Elektrokimyoviy usulda sanoat chiqindilaridan oltinni ajratib olish va

2- rasm. Oltinni rafinlash elektrolizyori.
1 –termostat; 2 -suvni qizdirish uchun shtutser; 3 –katod;
4 –anod; 5 –farfor elektrolizyor.

Elektrolit meshalka yoki havo bilan aralashtiriladi. Anod uzunligi 100x60, 200x80 yoki 260x160 mm; yo‘g‘onligi 5-8 mm qilib yasaladi, og‘irligi 0,5-6 kg bo‘lishi mumkin. Katod asosning qalinligi 0,15 - 0,25 mm. Elektrodlar orasidagi masofa 30 mm atrofida bo‘ladi. Doimiy tok zichligi 100-3000 A/m2. Kuchlanish 0,6-0,8 V. Energiyasi sarfi esa 1 kg oltin uchun 0,3-0,35 kVt soat.

Oltin katodda qattiq cho‘kma holida yig‘iladi. Katod xlorid kislota bilan yuvilib eritishga yuboriladi, katoddagi oltinning tarkibi 999,9 probali chiqadi.
AuCℓ₃ elektroliz qilish uchun maxsus chinnidan yasalgan elektrolizyor ishlatiladi, unga xalqasimon g‘ovak diafragma o‘rnatiladi. Diafragmani bir tomoniga rafinadlanadigan oltin osiladi, ikkinchi tomoniga katod o‘rnatiladi.
Anod tomoniga konsentrlangan (3:1), katod tomoniga suyultirilgan (1:3) xlorid kislota solinadi. Elektroliz 3-4 V kuchlanishda va tok zichligi 800-2000 A/m2 beriladi.
Anodda oltin eriy boshlaydi, katodda vodorod chiqadi.
Oltin eritmada anion hamda o‘ta boshlaydi, katod fazaga o‘tmaydi. Anodda oltin eritmasi konsentrlana boshlaydi [24].
Eritma konsentratsiyasi (HАuCℓ₄) 350-400 g/l Au hosil bo‘ladi.


