Meetod vase eraldamiseks sulfiidühenditest. Kuidas ja kuidas kodus vaske oksiidist puhastada: kõige tõhusamad viisid vasemüntide puhastamine

Vase ekstraheerimisel püriidi tuhast, vasesulatustest, kaevanduste puistangutest, aga ka oksüdeeritud vasemaakidest saadakse vasksulfaadi (või vaskkloriidi) lahjendatud lahused. Kaevandus, mis tekkis vasekaevandustes vasksulfiidi aeglasel oksüdeerumisel atmosfäärihapnikuga, kujutab endast samuti nõrka vasksulfaadi lahust. Kuna selliste nõrkade lahuste kontsentreerimine ei ole ökonoomne, isoleeritakse vask neist tsementeerimise teel70-71. See protsess seisneb vase väljatõrjumises lahustest, milles on laastud ja rauajäägid:

Cu2+ + Fe= Fe2+ + C

Vase elektroodipotentsiaal on palju suurem kui raual - M-lahustes, mis sisaldavad Sc2+ või Fe^+ ioone tavalisel temperatuuril ja vesiniku rõhul 1 juures see võrdub +0,34 V C puhul, -0,44 Her puhul V. Seetõttu tõrjub raud lahusest välja vase õhukese metallimuda kujul, mida nimetatakse tsemendivaseks.

Tsementeerimine toimub terasvoodriga või pliiga kaetud mahutis, kuhu laaditakse mustusest ja roostest puhastatud rauajääk. Seejärel juhitakse paaki vasksulfaadi lahjendatud lahus. Vase täielikuks sadestamiseks ei tohiks lahus sisaldada märkimisväärses koguses väävelhapet. Väävelhappe optimaalne kontsentratsioon on - 0,05% ehk umbes 5 Yu-3 g-mol/l 72. Sellise happesuse korral raua väävelhappega praktiliselt ei lahustu ja on tagatud vase kõige täielikum eemaldamine lahusest, kuni Cu2 + sisalduseni ~ 5 10-6 g-ioonid/l 73.

Tsementeerimise tulemusena tekkinud lahjendatud raudsulfaadi lahus juhitakse kanalisatsiooni ning reaktorisse valatakse teine ​​portsjon vaske sisaldavat alglahust. Sama rauakoormuse töötlemine toimub 10-12 korda. Pärast seda eemaldatakse ülejäänud raud ja laaditakse maha põhja settinud tsemendivask, mis seejärel pestakse pidevalt segades rauaosakestest 10-15% väävelhappega. Pärast raua eemaldamist pestakse vaske veega, kuni see on väävelhappest täielikult välja pestud. Pestud tsemendivask saadakse punakaspruuni pasta kujul; see sisaldab 65–70% Cu, kuni 35% niiskust ja umbes 1% lisandeid ning töödeldakse siniseks vitriooliks samadel meetoditel nagu vasemurgad. Tsemendivase dispersioon suureneb koos lahuse pH tõusuga ning CUSO4 ja C1~74 kontsentratsiooni vähenemisega selles. Vase tsementeerimist saab läbi viia ka rauagraanulite keevkihis. Välja on töötatud meetod tsemendivase ekstraheerimiseks flotatsiooni teel78. Vasepulbrit saab vasesoolade happelahustest, lisades neile vees lahustuvaid polüsahhariide (~1%) ja töödeldes neid rõhu all gaasilise redutseerijaga, näiteks vesinikuga 30 °C juures. juures ja 140°76.

Vaske saab kätte CuSO lahjendatud lahustest< обработкой их слабой аммиачной водой. При этом образуется оса­док Си(ОН)г CuSO«, который после отделения от раствора можно растворить на фильтре серной кислотой для получения медного купороса. Если в растворе присутствуют, кроме меди, ионы железа и никеля (например, при переработке полиметаллических руд), возможно ступенчатое осаждение их аммиаком при нейтрализации раствора последовательно до рН = 3, затем 4,5 и б77"7*.

Lahjendatud lahustest vase ekstraheerimiseks orgaaniliste lahustitega ekstraheerimise teel on välja töötatud meetodid.

Kui naatriumklorit interakteerub klooriga, tekib naatriumkloriid ja eraldub kloordioksiid: 2NaC102 + C12 = 2NaCl + 2 CIO2 See meetod oli varem dioksiidi saamiseks peamine ...

Joonisel fig. 404 on näidatud diammonitrofosfaadi (tüüp TVA) tootmise diagramm. Fosforhape kontsentratsiooniga 40–42,5% P2O5 kollektorist 1 suunatakse pumba 2 abil survepaaki 3, kust see pidevalt ...

Füüsikalis-keemilised omadused Ammooniumsulfaat (NH4) 2S04 - värvitud rombilised kristallid tihedusega 1,769 g/cm3. Tehnilisel ammooniumsulfaadil on hallikas-kollakas toon. Kuumutamisel laguneb ammooniumsulfaat koos ammoniaagi kadumisega, muutudes ...

