1107070507TecnologiasRecuperacion Plata

7/29/2019 1107070507TecnologiasRecuperacion Plata

1/8

Eastman Kodak Company, 1999

Las publicaciones de Kodak

en cuanto a salud, seguridad

y medio ambiente estn

disponibles para ayudarlo a

administrar su proceso de

fotoacabado de una forma s

responsable hacia el medio

ambiente, y a un costo efect

Esta publicacin es parte de

una serie de publicaciones

sobre la administracin de

la plata designada a ayudarl

a perfeccionar la recuperaci

de la plata. Le ayudar a

comprender el destino y

las consecuencias de la

plata en el medio ambiente.

J-220(ESL) $12.00

S e r v i c i o s p a r a e l

I N F O R M A C I N D E K O D A K

M e d i o A m b i e n t e

La Tecnologa de la Recuperacin de la Plata

en las Plantas de Procesamiento FotogrficoHay varias tcnicas disponiblespara remover la plata desoluciones, ricas en plata, usadas enel procesamiento fotogrfico. Deestas, tres son usadas en casi todoslos mtodos prcticos de larecuperacin de la plata. Estas son: Electrlisis

Substitucin metlica

Precipitacin

Adems, tecnologa deintercambio de iones puede serusada para tratar las aguas delimpieza con el fin de remover laplata. Esta tecnologa estpicamente usada cuando se debesatisfacer severos requerimientosde desages, y el costo de laoperacin y capital invertido sonintereses secundarios.

Otras tecnologas; tales como,osmosis invertida, destilacin yevaporacin pueden producir un

lodo de plata; sin embargo, estastecnologas solamente alteran laconcentracin de la plata y noactualmente remueven la plata de lasolucin. Mtodos usados con xitoen otras industrias para recuperar laplata: tal como, extraccinelectroltica, no pueden ser aplicadosa las soluciones del procesamientofotogrfico ya que tienden a causaruna descomposicin significativa dela solucin.

En el proceso de electrlisis, orecuperacin de plata electroltica,una corriente directa pasa a travsde una solucin rica en plata entreun electrodo positivo (el nodo) yun electrodo negativo (el ctodo).

ELECTRLISIS

Durante este proceso electroltico,un electrn es transferido del ctodo ala plata cargada positivamente,convirtindola a su estado metlico,el cual se adhiere al ctodo. En unareaccin simultnea en el nodo, unelectrn es removido de algunasespecies en solucin. En la mayorade las soluciones ricas en plata, esteelectrn proviene del sulfito.

Una vista de estas reacciones es:

Ctodo:Ag(S2O3)23 + e

Ag0 + 2(S2O3)2

oTiosulfato de Plata

Complejo + Electrn Plata Metlica + Tiosulfato

nodo:SO32 + H2O

SO4

2 + 2H+ + 2eo

Sulfito + Agua

Sulfato + Iones de Hidrgeno +

Electrones

Electrlisis produce una platametlica casi pura, contaminada sololigeramente por algunas reaccionessuperficiales que tambin ocurren. Laplata electroplateada debe tener unapureza mayor del 90%.

Tpica clula de recuperacinde plata electroltica

Fuente CC- +

Corriente

- +

Ctodo nodo


2/8

La Tecnologa de la Recuperacin de la Plata en las Plantas de Procesamiento Fotogrfico

J-220(ESL)

2

Recirculacin del fijador en el proceso de electrlisis en lnea

PROCESADOR

Porcentaje reducidode fijador aadido

Plata "llevada"reducida para eltanque para limpieza

Tanque para

limpieza

Desage del tanquepara la recuperacin

final de plataRecuperacinelectrolcita

en lnea

Tanquedel fijador

En soluciones con una cantidad alta dehierro, tales como blanqueador-fijador, el plateado procede mseficientemente en un estadoligeramente alcalino; en otraspalabras, con un pH ms alto. A lomejor necesitar aadir hidrxido desodio, carbonato sdico o bicarbonatode sodio. Haga esto en un lugar bienventilado y no exceda un pH de 8, yaque amoniaco puede escapar.