1.5 Metall buyumlar yuzasini qoplashga tayyorlash


Yaltiroq qoplamalar olish uchun SAM qo‘shilishi juda katta ahamiyatga ega. Bunday qo‘shimchalar yaltiroqlik hosil qiluvchi nom bilan ham ataladi va galvanotexnikada juda keng qo‘llaniladi. Bugungi kunda ayniqsa, nikellash, mislash va ruxlash elektrolitlarda keng qo‘llanilmoqda. Shu qo‘shimchalar soniga sulfolangan naftalin, mochevina, jelatina, tiokarbamid, dekstrin, fenol, krezol, naftol, natriy sulfid, tiosulfat va boshqalar kiradi.
Yaltiroq qoplamalar beruvchi elektrolitlar qo‘llanilishi hisobiga, ko‘pchilik zaharli, qimmat turuvchi polirovkalash va oddiy qoplashni yaltiratishning mexanizatsiya usullari va ularni o‘tkazish uchun materiallarning, elektr energiya va ishchi kuchlarining ko‘p sarflanishi kerak emasligi ishlab chiqarishda ko‘proq foyda beradi.
Yaltiroq qoplama tortish uchun elektrolitlar afzalligi ayniqsa ko‘p qatlamli qoplama mis-nikel-xromda juda sezilarlidir, bunda detallar osma ilgaklarga ikki marta osiladi va tekislashga jo‘natiladi, yana yog‘sizlantirish bosqichlaridan o‘tib ilgaklarda qoplash takrorlanadi. Misli va nikelli yaltiroq qoplashda faqat texnologik jarayon bosqichlari qisqarmasdan, barcha qoplama tortish jarayonini to‘liq mexanizatsiyalashtirish va avtomatlashtirish uchun ham keng yo‘l ochildi.
Yaltiroq qoplama tortish uchun elektrolitlar yaratilishi hisobiga rangli metallarni iqtisodiy tejashga erishilmoqda, xuddi shunday oddiy qoplamalar qalinligi oldindan aniqlanib, talab qilingan qalinlik metallarni tekislash va cho‘kmalarni yaltiratishda hisobga olinadi. Bunday yo‘qotish kattaligi cho‘kma umumiy massasiga nisbatan 20% gacha tashkil qiladi. Undan tashqari yaltiroqli cho‘kmalarda hamma vaqt yuqori qattiqlik va katta yemirilishga barqarorligi bilan ajralib turadi. Bu imkoniyatlar oddiy vannalardagi cho‘kmalar bilan solishtirilganda qoplama qalinligini qo‘shimcha kamaytirishga imkon beradi, ayniqsa nodir metallar kumush, oltin va boshqalar bilan qoplanganda katta ahamiyatga ega bo‘ladi [6,7].
Yaltiroqlik hosil qilish ta’sirini aniqlash uchun ikkita gipoteza taklif qilingan. Ulardan birinchisi yaltiroqlik hosil qiluvchilar shunchalik cho‘kma strukturasini maydalashtiradiki, natijada qoplama sirt yuzasidagi kristall uchlari va balandliklari o‘lchamlari tushayotgan yarim to‘lqin nur uzunliklaridan oshmaydi. Bunday sirt yuza yorug‘lik nurini yoyiltirmaydi - tushayotgan nur faqat oynadek qaytariladi. Ikkinchi gipoteza shunga olib keladiki, qo‘shimchalar ta’siri ostida kristallar aniq bir tartibda birday o‘sadi, natijada ularning barchasi katod sirt yuzasiga parallel ravishda bir xil kristallografik uchlarga ega bo‘ladi. Biroq na u, na bu gipoteza tajribada tasdiqlanmagan va bu savol ochiqligicha qolmoqda.
Hozirgi vaqtda yaltiroq hosil qiluvchi moddalardan tashqari yana ularga tekislovchi va ho‘llovchi qo‘shimchalar ham kiritilmoqda.
Qoplamalar qoplashda metall buyumlar sirt yuzasiga qo‘yiladigan asosiy talablar quyidagilardan iborat.
a) qoplanuvchi buyumlar sirt yuzasi juda toza bo‘lishi shart: qo‘pol, notekis, yoriq, egri, chuqur yoyilgan va ko‘rinuvchan g‘ovaklar bo‘lmasligi kerak;
b) qoplash yuza bo‘yicha bir butunligicha mayda zarrachali, zich, tekis, talab darajasidagi qalinlikda, g‘ovaksiz yoki minimal g‘ovakli (ko‘rsatilgan normada), asosiy buyum bilan yaxshi birikadigan yoki undan yaxshi ajraladigan (galvanoplastikada) bo‘lishi shart.
Ko‘pchilik hollarda bu talablar davlat tomonidan qo‘yilgan talab darajasida yoki texnik sharoitlarni hisobga olgan holda bajarilishi zarur. Buyumlar sirt yuzasini qoplashga tayyorlash uchun mexanik, kimyoviy va elektrokimyoviy usullar mavjuddir.