VÄRVILISTE METALLIDE SÄILITUS

Sageli puutuvad arheoloogilised leiukohad kokku värviliste metallidega: vask, hõbe, plii, tina, kuld ja nende sulamid. Neid metalle kasutati kunstiesemete, müntide, kaunistuste ja mitmesuguste majapidamistarvete, näiteks klambrite, navigatsioonitööriistade, kööginõud ja väikesed käsitööriistad. Need metallid on õilsamad kui raud ja säilivad ebasoodsas keskkonnas paremini kui rauaproovid. Võib-olla just sel põhjusel on nende säilitamisele nii palju tähelepanu pööratud ja nende säilitamiseks on välja töötatud suur hulk meetodeid. Siiski on iga metalli oksüdatsiooniprobleemid erinevates keskkondades väga erinevad. Siin käsitletakse ainult mittesöövitavate metallide probleemide lahendamisel kasutatavaid tehnikaid.
Nagu juba mainitud, on mittesöövitavad metallid sageli ümbritsetud hoiustega. Värvilistel metallidel on see aga palju õhem kui raual. Loomulikult on sellistest metallidest valmistatud esemed sageli ümbritsetud samade oksiididega, mis rauast esemeid. Enne metallesemete töötlemist tuleb läbi viia esialgsed konserveerimistoimingud, mis hõlmavad: 1) esmast dokumentatsiooni 2) konserveerimist, 3) naastude eemaldamist ja 4) artefaktide hindamist. Igasse rühma kuuluvate metallide käitlemine, s.o. Eraldi käsitletakse vaskmetalle, hõbedat ja selle sulamid, tina, pliid ja nende sulamid, samuti kulda ja selle sulamid.
VÄRVILISTE METALLIDE SÄILITUS
Merest tuleb sageli ette suur hulk erinevatest metallidest koosnevaid esemeid, mis on omavahel kokku kleepunud. Sellistel juhtudel tuleb materjali käsitseda nii, et kõige rabedam metall oleks täielikult kaitstud ning samas ei saaks kahjustada ka sellele kleepuvad muud metallist või mittemetallist esemed. Kuna rauaesemeid leitakse kõige sagedamini, pööratakse enim tähelepanu raua säilivustingimustele. Tihti leidub aga koos erinevates kombinatsioonides kullast, hõbedast, tinast, messingist, pronksist, vasest ja pliist koosnevaid esemeid, aga ka keraamikat, kivitööriistu, klaasnõusid, luutööriistu, kangast ja seemneid. Mõnel juhul võib kõige parem hoida seda tavalises magevees. Pärast jagamist erinevaid materjale , asetatakse need iga materjali jaoks kõige sobivamasse hoiukeskkonda. Kui minimaalset võimalikku kogust rauaesemeid tuleks hoida päikese eest kaitstud leeliselises lahuses, ei ole selline lahus vajalik ega isegi soovitatav muude metallide esemete puhul. Vaske korrodeerivad happelised lahused ja kontsentreeritud leeliselised lahused. Neutraalsetes või nõrkade leeliste lahustes vask passiveerub, oksüdatsioon on märgatav pinnale moodustunud oksiidkile abil. Soovitatav on kasutada 5% naatriumseskvikarbonaadi või naatriumkarbonaadi lahust. 5% naatriumkarbonaadi lahus happesusega (pH) 11,5 kaitseb vaske ja hõbedat. Hõbe on stabiilne mis tahes happesusega vesilahustes ja õhus, kuna sellises keskkonnas puuduvad oksüdeerivad ained. Kuna kloriidid ei ründa pliid ega hõbedat, ei pea pärast oksiidide eemaldamist neid vesilahusesse panema ja neid saab kohe kuivatada. Enne nakkunud oksiidide eemaldamist on aga kõige parem asetada need sobivasse lahusesse, et vältida oksiidide kivistumist ja raskendada nende eemaldamist. Hõbedast esemeid on täiesti ohutu asetada kas 5% naatriumseskvikarbonaati või naatriumkarbonaati, nagu ka rauaesemeid. Hõbeda säilitamisel kromaadilahustes tekib pruun Ag2O kile, mida saab konserveerimise käigus eemaldada, kuid sel põhjusel ei ole soovitav sellistesse lahustesse asetada üksikuid hõbeesemeid. Mõnikord võib vajadus asetada hõbedat kromaadi lahusesse, kui see on liimitud raudeseme külge. Palju lihtsam on säästa pliid, tina ja nende sulameid. Neid võib hoida kuivana, kuid nagu eespool öeldud, on pärast metallide oksiidide kuivamist neid palju raskem eemaldada. Seetõttu asetatakse need vesilahusesse. Pliid ründavad vesilahused, mis ei sisalda passiveerivaid aineid, eriti pehme vesi, deioniseeritud vesi või destilleeritud vesi. Seetõttu ei tohi pliid kunagi hoida deioniseeritud või destilleeritud vees, mis mõlemad on kergelt happelised ega sisalda passiivseid aineid. Kuna aga plii on kõvas vesinikkarbonaadis (vesinikkarbonaadis) vees korrosioonikindel, kuna vesinikkarbonaat on passivaator ning tina ja tina-plii sulam passiveerib nõrkades leeliselistes lahustes, saab neid kõiki säilitada kraanivees, mille happesus on 8- 10 naatriumseskvikarbonaadi lisamisega. Nii plii kui ka tina-plii võib asetada naatriumkarbonaati, mille happesus on 11. 5, kuid see happesus on tina oksüdatsioonitsooni piir, seega ei tohiks seda kasutada tina hoidmiseks. Tina on oksüdatsioonile vastupidav nõrkades leeliselistes lahustes, mis ei sisalda oksüdeerivaid aineid, kuid samal ajal reageerib kontsentreeritud leeliselistes lahustes täiesti vastupidiselt. Seetõttu on iga leeliseline lahus, mille happesus on üle 10, potentsiaalselt ohtlik. Üldiselt võib tina kraanivees hoiustada. Pliid, tina ja tina-pliid ei tohi hoida kromaadilahustes selle oksüdeeriva toime tõttu, mille tulemusena tekib nende pinnale raskesti eemaldatav oranž kromaatkile. Passiveeriva aine puudumisel võib oksüdeeriv aine, näiteks kromaat, proovi kahjustada.
VASK JA VESULAMID
VASKE METALLIDE OKSIDEERIMINE
Mõistet "vaskmetall" kasutatakse kõigi metallide määratlemiseks, mis koosnevad vasest või vasesulamitest, mille mitteväärismetalliks on vask, nagu pronks (vase ja tina sulam) või messing (vase, tsingi ja sageli plii sulam). ). Erinevalt kahevalentsest või monovalentsest vasest ei tähenda see termin midagi valentsoleku kohta. Vaskmetallid on suhteliselt väärismetallid, mis jäävad sageli vigastamata karmides keskkondades, sealhulgas pikaajalisel kokkupuutel soolase veega, mis sageli raua täielikult oksüdeerib. Nad reageerivad keskkond moodustada sarnaseid alternatiivseid tooteid nagu vaskkloriid (CuCl), vaskkloriid (CuCl2), vaskoksiid (Cu2O) ning esteetiliselt meeldivad rohelised ja sinised vaskkarbonaadid, malahhiit ja asuriit (Gettens 1964:550-557). Merekeskkonnas (soolases) on kaks vase kõige sagedamini tekkivat oksüdatsiooniprodukti vaskkloriid ja vasksulfiid. Kuid vasesulamite, pronksi ja messingi mineraalsed alternatiivid (muutused) võivad olla keerulisemad kui tavalises vases. Vase ja vasesulamite elektrokeemilise korrosiooni esimene samm on vaseoonide moodustumine. Nad ühinevad vaheldumisi merevees oleva kloriidiga, moodustades vaskkloriidi, mis on oksiidikihi põhikomponent.
Cu? -e? Cu+
Cu+ + Cl-? CuCl
Vaskkloriidid on väga ebastabiilsed mineraalsed ühendid. Kui vasest esemed on eemaldatud ja õhuga kokku puutunud, jätkavad need paratamatult keemilist oksüdeerumist. Seda protsessi nimetatakse sageli "pronksihaiguseks". Sel juhul hüdrolüüsub vaskkloriid niiskuse ja hapniku juuresolekul, moodustades vesinikkloriidhappe ja aluselise vaskkloriidi (Oddy ja Hughes 1970:188).
4CuCl + 4H2O + O2? CuCl2. 3Cu(OH)2 + 2HCl
Vesinikkloriidhape interakteerub järk-järgult oksüdeerimata metalliga ja moodustab üha rohkem vaskkloriidi.
2Cu + 2HCl? 2CuCl + H2¬
Reaktsioonid jätkuvad seni, kuni on metalli. Kloriidi sisaldavate vasest esemete säilitamiseks tuleb peatada keemiline kokkupuude kloriididega, eemaldades vaskkloriidid või muutes need kahjutuks vaskoksiidiks. Vastasel juhul kukub artefakt teatud aja pärast ise kokku.