El proceso de recuperacinelectroltica es eficiente y a un costoefectivo, utilizando equipo para usorepetido y con poco o ningn aditivoqumico. La eficiencia del sistemadepende, entre otras cosas, en ladisponibilidad de soluciones de plata

enriquecida en la superficie delctodo. En equipo comercial derecuperacin actual, esto se lleva acabo en una de dos maneras: El ctodo es movido dentro de la

solucin. La aplicacin ms comnes la clula rotatoria del ctodo. Lacorriente negativa es aplicada a uncilindro rotatorio en la solucin ylas lminas de plata encima delcilindro. Debido a la alta eficienciade la transferencia de la masa delas clulas electrolticas de estediseo, stas pueden ser utilizadascon buen resultado, para tratar

soluciones blanqueador-fijadorricas en hierro quetradicionalmente son difciles dedesplatar.

El lquido es rpidamentebombeado sobre el ctodoestacionario. Este diseo, amenudo, es menos eficiente que lasclulas rotativas del ctodo; sinembargo, estas unidadesusualmente requieren menosmantenimiento.La recuperacin electroltica de la

plata tiene sus desventajas. Intentosde acelerar el proceso de

recuperacin, o de desplatar aconcentraciones de plata debajo de200 mg/L -por medio de la extensindel tiempo permanente en la clula oaumentando la densidad de lacorriente (amperaje/rea de lasuperficie del ctodo) en el ctodo -producir una lmina inferior,desmenuzable, ennegrecida,contaminada de sulfuro de plata, lacual reduce la eficiencia de la lminadramticamente.

ELECTRLISIS TERMINALSoluciones blanqueador-fijador,

particularmente, deben ser ajustadasal pH alcalino entre 7.8 al 8.0 paraprevenir que el complejo de hierro seoxide y resoluble la plataelectroplateada. (No debe dejar elblanqueador-fijador en la clula

cuando este apagada, ya que lasolucin puede resolubilizarse odisolver la plata del ctodo.)

Puede usar electrlisis nicamentecomo un tratamiento primario.Concentraciones de plata pos-electrlisis generalmente fluctanentre varios cientos de miligramospor litro (ppm). Si debe alcanzar unlmite regulador bajo, use alguna otraclase secundaria de recuperacin deplata tal como la substitucinmetlica o la precipitacin usando elagente de recuperacin KODAK

Silver-Recovery Agent.

Algunas facilidades de procesamientofotogrfico usan la recirculacin delfijador en el proceso de electrlisis enlnea. Con esta tecnologa, el fijador esrecirculado entre el tanque para el

ELECTRLISIS EN LNEA

procesamiento y una unidadespecialmente diseada para larecuperacin electroltica de la plata.Algunas de estas unidades tienensistemas electrnicos queautomticamente controlan laconcentracin de la plata en la

solucin recirculada, usualmenteentre los 250 a 1,000 mg/L. Como laconcentracin de la plata es reducidasignificativamente en el fijador, laplata en el tanque para limpieza queprosigue tambin es reducida aconsecuencia de menos plata "llevada"con la pelcula o el papel a la limpiezadurante el procesamiento.

Si se necesita, puede aadir mssulfito al fijador o puede usar unaformulacin especial del fijador conalto sulfito para compensar lareduccin del sulfito durante la

electrlisis y la recirculacin. Enciertos procesos, es posible reducirhasta un 50% el porcentaje de tenerque aadir ms fijador, ya queequipo ajustado adecuadamente nodescompone significativamente lamayora de los constituyentes delfijador.


