый внешний вид и блеск, гибкость и ковкость, износостойкость и долговечность. Для этих качеств вовсе не обязательна высокая проба.

Для технического серебра, нередко также называемого электротехническим, задача иная – обеспечение хорошей электропроводности и светоотражения. Серебро с чистотой на уровне ювелирного сырья не способно выполнять подобные функции, поскольку показатели электропроводности очень чувствительны к его содержанию.

Источники серебряного вторсырья

Основными источниками серебряной «вторички» являются изделия электротехнической и радиотехнической отраслей, полиграфии, фото- и кинопромышленности, продукция зеркального, ювелирного и часового производства.

Из бытового сектора источником драгметалла являются лом ювелирных изделий, награды и монеты.

В радио- и электротехнике для извлечения серебра пригодны:

• радиодетали;
• реле;
• контакты автоматических выключателей и пускателей;
• аккумуляторы;
• контактные реле и керамические конденсаторы.

Отдельные виды припоев и контактов могут содержать до 99% Ag.

Аккумуляторы и резисторы

Высоким удельным содержанием серебра отличаются серебряно-цинковые аккумуляторы серии СЦ, в которых анод изготовлен из прессованного порошка оксида серебра.

Например, в аккумуляторе модели СЦ-25, весящего 470 г (вместе с залитым электролитом), содержится 85,5 г Ag, а в модели СЦ-110 весом 1,6 кг – 559,783 г Ag.

В небольших количествах техническое серебро встречается в составе самых распространенных резисторов советских времен серии МЛТ (аббревиатура от «металлопленочный лакированный теплоустойчивый»). Например, в изделии МЛТ-2 весом 2,5 грамма содержится 5 мг Ag, что соответствует 0,16% по массе.

Конденсаторы и реле

Из-за небольших размеров и малых весовых характеристик радиодеталей, содержащих серебро, принято оценивать количество Ag в пересчете на 1000 штук каждой группы радиоизделий.

Для некоторых видов конденсаторов и реле содержание Ag на 1000 шт. следующее:

• конденсатор К15-5 – около 29,9 г;
• конденсатор К10-7В – около 13,6 г;
• реле РЭС6 – 157 г;
• РСЧ52 – 688 г;
• РВМ – 897 г.

Кинопленки

Полиграфия, фото- и кинопромышленность «предоставляют» для переработки изношенные и испорченные киноленты и фотоотпечатки.

Основным сырьем для извлечения драгметалла являются бромистое и сернистое серебро, зола фотобумаги и фотоотпечатков.

Фото- и кинопленки содержат серебро, содержание которого нормируется из расчета на 1 кв. метр. Например, каждый кв. метр кинопленки Микрат 300 содержит 4,68 грамма Ag.

Другие устройства и предметы

Поступающая от химпрома серебряная «вторичка» представлена отработанными катализаторами, содержащими до 80% Ag, шламами, контактными массами и ломом серебряной посуды.

Серебросодержащие отходы от ювелирного производства образуются при мехобработке, плавке и химобработке драгметаллов.

По своему составу они много беднее, чем серебряный лом, и содержат от 0,5 до 10% серебра, тогда как в серебряном ломе драгметалла может содержаться свыше 90% (в случае ювелирных украшений высокой пробы).

Довольно высокий процент серебристого благородного металла во «вторичке», поступающей от часового производства.

Серебряные припои богаты серебром в объеме до 99%, а серебряные контакты – до 80%.

Извлечение металла из радиодеталей

Извлечение технического серебра из радиодеталей можно проводить по следующему алгоритму:

1. Детали заливаются азотной кислотой. Концентрация кислоты зависит от предполагаемого содержания Ag в материале радиодетали.
2. В результате обработки получается смесь, в которой содержится нитрат серебра. После добавления в смесь поваренной соли из нитрата серебра образуется хлорид серебра, выпадающий в осадок.
3. Во взмученный осадок добавляется цинковая пудра, реакция с которой приводит к выделению чистого Ag. Остатки цинка удаляются путем добавления соляной кислоты.
4. Получившуюся взвесь фильтруют с использованием фильтровальной бумаги.
5. Осевшее на бумаге серебро переплавляют с использованием буры.
6. Серебряную отливку очищают промывкой.