Merevees olevad vasest esemed muudetakse sulfaadibakterite toimel ka vasksulfiidiks ja vasksulfiidiks (Cu2S ja CuS) (Gettens (1964:555-556; North ja MacLeod 1987:82). Anaeroobses keskkonnas on vasksulfiidi toodetel tavaliselt madalaim oksüdatsioon). olek, samuti raudsulfiid ja hõbesulfiid.Pärast ekstraheerimist ja hapnikuga kokkupuudet toimub vasksulfiidis järgnev oksüdatsioon ja oksüdatsiooniastme tõus, s.o muundumine vasksulfiidiks.Kogu keemiline reaktsioon kulgeb tavaliselt samamoodi nagu näärmes.
Meresetete eemaldamisel kaetakse vask ja vaseesemed paratamatult erineva paksusega musta pulbrilise vasksulfiidi kihiga, millel on ebameeldiv välimus. Mõnikord võivad aga korrosiooni käigus pinnale tekkida korrosiooniaugud, kuid see on tüüpilisem vasesulamitele, kus valdavalt korrodeerub tina või tsink, jättes pinnale lohud. Vasksulfiidikiht ei avalda erinevalt kloriididest objektile pärast merest eemaldamist kahjulikku mõju – need moonutavad peamiselt objekti kuju ja suurust. Sulfiidkorrosioon on kergesti parandatav ja ei tekita konservaatorile olulisi probleeme. Lisateavet vase, pronksi ja messingi oksüdeerumise kohta merekeskkonnas (soolakeskkonnas) vt North ja MacLeod (1987).
VASKE METALLID
Mittespetsiifilist terminit "vaskmetallid" kasutatakse siin vase ja vasega domineerivate sulamite, nagu messing ja pronks, kohta, kuna vasest, messingist ja pronksist esemeid on raske üksteisest ilma analüütilise testimiseta eristada. Üldiselt ei oma sulami täpne koostis vähe tähtsust, seetõttu käsitletakse neid tavaliselt sel viisil. Ettevaatlik tuleb olla ainult suure plii või tina protsendiga, kuna need on amfoteersed metallid ja lahustuvad leeliselistes lahustes. Vase, pronksi ja messingi keemiliseks töötlemiseks on palju meetodeid, kuid enamik neist ei sobi merelisest (soolasest) keskkonnast pärit vaskmetallide jaoks. Lisateabe saamiseks vaadake bibliograafiat.
Merekeskkonnas (soolases) on kaks kõige sagedamini tekkivat oksüdatsiooniprodukti vaskkloriid ja vasksulfiid. Kuid vasesulamite mineraalsed alternatiivid (muutused) on keerulisemad kui tavalises vases. Kui vasest objekt on eemaldatud ja õhuga kokku puutunud, jätkab see oksüdeerumist, seda protsessi nimetatakse "pronksihaiguseks". "Pronksihaiguse" korral muutuvad metallis olevad vaskkloriidid niiskuse ja hapniku juuresolekul väga ebastabiilseks. Need hüdrolüüsivad, moodustades vesinikkloriidhappe ja aluselise kahevalentse vaskkloriidi. Vesinikkloriidhape interakteerub järk-järgult oksüdeerimata metalliga ja moodustab üha rohkem vaskkloriidi. Reaktsioonid jätkuvad seni, kuni on metalli. Kloriidi sisaldavate vaseobjektide konserveerimine eeldab: 1) vaskkloriidide elimineerimist, 2) vaskkloriidide muundamist kahjutuks vaskoksiidiks, 3) kloriidide keemilise vastasmõju vältimist.
Ei vaskkloriid ega vasksulfiid ei anna metallide pinnale meeldivat patinat, mistõttu pole põhjust seda hoida. Tegelikult on enamikul vasest, pronksist või messingist sulfiidi tõttu tume värvus, mis annab esemele sageli plii või tina ja plii sulami värvi. Stabiilne vasksulfiid muudab ainult vase värvi, andes metallile ebaloomuliku värvuse ning seda pestakse kergesti maha kaubanduslikult saadavate puhastuslahustite, sipelghappe või sidrunhappega. Mõnel juhul võib tekkida vajadus suurte oksiidide ja korrosiooniproduktide mehaanilise eemaldamise eest konserveeritud metalli pinnale. Seda on lihtsam teha merest päästetud vasest esemetega, kuna mereoksiidid moodustavad eraldusjoone objekti pinna ja kihi vahel. Artefakti hapruse tõttu või pinnakahjustuste vältimiseks jäetakse pärast suurte oksiidide eemaldamist sageli kleepuvad pinnaoksiidid meelega alles. Ülejäänud hambakatu eemaldamiseks võib vaja minna ainult õrna mehhaanilist harjamist ja loputamist veega. Muudel juhtudel eemaldatakse kleepunud oksiidid leotades 5–10% sidrunhappes, millele on lisatud 1–4% tiouureat, et vältida metalli söövitamist (Plenderleith ja Torraca 1968:246; Pearson 1974:301; North 1987:233). . Ettevaatlik tuleb olla, kuna sidrunhape lahustab vaseühendeid. Artefakt on täielikult lahusesse sukeldatud, kuni tahvel on eemaldatud. See võib kesta tunnist mitme päevani. Selle aja jooksul tuleb lahust aeg-ajalt segada, et happe kontsentratsioon ühtlaselt hajutada.
Kui proov on väga õhuke, rabe, peente detailidega või peaaegu või täielikult mineraliseerunud, võib igasugune kokkupuude happega olla sellele kahjulik. Seetõttu võib artefakti sukeldada 5–15% naatriumheksametooniumi lahusesse (Plenderleith ja Werner 1971:255), et muuta lahustumatud kaltsiumi- ja magneesiumisoolad lahustuvateks sooladeks, mida saab välja pesta.
Järgides vajalikke eeltoiminguid kloriidi sisaldavate vasest esemete konserveerimisel, on vaja vältida kloriidi kahjulikke keemilisi mõjusid. Seda saab teha järgmiselt:
1. kõrvaldada vaskkloriid
2. vaskkloriidi muundamine kahjutuks vaskoksiidiks
3. vaskkloriidiga kaetud proovi eraldamine õhust. Võimalikud alternatiivsed meetodid:
1. galvaniseerimise puhastamine
2. puhastamine elektrolüütilise redutseerimise teel
3. leeliseline ditioniit
4. keemiline puhastus
a. naatriumseskvikarbonaat
b. naatriumkarbonaat
c. bensotriasool
Esimesed kolm meetodit aitavad eemaldada vaskkloriidi (CuCl) ja viia osa korrosiooniproduktidest tagasi metalliliseks olekuks. Siiski on neid kõige parem kasutada metallsüdamikuga objektidel. Ettevaatliku kasutamise korral on võimalik viia ese stabiilsesse olekusse ja saada esialgsele roosteta välimusele võimalikult lähedased vormid. Kui neid kasutatakse valesti, võivad need oksiidikihi eemaldada paljaks metalliks. Jedrzejewska (1963:135) juhib tähelepanu asjaolule, et oksiidide eemaldamine, eriti elektrolüüsi teel, võib hävitada olulise arheoloogilise teabe nagu templid, graveeringud ja dekoratiivelemendid, samuti muuta objekti algset kuju. Seetõttu ei tohiks metallesemete oksiidide ladestusi kunagi eemaldada ilma piisavate kogemuste ja teadmisteta. Ravi peab olema suunatud nende seisundi säilitamisele rangelt kontrollitud elektrolüütilise redutseerimise või aluselise ditioniidi kasutamisega. Need kaks keemilist meetodit ei eemalda oksiidikihti. Naatriumseskvikarbonaadi lahuses pesemine eemaldab kloriidid, bensotriasool ja hõbeoksiid aga isoleerivad vaskkloriidid õhust. Keemiline töötlemine on rakendatav nii suurtele ja tugevatele kui ka täielikult mineraliseerunud objektidele.
GALVAANILINE PUHASTAMINE
See protseduur viiakse läbi täpselt samamoodi nagu raua puhul. Kuna see meetod on minu arvates aegunud ja vastuvõetav ainult teatud tingimustel, pole mõtet seda pikemalt kirjeldada.
ELEKTRI TAASTAMINE PUHASTAMINE
Vase metallide elektriline redutseerimine toimub täpselt samamoodi nagu raua puhul. Elektrolüüdina võib kasutada 2% seebikivi või 5% naatriumkarbonaati. Viimast kasutatakse kõige sagedamini, kuigi vastuvõetava tulemuse saab saavutada, kasutades elektrolüüdina 5% sipelghapet, järgides hõbeda töötlemise juhiseid. Võib kasutada pehme terasanoodi, kuid sipelghappe kasutamisel elektrolüüdina tuleb kasutada 316 roostevabast terasest või plaatinatud titaananoodi. Raua ja hõbeda puhul kasutatakse samu skeeme.