Mexanik tayyorlash. Sayqallash deb mexanik qayta ishlash jarayoni natijasida buyumlar sirt yuzasini tekis va silliq holatga keltirishga aytiladi. Sayqallash natijasida buyumlar sirt yuzasidan ingichka g‘adir-budurliklar olib tashlanadi. Bu jarayon mexanik uskunalarda diskli yoki aylana bo‘ylab aylanuvchi va hamda mayda detallar uchun maxsus aylanuvchi barabanlarda bajariladi. Sayqallashda maxsus tebranma harakat qiluvchi qurilmalar ham (chastotasi 1500-3000 1 min/ayl, amplitudasi 1-5 mm) qo‘llaniladi.
Sayqallash yaltiratish - deb sirt yuzasidagi mayda notekisliklarni siypalash yo‘li bilan oynadek yaltiroqlik darajasiga yetkazish jarayoniga aytiladi. Yaltiratish metallarni qoplash oldidan aylanma va aylanuvchi barabanli qurilmalarda amalga oshiriladi. Bu jarayondan keyin, masalan metall buyum va detallarni nikellash, mislash, xromlash mumkin. qimmatbaho va yumshoq metallarni (oltin, kumush)ni qoplashda yaltiratish maxsus qo‘lda bajaruvchi qurilmalarda amalga oshiriladi [20].
Yaltiratishning sayqallashdan farqi metall yo‘qotilmasligi zarur. Yaltiratishda amalda metalli qoplamalar o‘zining 10% dan 20% gacha massa qismini yo‘qotadi. Yaltiratishda metall sirt yuzasini sayqallash hisobiga uning yuzasidagi mayda chuqurliklar ham metall bilan to‘lib boradi. Bunga metallarning ishqalanishi natijasidagi hosil bo‘lgan issiqlik ham imkoniyat yaratadi, hamda metall yumshaydi va yuza bo‘ylab oqa boshlaydi. Bunda sayqallashdagi pastaning kimyoviy jarayonda o‘zaro ta’siri ham katta rol o‘ynaydi, chunki ishqalanish natijasida elektr hodisasi paydo bo‘lishi va atrof-muhitning metall oksidlari bilan ta’siri ham hisobga olinadi.
Aylanma sayqallash uchun maxsus abraziv materiallar qo‘llaniladi, ularni donachalarining o‘lchami (50-5 mkm)gacha bo‘ladi. Sayqallash va sayqallab yaltiratishda yuqori qattiqlik va kesish qobiliyatiga ega mayda zarrachalardan tashkil topgan abraziv materiallar qo‘llaniladi. Abraziv materiallar tabiiy (tog‘ jinslari va mineriallar) va su’niy bo‘ladi. Tabiiy abraziv materiallar kam va ular qattiq va bir jinsli emas. Tabiiy materiallardan tekislash uchun korund (А1₂О₃), nigidan (korundning temir oksidi kremniy, titan va boshqalar) kremen, kvarsli qum, sayqallash (yaltiratish) uchun - krokus (75% li temir (III) oksidi Fe₂O₃) trepel, dolomit, texnik bo‘r, vena ohagi (95% gacha kalsiy oksidi), kaolin, talk qo‘llaniladi. Su’niy abraziv materiallar sifatida tekislash uchun kremniy karbid - karborund SiC, bor karbidi, elektrokorund, sayqallash (yaltiratish) uchun krokus, xrom (III) oksid, alyuminiy oksidlar kiradi.
Tekislash va sayqallash uchun qo‘llaniladigan qurilmalar ishlaydigan xonalarga har tomonlama ventilyatorlar o‘rnatilgan bo‘lishi shart.
Yog‘sizlantirish. Buyumlar sirt yuzasidagi hayvonot va o‘simliklarga taalluqli yog‘lar va mineral moylar bo‘lishi mumkin. Bu yog‘ va moylar buyumlar sirt yuzasidan kimyoviy va elektrokimyoviy usullar yordamida amalga oshiriladi.
Kimyoviy yog‘sizlantirish. Kimyoviy yog‘sizlantirish ishqorli eritmalar va organik erituvchilarda olib boriladi. Ishqorli eritma ta’siri ostida yog‘lar parchalanib, suvda eriydigan yog‘ kislotalarning tuzlari, glitserin ajraladi va sovun hosil qiladi. Masalan: stearin kislotaning o‘yuvchi ishqor eritmasi bilan ta’sirlashish reaksiyasi quyidagicha yoziladi:


(С₁₇Н₃₅СОО)₃С₃Н₅ + 3NaOH+ 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃ (1.11)


Hosil bo‘lgan sovun stearat natriy suvda juda yaxshi eriydi va kolloid eritma hosil qiladi. Mineral moylar ishqor bilan kimyoviy parchalanmaydi, lekin sirt yuza tortishish kuchi ta’siri ostida moy qatlam buziladi va uning tomchilari yig‘ib olinadi. Metall sirt yuzasini to‘liq moylardan tozalash uchun eritmada SAM ishtirok etishi zarur, natijada eritma aralashtirish va qizdirish hisobiga moylarni eritmaga o‘tkazish va yuvish xususiyatga ega bo‘ladi [6].
Emulgatorlar moy-eritma chegarasida adsorbsiyalanib sirt-yuza tortishishini kamaytiradi va moy qismini emulsiya holatiga keltiradi. Monell sirt yuzasidan ajralgan moylar tomchilarini yig‘ib olishga imkon yaratadi. Quyidagi 3-4-5-rasmlarda zamonaviy oltin suvi qoplaydigan uskunalar keltirilgan.



3-rasm.