Более подробную информацию можно получить в статье Аффинаж серебра .

Видео по теме

Автор видео рассказывает и показывает, в каких конденсаторах содержится серебро, а также какие именно части деталей нужно отправлять на переработку:

Заключение

Подсчитано, что в среднем одна тонна электротехнического лома и радиодеталей содержит до 930 г золота и 1800 г серебра. Такие показатели в сотни раз превышают результаты первичной добычи этих металлов, связанные с разработкой месторождений и переработкой руды.

Поскольку электроприборы, оргтехника, средства телекоммуникаций, телефоны и гаджеты быстро устаревают, их ассортимент постоянно обновляется. Таким образом, электронная продукция является неисчерпаемым, постоянно возобновляемым источником вторичных драгоценных металлов, в первую очередь, серебра.

Прочитав статью, вы узнали, в каких радиодеталях есть чистое серебро, где еще содержится данный металл и какими свойствами он обладает.

Источник

Конструкция и особенности серебряно-цинковых аккумуляторов

Разработки серебряно─цинковых аккумуляторов велись достаточно давно и были нацелены на преодоление недостатков кислотных и щелочных аккумуляторов. У последних низкая удельная ёмкость: 8 (кислотные) и 2 (щелочные) А-ч на килограмм. Кроме того, они имеют малый КПД, достаточно высокий саморазряд. Стоит отметить и невозможность их применения в условиях пониженного атмосферного давления. В серебряно─цинковых аккумуляторах удалось преодолеть эти недостатки. В этом материале мы постараемся разобраться в конструкции, принципе работы и эксплуатации серебряно─цинковых батарей.

Конструкция серебряно─цинковых аккумуляторов

Серебряно─цинковые аккумуляторы собираются в корпусе из пластика. В качестве отрицательного электрода используются пластины из смеси порошка цинка (Zn) и окиси цинка (ZnO). Положительными электродами являются пластины из оксида серебра (AgO). На изображении ниже можно посмотреть конструкцию серебряно─цинкового электрода.

Конструкция серебряно─цинковых аккумуляторов

Материал сепараторов тщательно выбирался для серебряно-цинковых аккумуляторов и имеет важное значение. При заливке электролита материал сепаратора отрицательного электрода набухает и препятствует оплыванию активной массы электрода. Кроме того, он мешает переносу коллоидных частиц серебра на пластины, противоположной полярности.

В результате такого подбора сепараторов пластины разной полярности имеют надёжную защиту от короткого замыкания. При этом имеется необходимая площадь соприкосновения пластин c электролитом. Когда формируется сборка пластин, то их плотно прижимают друг к другу и устанавливают прямо на дно корпуса. Никаких решёток для пластин в серебряно-цинковых аккумуляторах не применяется, поскольку материал электродов достаточно прочный и имеет высокую проводимость. Этот тип аккумуляторных батарей устойчив к ударному воздействию и вибрациям.

В серебряно-цинковых аккумуляторах протекает следующая обратимая реакция:

AgO + Zn ⇒ Ag + ZnO

Слева направо реакция идёт при разряде, справа налево протекает при заряде.

В таблице ниже приведены основные характеристики серебряно-цинковых аккумуляторных элементов.

ЭДС, В	1,85
Рабочее напряжение, В	1,55
Теоретическая удельная энергоёмкость, Вт-ч/кг	425
Практическая удельная энергоёмкость, Вт-ч/кг	150
Рабочая температура, С	от -40 до +50
Удельная энергоплотность, Вт-ч/куб. дм.	650

Особенности эксплуатации серебряно-цинковых батарей

Этот тип аккумуляторных батарей имеет очень маленькое внутреннее сопротивление, а также большую величину удельной энергоёмкости. Основной отличительной особенностью серебряно-цинковых аккумуляторов можно назвать возможность высокой отдачи тока. На 1 А-ч ёмкости аккумулятора ток может достигать 50 ампер.