Elektrolüüsiaeg on lühem kui võrreldavate kloriidi sisaldavate raudesemetega. Näiteks väikeste esemete, nagu müntide, jaoks kulub vaid paar tundi, samas kui suuremate esemete, nagu kahurid, jaoks võib kuluda mitu kuud. Täpsed andmed elektrivoolu tiheduse kohta puuduvad. Plenderleith ja Werner (1971:198) väidavad, et voolutihedus ei tohiks langeda alla 0,02 amprit ruutsentimeetri kohta, et vältida oranžikasroosa vaskkile sadestumist proovile. Lisaks nendele joontele hoiatab Pearson (1974:301-302) õigustatult, et elektrolüütilise puhastamise korral tuleb eriti ettevaatlik olla merepõhja mineraliseeritud pronksiga, et vältida pinna kahjustamist vesinikgaasi vabanemisel. Erinevate objektide puhul rakendatakse voolutihedust tavaliselt etteantud piirides, aga ka neid oluliselt ületades. North (1987:238) soovitab kasutada raua puhul kirjeldatud pingestatud vesiniku vabastamise meetodit. Üldiselt kehtib sama protseduur raua kohta. Peamine erinevus seisneb selles, et vaskmetallid nõuavad lühemat töötlemisaega. Pärast elektrolüütilist ja keemilist puhastust peavad vaskmetallid läbima mitu kuumapesu deioniseeritud vees. Kuna vask tuhmub vees, soovitab Pearson (1974:302) seda mitu korda denatureeritud etanoolis pesta. Veega pestes saab tuhmi oksiidkile eemaldada 5% sipelghappega või poleerida naatriumvesinikkarbonaadi pastaga.
Pärast pesemist dehüdrogeenitakse vasest esemed atsetoonis, misjärel need kaetakse kaitsekilega, näiteks puhta akrüüliga. Müügil olev Kryloni läbipaistev akrüülsprei nr. 1301 on soovitatav kasutada, et hõlbustada kasutamist, säilivusaega ja saadavust. Soovitatav on Pearsoni (1974:302) pakutud protseduur, mille kohaselt segatakse 3% bensotriasooli etanoolis (eseme pesemisel) kui inhibiitorit (aeglustit), et võidelda pronksihaiguse vastu, ja seejärel kaetakse puhta akrüüliga, mis sisaldab bensotriasooli inhibiitorit (Incralac). Sama kaitsekompositsiooni saab valmistada, lisades 3% bensotriasooli polüvinüülatsetaadi (V15) lahusele etanoolis.
AELISELINE DITIONIIT
See meetod loodi mineraliseeritud hõbeda tugevdamiseks. Sellest ajast alates on leitud, et see on efektiivne ka vasest esemete puhul. Vaadake täielikku kirjeldust jaotisest "Hõbe". Töötlemine hävitab paatina, kuid eemaldab tõhusalt kõik kloriidid võimalikult lühikese aja jooksul, samuti viib mõned vase korrosiooniproduktid tagasi metallilisesse olekusse.
KEEMILINE TÖÖTLEMINE
Paljusid kloriidist mõjutatud vaseeksemplare, näiteks tugevalt patineeritud pronksi "pronksihaigusega", kõrge mineralisatsiooniga pronkse vaskkloriidiga või ilma, tugeva metallsüdamikuta pronkse ja mineraliseerunud dekoratiivosadega pronkse, ei saa töödelda ühegi restaureerimistehnikaga. Selliste objektide puhul kasutatakse artefakti stabiliseerimiseks kolme protseduuri, jättes oksiidikihid puutumata. See on töötlemine: 1.naatriumseskvikarbonaadiga, 2.naatriumkarbonaadiga ja 3.bensotriasooliga.
Naatriumseskvikarbonaat
Vaskmetalli ja selle sulamite vaskkloriidelemendid on lahustumatud ja neid ei saa eemaldada ainult vesipesuga. Kui pronks või muud vasesulamid asetatakse 5% naatriumseskvikarbonaadi lahusesse, reageerivad leeliselise lahuse hüdroksüülioonid keemiliselt lahustumatute vaskkloriididega, moodustades vaskoksiidid ja neutraliseerides kõik hüdrolüüsiprotsessi käigus tekkinud vesinikkloriidhappe kõrvalsaadused, moodustades lahustuva naatriumi. kloriidid (Organ 1963b:100; Oddy ja Hughes 1970; Plenderleith ja Werner 1971:252-253). Kloriidid eemaldatakse iga lahuse vahetamisega. Järjestikune pesemine jätkub kuni kloriidide täieliku eemaldamiseni. Seejärel tuleb eset pesta mitmes deioniseeritud veevannis, kuni viimase vanni happesus muutub neutraalseks.
Praktikas eemaldatakse pinnakorrosiooniproduktid metallesemete pinnalt mehaaniliselt enne, kui objekt järjestikku asetatakse vannidesse, kus esimestel vannidel on 5% naatriumseskvikarbonaat, mis on segatud kraaniveega ja järgmistes vannides deioniseeritud veega. Kui kloriidisisaldus on märkimisväärne, võib kraanivett kasutada seni, kuni Cl-tase lahuses on võrdne kraanivee Cl-tasemega. Seejärel tuleks vesi asendada deioniseeritud veega. See protseduur on väga ökonoomne juhtudel, kui objektid nõuavad igakuist töötlemist.
Alguses vahetatakse vannid kord nädalas; siis intervall suureneb. Kloriiditaset jälgitakse rauaosas kirjeldatud elavhõbe(II)nitraadi kvantitatiivse testi abil, mis võimaldab konservaatoril täpselt määrata, kui sageli lahust vahetada. Kloriidivaba lahuse määramiseks saab kvantitatiivse kloriidikatse asemel kasutada juba kirjeldatud kvalitatiivset hõbenitraadi testi (1). Puhastusprotsess on aeglane ja võib kesta kuid, mõnel juhul isegi aastaid.
Naatriumseskvikarbonaadis sukeldamisele järgneb pesemine mitmes destilleeritud või deioniseeritud vees, kuni viimase vanni happesus on neutraalne. Seejärel objekt dehüdrogeenitakse atsetoonis või vesilahus alkoholiga ja kaetud läbipaistva akrüüllakiga või mikrokristallilise parafiiniga. Korrosioonikindluse suurendamiseks võib bensotriasooli lisada kuivatuspiiritusse või isegi lakile.
Tihti valitakse töötlus naatriumseskvikarbonaadiga, kuna erinevalt teistest puhastusmeetoditest ei eemalda see vasest esemetelt rohelist paatina. Samas selline kõrvalmõjud, näiteks sinakasroheliste malahhiidisademete moodustumine objekti pinnale, võib paatina värvi parandada. Kui see juhtub, tuleb objekt lahusest eemaldada ja setted eemaldada. Mõnel pronksesemel on märgatav pinna tumenemine, mis varjab tõelist rohelist paatina ja mida on raske eemaldada. See tumenemine on märk musta vaskoksiidi moodustumisest ja on omane mõnele vasesulamile.
Pesemine naatriumkarbonaadis
Eespool kirjeldatud naatriumseskvikarbonaadiga pesemine on standardne protseduur kloriidist mõjutatud rabedate vaseesemete puhul, samuti esemete puhul, mille patina on soovitav säilitada. Kuid praktikas on konservaatorid märganud, et see suurendab sageli patina värvi, muutes selle rikkaliku sinise värvi. Muudel juhtudel muudab see paatina märgatavalt tumedamaks või tumedamaks. Hiljuti märkis Weisser (1987:106):
Kuigi naatriumseskvikarbonaadiga töötlemine tundub ideaalne, kuna te ei pea vaskkloriidi eemaldamise ajal väliseid oksiidikihte eemaldama, on sellel leitud mitmeid puudusi. Esiteks võib töötlemine kesta üle aasta, enne kui vaskkloriid konverteeritakse. See asjaolu süvendab veelgi muid puudusi. On leitud, et naatriumseskvikarbonaat (topeltkarbonaat) moodustab vasega kompleksse (polüatomilise) iooni ja eemaldab seetõttu eelistatavalt vase ülejäänud metallist (Weisser 1975). Võimalik, et see võib pikas perspektiivis olla struktuurselt ohtlik. Samuti on leitud, et paatinale moodustub karbonaatide segu, sealhulgas halkonatroniit, sinakasroheline hüdraatunud naatriumvaskdihüdroksokarbonaat, mis näib asendavat ka paatina vasesooli (Horie ja Vint 1982). See soodustab värvimuutust rohelisest sini-siniseks malahhiidiks, mis pole paljudel juhtudel soovitav. Autori uuritud objektidel leiti väliskorrosiooni koore ristlõikes sinakasroheline värvus, mis läks metallist alusele, millest Weiser (1987:108) järeldas:
Aktiivselt korrodeeruva arheoloogilise pronksi stabiliseerimine on konservaatorite jaoks endiselt keeruline probleem. IN antud aega täiuslikku töötlemisvahendit pole olemas. Naatriumkarbonaadi eeltöötlus koos standardse bensotriasooltöötlusega annab pronksi stabiliseerimise probleemidega konservaatorile veel ühe võimaluse. Kuigi see ravi on olnud edukas seal, kus teised on ebaõnnestunud, tuleks seda kasutada ettevaatlikult, kuni tuvastatud puudusi on võimalik põhjalikumalt uurida. Pronksi, mida selle meetodiga ei saa stabiliseerida, tuleks hoida või eksponeerida suhteliselt madala õhuniiskusega keskkonnas. Üldiselt soovitatakse kogu pronksi hoida võimalusel suhteliselt madala õhuniiskusega keskkonnas, kuna pikaajaline tegevus ravi "pronkstõve" vastu ei ole tõestatud. Weiser usub, et kui varasemad BTA-ga (bensotriasool) töötlused pole olnud edukad, tuleks läbi viia töötlus 5% w/o naatriumkarbonaadiga destilleeritud vees. Naatriumkarbonaat kõrvaldab vaskkloriidid ja neutraliseerib vesinikkloriidhappe löökaukudes. Naatriumkarbonaat, erinevalt naatriumseskvikarbonaadist, mis on topeltkarbonaat ja toimib vasega kompleksi moodustava ainena, reageerib vaskmetallidega suhteliselt kergemini. Mõnel juhul võib paatina siiski värvuda.
Bensotriasool
Bensotriasooli (BTA) kasutamine on muutunud tavapäraseks mistahes vaskmetallide konserveerimisel, järgides stabiliseerimisprotsessi ja eeldades lõplikku isolatsiooni. Mõnel juhul võib see olla ainuke ravimeetod, kuid merevasest esemete konserveerimisel kasutatakse seda tavaliselt viimase etapina lisaks muudele töötlustele, nagu elektrolüütiline redutseerimine või leeliseline pesemine, millega saab eemaldada peaaegu kõik kloriidid. Selles puhastusmeetodis (Madsen 1967; Plenderleith ja Werner 1971:254) moodustab bensotriasool vaskioonidega lahustumatu kompleksse ühendi. Selle lahustumatu ühendi sadestumine vaskkloriididele moodustab niiskuse vastu barjääri, mis võib aktiveerida vaskkloriidid, põhjustades "pronksihaigust". Töötlemine ei eemalda artefaktilt vaskkloriide, vaid moodustab ainult barjääri vaskkloriidide ja õhuniiskuse vahel.
Protsess seisneb eseme sukeldamises etanoolis või vees lahustatud 1-3% bensotriasooli sisse. Artefaktide puhul, mis on olnud magevees, võib see olla ainus vajalik ravi. Seda tehakse paatina tulevase korrosiooni või värvimuutuse vältimiseks. Bensotriasool lahustatakse tavaliselt vees, kuid võib kasutada ka etanooli. Saamise eest Lisainformatsioon vt Green (1975), Hamilton (1976), Merk (1981), Sease (1978) ja Walker (1979). Bensotriasool moodustab kahevalentse vase ioonidega lahustumatu kompleksse ühendi. Selle lahustumatu ühendi sadestumine vaskkloriididele moodustab niiskuse vastu barjääri, mis võib aktiveerida vaskkloriidid, põhjustades "pronksihaigust". On leitud, et kui artefakt jäetakse bensotriasooli vähemalt 24 tunniks, toimib 1% bensotriasool segatuna deioniseeritud (D.I.) veega sama hästi kui tugevamad lahused. Lühemate raviaegade jaoks on soovitatav kasutada 3% bensotriasooli segatuna vee või etanooliga. Etanooli peamine eelis on see, et see tungib roobastesse ja pragudesse paremini kui vesi. Lühiajalise ravi korral bensotriasooliga on eelistatav kasutada etanooli. Enamasti saadakse parimad tulemused, kui proovi leotatakse lahuses vaakumis 24 tundi. Eemaldamisel pühitakse objekt etanoolis niisutatud lapiga, et eemaldada bensotriasooli jäägid. Seejärel võib artefakti õhku jätta. Värske korrosiooni korral korratakse protsessi, kuni kahjulik reaktsioon kaob. Briti muuseumis tehtud katsed (Plenderleith ja Werner 1971:254) on näidanud, et aktiivse "pronksihaiguse" olemasolul võivad kõik katsed objekti bensotriasooliga stabiliseerida ebaõnnestuda vaskkloriidi CuCl laialdase leviku tõttu oksiidikihtides. Paljud konservaatorid on täheldanud, et merest leitud vaseesemete töötlemisel saab parema pikaajalise stabiilsuse saavutada kloriidide eemaldamise teel kas naatriumseskvikarbonaadi või naatriumkarbonaadiga pesemise teel, millele järgneb bensotriasooli ja lõpliku isolaatori (nt Krylon) kasutamine. Läbipaistev akrüül 1301. Tuleb rõhutada, et bensotriasooliga töötlemine ei eemalda artefaktilt vaskkloriidi, vaid moodustab ainult barjääri vaskkloriidide ja õhuniiskuse vahel. Seetõttu tuleks kloriidist tugevalt mõjutatud esemeid, nagu merest leitud vask/messing/pronksesemed, töödelda koos teiste ülalkirjeldatud protseduuridega. Ainuüksi selle meetodiga töötlemine ei ole alati edukas, kuid koos teiste meetoditega on see vase või vasesulamite töötlemise standardne osa. Bensotriasool on kantserogeen, mistõttu tuleb vältida kokkupuudet nahaga või pulbri sissehingamist.
VIIMISTLUS JA SOOJUSTUS
Pärast elektrolüütilist või keemilist puhastamist peavad esemed läbima mitmeid pesemisi kuumas deioniseeritud vees. Kuna vask tuhmub vees, soovitab Pearson (1974:302) pesta mitmes denatureeritud etanoolivannis. Vees pestes saab mustuse eemaldada 5% sipelghappega või poleerida niiske naatriumvesinikkarbonaadi pastaga (söögisoodaga).
Pärast pesemist tuleb vasest esemed poleerida vajaliku tasemeni, töödelda bensotriasooliga, dehüdreerida atsetoonis ja katta pihustuskihiga puhtast akrüülist kaitsva kihiga. Kasutamise lihtsuse, vastupidavuse ja saadavuse tõttu on soovitatav kasutada Krylon Clear Acrylic Spray #1301, mis on tolueenis Acryloid B-66. Täiendava kaitse tagamiseks võib bensotriasooli segada Acryloid B-72 või polüvinüülatsetaadiga ja kanda pintsliga artefaktile. Mikrokristallilist vaha võib kasutada, kuid enamasti pole sellel akrüülide ees eeliseid.
KOKKUVÕTE
Siin kirjeldatud töötlemismeetodid on tõhusad kõigi merepõhjast tõstetud vaske sisaldavate esemete puhul. Iga meetod on teatud määral tõhus ja eelistatud teatud artefaktide puhul. Selles jaotises käsitletud konserveerimismeetoditest saab vaskkloriide eemaldada ainult elektriline redutseerimine, aluseline ditioniit ja leeliseline pesemine. Sel põhjusel pakuvad need kõige vastupidavamat kaitset. Sageli välditakse vasesulamist, messingist ja pronksist esemete puhastamist elektrilise renoveerimise teel, kuna see eemaldab kauni paatina ja võib kaasa aidata värvimuutusele, mis on tingitud söövitavates ühendites sisalduva vase elektrolüüsist metallisulami pinnale. Minu kogemus ja ilmselt edukas elektrilise taastamise rakendamine suurele hulgale vask- ja pronksartefaktidele näitavad selgelt, et elektrolüüs on kiireim, tõhusam ja kauakestvam vahend merekeskkonnast pärit vasest, messingist ja pronksist esemete töötlemiseks. See väide kehtib eriti suurte objektide, näiteks suurtükkide kohta.
Naatriumkarbonaadi või naatriumseskvikarbonaadi kasutamist takistavad äärmiselt pikad töötlemisajad. Eeltöötlemine naatriumkarbonaadiga ja järeltöötlus bensotriasooliga võivad anda rahuldavaid tulemusi, kuid enne lõpliku järelduse tegemist tuleks teha täiendavaid katseid. Etteruttavalt võib ka öelda, et häid tulemusi saadi leeliselise ditioniidi lahuse kasutamisel vasesulamite töötlemisel. Sellel meetodil, nagu ka elektrilisel redutseerimisel, on omadus vähendada söövitavate vasktoodete tagasipöördumist metallilisse olekusse ja kõrvaldab sarnaselt leelispesuga lahustuvad kloriidid. See töötlemismeetod võib olla kasulik nii vase- kui ka hõbeesemete puhul, mille jaoks see algselt välja töötati. Olenemata töötlemismeetodist on bensotriasooli kasutamine vase metallide esemete töötlemise lahutamatu osa. Enamikul juhtudel, kui artefakti töödeldakse tõhusalt mis tahes ülaltoodud meetoditega, töödeldakse seda bensotriasooliga, isoleeritakse akrüüliga (nt Krylon 1301 Clear Acrylic) ja hoitakse õiged tingimused, jääb artefakt stabiilseks.

Kuidas vaske puhastada? Asjakohasus see küsimus tänu sellele, et inimkond on sellest metallist valmistatud tooteid kasutanud sajandeid. Pikka aega selle metalli väärtus oli nii kõrge, et seda võrdsustati kullaga. Tehnoloogiate areng on viinud selleni, et vase tootmise omahinda oli võimalik oluliselt vähendada. See võimaldas sellest metallist valmistada mitte ainult ehteid, vaid ka nõusid ja sisustusesemeid. Selle metalli ja sellel põhinevate sulamite suurt populaarsust ei seleta mitte ainult selle dekoratiivne efekt, vaid ka ainulaadsed omadused - kõrge elastsus, soojusjuhtivus, korrosioonikindlus jne.

Miks tuleb vasetooteid regulaarselt puhastada

Vasest valmistatud riistade ja muude sellest metallist valmistatud esemete regulaarne puhastamine on vajalik, kuna töötamise ajal muutuvad need kiiresti tumedamaks või kaetakse rohelise kattega - oksiidkilega. Kõige aktiivsemalt oksüdeeruvad need vasest ja selle sulamitest valmistatud tooted, mida töötamise ajal sageli kuumutatakse või kasutatakse välistingimustes. Vasest valmistatud nõud kaotavad aktiivsel kasutamisel kiiresti oma esialgse läike ja tuhmuvad, nende pind võib muutuda mustaks.

Vasest ehted käituvad veidi teisiti: nad võivad esmalt tuhmuda ja kaotada oma läike ning seejärel taastada oma esialgse välimuse. Mõned inimesed usuvad, et vasest ehte (näiteks käevõru) välimust mõjutab selle inimese heaolu, kes seda kogu aeg kannab. Tõenäoliselt on see aga tingitud asjaolust, et väliskeskkond, millega selline toode pidevalt kokku puutub, niiskus, rõhk ja temperatuur muutuvad pidevalt. Samal ajal soovitavad paljud alternatiivmeditsiini järgijad kanda vasest käevõrusid inimestel, kellel on probleeme südame-veresoonkonna süsteemiga.