В процессе зарядки батареи образуется и окись серебра (AgO). Благодаря этому кривая напряжения при заряде и разряде идёт ступенчато. Отчётливо видны участки с более высокими значениями напряжения, которые соответствуют восстановлению (при разряде) или окислению (при заряде) серебра. При больших токах разряда ступенчатый характер изменения напряжения становится менее заметным.

Ниже можно посмотреть сравнение некоторых характеристик серебряно-цинковых, никель-кадмиевых, свинцово-кислотных стартерных аккумуляторов для автомобиля.

Тип аккумулятора	Режим разряда	Удельная ёмкость, Ач/кг	Удельная энергия, Вт-ч/кг	Удельная мощность, Вт/кг
Свинцово-кислотные	5 минут 1 час 10 часов	3,2-4,1 9-12,5 11-12,9	5,4-7 18-25 22-25	54-90 18-25 2,1-2,6
Никель-кадмиевые безламельные	5 минут 1 час 10 часов	21 23 23	16,4 27,3 29	197 27,3 2,9
Серебряно-цинковые	5 минут 1 час 10 часов	19-31 41-73 65-100	25-41 60-106 100-150	300-500 60-106 10-15
Тип аккумулятора	Режим разряда	Удельная ёмкость, Ач/кг	Удельная энергия, Вт-ч/кг	Удельная мощность, Вт/кг

Серебряно-цинковые аккумуляторы хранятся без электролита долгое время. Чтобы привести в рабочее состояние элементы этого типа, нужно:

• предварительно провести их визуальный осмотр для выявления механических повреждений и коррозии элементов;
• далее аккумуляторы нужно залить электролитом. Для этого используется раствор едкого калия в воде с плотностью 1,4 гр./см 3 , который насыщен окисью цинка;
• провести формировочные циклы заряд-разряд, а затем контрольный и рабочий заряд батареи.

После визуального осмотра и заливки электролита у всех элементов проверяется ЭДС. Для нормальной работы аккумулятора электроды должны пропитаться электролитом. Чтобы ускорить этот процесс серебряно-цинковые аккумуляторы помещаются в барокамеру. Предварительно у них снимаются крышки с заливочных отверстий.

Размер серебряно-цинковых аккумуляторов

Когда аккумуляторы залиты, то проводится их формировка. Эта процедура заключается в проведении двух полноценных циклов заряд-разряд. При этом нужно контролировать полноту заряда по времени или по напряжению элемента.

Напряжение серебряно-цинкового аккумулятора должно быть в интервале 2─2,1 вольта. Примерно через час после проведения зарядки величина ЭДС должна составлять 1,82—1,88 вольта. После заряда проводится разряд определенным током. Аккумулятор разряжается до напряжения примерно 0,6—1,25 вольта.

После того, как серебряно─цинковый аккумулятор залит электролитом, храниться он должен при температуре 5—10 С. В таком режиме лучше сохраняется целлофан сепаратора.

В таблице ниже представлены характеристики объёма моделей серебряно-цинковых аккумуляторов, выпускаемых российскими производителями.

Маркировка аккумулятора	Вес АКБ с залитым электролитом, кг	Номинальная ёмкость (разряд 10 часов), Ач	Ток пяти минутного разряда, А
СЦ-0,5	0,024	0,85	2
СЦ-1,5	0,035	1,8	3,5
СЦ-3	0,095	4,5	35
СЦ-5	0,16	7,5	60
СЦ-12	0,195	14	80
СЦ-15	0,245	16,5	95
СЦ-18	0,3	20	120
СЦ-25	0,47	27	150
СЦ-40	0,72	45	180
СЦ-45	0,76	50	200
СЦ-50	0,84	55	250
СЦ-70	1,35	80	400
СЦ-100	1,6	100	600
СЦ-120	1,9	130	650
Маркировка аккумулятора	Вес АКБ с залитым электролитом, кг	Номинальная ёмкость (разряд 10 часов), Ач	Ток пяти минутного разряда, А

Сфера применения серебряно-цинковых АКБ

Области применения серебряно-цинковых аккумуляторов обусловлены их характеристиками. В основном они применяются там, где требуются АКБ небольшого объема и массы. Ниже приведены основные области применения:

• Военная техника;
• Геофизическое и геологическое оборудование;
• Космическая отрасль;
• Авиационная техника.

Источник