Vasest valmistatud riistad, mida meie kauged esivanemad hakkasid kasutama, on paljude koduperenaiste seas siiani au sees. Sellist populaarsust seletatakse asjaoluga, et vasest valmistatud roogades, mida iseloomustab kõrge soojusjuhtivus, kuumutatakse kõik keedetud tooted ühtlaselt ja täielikult ning selline kuumutamine toimub lühikese aja jooksul. Samal ajal kaotavad sellest metallist valmistatud nõud pideva kasutamise korral kiiresti oma välise atraktiivsuse: need kaetakse oksiidkattega, tuhmuvad, tumenevad ja kaotavad oma esialgse läike.

Kui te seda ei puhasta, eraldab see mürgiseid aineid ja seda ei saa toiduvalmistamiseks kasutada. Juhul, kui selliseid nõusid ei ole võimalik kõigi teadaolevate vahenditega puhastada, on parem mitte kasutada seda ettenähtud otstarbel, et mitte kahjustada teie tervist. Samuti peaksite meeles pidama, et nõud, mille pinnal on mustad või rohelised oksiidiplekid, näevad välja esindusmatud, nii et need ei kaunista teie kööki.

Tõhusad puhastusmeetodid

On palju tõestatud meetodeid, mis võimaldavad teil vasetooteid isegi kodus puhastada. Tutvume neist kõige tõhusamatega.

Meetod nr 1

Üks soodsamaid koduseid vahendeid vasest valmistatud esemete puhastamiseks on tavaline tomatiketšup. Vase puhastamiseks sellise tööriistaga kantakse see lihtsalt töödeldavale pinnale ja jäetakse sellel 1-2 minutiks. Pärast sellist kokkupuudet pestakse ketšup sooja vee vooluga maha. Selle protseduuri tulemusena taastub vasktootele algne läige ja värvi heledus.

Meetod nr 2

Vasest esemeid saab puhastada ka kodus, kui need pole väga määrdunud, kasutades tavalist nõudepesugeeli. Selleks kasutage pehmet käsna, mis kantakse peale pesuaine. Loputage see jooksva sooja vee all maha.

Meetod nr 3

Seda puhastusmeetodit kasutatakse juhul, kui on vaja puhastada suurt vasest toodet, mida ei saa üheski konteineris panna. Sellise objekti pind pühitakse poole sidruniga. Sidrunimahla vasele mõju suurendamiseks võite seda puhastada piisava elastsusega harjastega.

Meetod nr 4

Selline tööriist nagu "äädikatainas" aitab anda vasele endise sära. Valmistage see ette järgmiselt. Spetsiaalses mahutis segatakse nisujahu ja äädikas võrdsetes osades, viies saadud massi homogeensesse olekusse. Seejärel kantakse tainas vasest valmistatud esemele ja hoitakse kuni täieliku kuivamiseni. Pärast segu kuivamist tekkinud koorik eemaldatakse ettevaatlikult ja vase pind poleeritakse pehme lapiga läikima.

Meetod nr 5

On olemas radikaal tõhus meetod vasest valmistatud puhastusvahendid, mida kasutatakse juhul, kui nende pind on tugevasti saastunud ja neid ei olnud võimalik muul viisil puhastada.

• Äädikas valatakse spetsiaalselt valmistatud roostevabast terasest anumasse, mis segatakse väikese koguse lauasoolaga.
• Saadud lahusesse asetatakse puhastatav ese ja anum pannakse põlema.
• Pärast puhastuslahuse keemist lülitage anuma all tuli välja ja jätke see pliidile, kuni see täielikult jahtub.
• Pärast lahuse jahtumist eemaldatakse puhastatav toode, pestakse jooksva sooja vee all ja selle pind pühitakse kuivaks.

Kui puhastate vaske mõne ülaltoodud meetodi abil, järgige kindlasti ohutusreegleid, tehke kõik tööd kaitsekinnastega ja äädikhappega töötamisel kandke kindlasti respiraatorit.

Vaskmüntide puhastamine

Vasest valmistatud münte meie ajal enam ei toodeta ja paljud neist elanike käes olevatest esemetest on antiikväärtusega. Seetõttu on üsna asjakohane küsimus, kuidas selliseid münte tõhusalt ja samal ajal hoolikalt puhastada.

Vaskmüntide endise atraktiivsuse taastamiseks on mitu võimalust. Igaühe nende valik sõltub saaste olemusest ja astmest. Seega, olenevalt vana vasemündi pinnale tekkinud tahvli värvist, saate seda puhastada ühel järgmistest viisidest.

• Kui mündi pinnal on kollakas kate (see näitab, et see on kokku puutunud pliitootega), tuleb seda puhastada 9% äädika lahusega.
• Selge rohelise värvi tahvel puhastatakse 10% sidrunhappe lahusega.
• Vasest valmistatud müntidel võib olla ka punakas kate. Nad puhastavad sellist münti, kastes selle 5% ammoniaagi lahusesse või ammooniumkarbonaati.

Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vase eraldamiseks selle sulfiidühenditest kontsentraatides, mattides ja muudes materjalides. Vase sulfiidühenditest eraldamise meetod hõlmab vase redutseerimist sulfiidväävliga, samal ajal kui sulfiidvaskmaterjali laetakse seebikivi vahekorras materjal: seebikivi, mis on võrdne 1: (0,5-2,0) ja kuumutatakse temperatuuril. 400–650 ° C juures 0,5–3,5 tunni jooksul tagatakse vase regenereerimine selle sulfiidühenditest temperatuuril, mis on madalam selle sulamistemperatuurist, välistades samal ajal gaasiliste väävlit sisaldavate toodete moodustumise. 1 vahekaart.

Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vase eraldamiseks selle sulfiidühenditest kontsentraatides, mattides jne.

Tuntud meetod vase saamiseks sulfiidikontsentraatidest pärast nende oksüdatiivset röstimist (Vanyukov A.V., Utkin N.I. Vase ja nikli toorainete kompleksne töötlemine. Tšeljabinsk: Metallurgy, 1988. Lk 39), mis viiakse läbi "tihedalt" eesmärgiga vask- ja raudsulfiidide täielik oksüdeerimine nende oksiidideks:

Kaltsineeritud toode (kaltsiini või aglomeraat) redutseeritakse, kui materjal on täielikult sulanud. Koksi kasutatakse redutseerijana ja kütusena, mille põletamiseks juhitakse ahju õhku. Protsessi temperatuur on 1300-1500°C. Seda saab kirjeldada järgmiste reaktsioonivõrranditega:

Metalloksiidid, peamiselt vask ja raud, redutseeritakse:

Põhiosa raudoksiididest interakteerub räbustitega, moodustades sularäbu.

Praegu kasutatakse seda vase taaskasutamise meetodit sekundaarse ja oksüdeeritud vase tooraine töötlemiseks. Selle peamised puudused on järgmised:

1. Redutseerimissulatamise saadus on must vask, mis sisaldab kuni 20% lisandeid (peamiselt rauda).

2. Redutseerimissulatus toimub kalli ja vähese koksi suure tarbimisega (kuni 20% laengu massist).

3. Metallilise vase saamine sulfiidmaterjalidest nõuab põletamisetapi korraldamist.

4. Eelkaltsineerimisel tekib suur hulk tolmuseid väävlit sisaldavaid gaase, mille kõrvaldamine nõuab olulisi kapitali- ja tegevuskulusid.

Tuntud meetod metallilise vase saamiseks selle sulfiidide sulamist kõrgel temperatuuril, näiteks valge mati muundamisel (Vanyukov A.V., Utkin N.I. Complex processing of copper and nikkel raw materials. Chelyabinsk: Metallurgy, 1988. S. 204, 215-216), kui sulatise õhuga puhumisel osa vasksulfiididest oksüdeerub, moodustades selle raudhapnikuühendeid, mis astuvad ülejäänud vasksulfiididega redoksreaktsioonidesse sulametalli moodustumisega ja gaasiline toode - vääveldioksiid. Protsessi kirjeldavad järgmised reaktsioonivõrrandid:

Vasksulfiidi ja selle oksiidi interaktsiooni käigus (reaktsioon 8) on sulfiidväävel vase redutseerija ja hapnikuioon interakteerub väävli oksüdatsiooniproduktidega, moodustades gaasilise produkti (SO 2). Seega luuakse soodsad tingimused reaktsioonisaaduste (8): vase sulatise ja vääveldioksiidi eraldamiseks.

Konversiooni tulemusena saadakse mullvask, mille põhielemendi sisaldus on 96–98%. Vase taaskasutamise meetodi puuduseks on kõrgete temperatuuride (1300-1450°C) kasutamine ja gaasiliste väävlit sisaldavate toodete teke.

Käesoleva leiutise eesmärgiks on eraldada vask selle sulfiidühenditest temperatuuril, mis on madalam selle sulamistemperatuurist, vältides samal ajal gaasiliste väävlit sisaldavate toodete teket.

Vase sulfiidühenditest eraldamise, sealhulgas vase redutseerimise sulfiidväävliga, kindlaksmääratud tehnilise tulemuse saavutamiseks laaditakse sulfiidvaskmaterjal naatriumhüdroksiidi (NaOH) vahekorras materjal: NaOH, võrdne 1 : (0,5-2,0) ja kuumutati temperatuuril 400-650 °C 0,5-3,5 tundi. Reaktsioone, mis kaasnevad vase redutseerimisega selle sulfiididest, kirjeldatakse järgmiste võrranditega:

Vastavalt võrrandile (9) on vase redutseerijaks sulfiidväävel, mis on osa ühendist (Cu 2 S). Lisaks metallilisele vasele on reaktsioonisaaduseks (9) metalli pinnalt "pestud" elementaarne väävel leeliseliseks sulatiseks, milles see disproportseerub (10) naatriumsulfiidi ja sulfaadi moodustumisega. Tulenevalt disproportsioonireaktsioonist (10) ja vastloodud väävlit sisaldavate ühendite kõrgest stabiilsusest leeliselises keskkonnas on välistatud vasksulfiidi tekke pöördprotsesside võimalus (9).

Kavandatud meetodi peamised omadused on järgmised:

Protsess viiakse läbi suhteliselt madalate temperatuuride tingimustes (700-900 °C madalamal kui aastal olemasolevad protsessid vase taastamine);

Näidatud temperatuuritingimustel tekivad mittelenduvad väävlit sisaldavad tooted - naatriumsulfiid ja sulfaat.

Protsessi iseloomulik tunnus on see, et vase sulfiididest taastumise kiirust mõjutavad kaks tegurit - selle rakendamise temperatuur ja leelise tarbimine. Stöhhiomeetria seisukohalt vajab 1 g-mooli reaktsioonis osalevat vasksulfiidi 2 g-mooli NaOH-d, mis massiliselt on suhe 1:0,5 (viimane leidis katseliselt kinnitust). Praktikas on kõige eelistatavam massisuhe 1:1, mis tagab vase redutseerimise sulfiidist kvantitatiivse lõpuleviimise 2-2,5 tunni jooksul staatilistes rakendamise tingimustes temperatuurivahemikus 550-650 °C.

Meetod viiakse läbi järgmiselt. Märg (15-17%) sulfiidvaskmaterjal (valge matt, Cu 2 S) segatakse terasretordis etteantud koguse leelisega (NaOH), mis asetatakse temperatuurini 200-250° kuumutatud šahtahju. C. Retordi sisu kuivatatakse kuni niiskuse täieliku eemaldamiseni, seejärel tõstetakse temperatuur etteantud väärtuseni (400-650°C) ja hoitakse teatud aja (0,5-3,5 tundi). Seejärel eemaldatakse retort ahjušahtist, jahutatakse, sisu leostatakse vees. Suspensioon viiakse filtrisse, et saada leeliseline lahus, mis sisaldab naatriumsulfiide ja sulfaate ning metallilist vasepulbrit. Faasianalüüs kinnitab vase 100% taastumist selle sulfiidist.

Meetodit kirjeldatakse näidetes.

Materjalide proovid (reagent Cu 2 S, valge matt) massiga 100 g asetati terasretorti, niisutati ja segati 50-200 g kuiva leelise (NaOH) abil. Retort asetati šaht-tüüpi elektriahju, selle sisu kuumutati temperatuurini 250 ± 10°C ja hoiti sellel temperatuuril 30 minutit (kuni niiskus täielikult eemaldati), temperatuur tõsteti 400-650°-ni. C ja hoiti 0,5-3,5 tundi, sel juhul leelis sulas, vask redutseeriti ja väävel seoti naatriumiga sulfiidühenditeks. Fusiooni käigus tekkis veeaur, mis kõigil juhtudel ei sisaldanud väävlit ja/või selle ühendeid. Pärast kuumtöötluse lõppu eemaldati retort ahjust ja jahutati. Retordi sisu leostus vees. Pärast filtreerimist, kooki filtril pesemist ja kuivatamist saadi metallilise vase sade (röntgenifaasi analüüsi järgi - 100% vask).

Fusioonirežiimid ja tulemused on toodud tabelis.

Nagu tabelist näha, toimub sulfiidmaterjalidest vase redutseerimine naatriumhüdroksiidiga (NaOH) sulatamisel temperatuuril 700–900 °C madalamal kui olemasolevates vase redutseerimisprotsessides ja väävliga, interakteerudes NaOH sulamiga, koondub selles.

Kavandatava meetodi eelised vase eraldamiseks sulfiidühenditest:

Protsess viiakse ellu suhteliselt madalate temperatuuride 400-650 °C tingimustes;

Moodustuvad mittelenduvad väävlit sisaldavad tooted - naatriumsulfiid ja sulfaat.

Meetod vase eraldamiseks sulfiidühenditest, sealhulgas vase redutseerimiseks sulfiidväävliga, mis erineb selle poolest, et sulfiidvaskmaterjali laetakse seebikivi (NaOH) materjali:NaOH suhtega 1:(0,5÷2,0) ja kuumutatakse temperatuuril 400-650 °C 0,5-3,5 tundi.

Sarnased patendid:

Leiutis käsitleb tööstusjäätmete töötlemise valdkonda ja seda saab kasutada blistervase pürometallurgiliseks tootmiseks sekundaarsetest materjalidest - jäätmetest.