3/8


J-220(ESL) 3

Dos cartuchos de recuperacin metlica

con tanque de almacenamiento y bomba de medicin

Soluciones enriquecidas

de plata del Procesador

o de la recuperacin electroltica

Tanque de

almacenamiento

Bomba de medicin

MRC

Solucin desplatada

Vlvula

de demostracin

MRC

Debe perfeccionar los sistemasrecirculatorios revisando laconcentracin de la plata en el desageque regresa al tanque de procesar.Puede fcilmente hacer esto usando elequipo de prueba de KODAK

Colorimetric Silver Test Kit o el papelde prueba KODAK Silver EstimatingTest Paper.

Cuando use equipo recirculatorioelectroltico, necesitar ejecutaradicional recuperacin de plata en eldesage del tanque del fijador pararecobrar la plata a un nivel suficientepara satisfacer los lmitesreguladores locales.

La base para la substitucin metlicaes la reduccin por medio de hierrometlico (usualmente presentescomo "virutas de acero") delcomplejo de tiosulfato de plata aplata elemental. El equipo comercialque puede usar en la recuperacinson frecuentemente referidos comoCartuchos de RecuperacinMetlica1 (MRCs) o Cartuchos deRecuperacin Qumica (CRCs).

La fuente mas comn de hierro esviruta fina de hierro, escogida por surea de superficie. La viruta de hierroes enrollada en un eje o cortada yempacada dentro de un cartucho.Algunos fabricantes de cartuchosutilizan otras formas, tales comopartculas de hierro pegadas a fibrasde vidrio o glbulo de resinaimpregnado con hierro, o material de

SUBSTITUCIN

MET

LICA

1. Cartuchos usados en el proceso de substi-

tucin metlica para la recuperacin de la pla-

ta han sido descritos como cartuchos para larecuperacin qumica (CRCs), cartuchos para

la recuperacin metlica (MRCs) o cartuchos

para la recuperacin de la plata (SRCs).

La industria fotogrfica ha evitado el trmino

SRC para prevenir el robo de los cartuchos

durante el embarque. El trmino CRC est

asociado estrechamente con el producto orig-

inal de Kodak el cual estaba protegido por una

patente de los E.U. Por lo tanto, usaremos

MRC como un termino genrico para refer-

irnos a substitucin metlica.

malla de hierro enrollado. Para mejorresultado, las solucionesenriquecidas de plata son lentamentemedidas dentro del cartucho y pormedio del hierro. La plata se quedaen el cartucho mientras que el hierro

es solubilizado y es llevado fuera porla solucin.Al igual que el proceso

electroltico, la substitucin metlicaes un proceso de reduccin de oxido.Una vista de esta reaccin es:

2Ag(S2O3)23 + Fe0

2Ag0 + Fe+2 + 4S2O32

oComplejo de Tiosulfato de Plata +

Hierro Metlico Plata Metlica +

Hierro Inico + TiosulfatoLa concentracin final de plata es

afectada por la fluctuacin deldesage, el rea de la superficie delhierro, el tiempo de contacto, pH, laconcentracin original de la plata, laconcentracin del tiosulfato, y elvolumen que pasa a travs delcartucho. Si el MRC estfuncionando adecuadamente, laconcentracin de la plata puede serreducida a menos de 5 mg/L.

Segn se va usando el cartucho,particularmente con las virutas dehierro, ranuras o desvos puedenempezar a formarse. Estos crecencon el paso del tiempo yeventualmente las virutas de hierro

pueden empezar a desplomarseinternamente y la penetracin de laplata puede ocurrir mucho antes deque el hierro sea consumido. Elconsumo del hierro en un MRC estrelacionado al volumen de lasolucin que pasa a travs delcartucho, y el contenido de plata dela solucin y el pH.

Para prevenir prdidas de plataindeseables y desage de uncartucho agotado, el sistemausualmente consiste de dos

cartuchos en serie. Debe comprobarel rendimiento del primer cartuchoregularmente, para la penetracinde la plata, usando el equipo deprueba KODAK Colorimetric SilverTest Kit o el papel de pruebaKODAK Silver Estimating TestPaper. Cuando el primer MRC estagotado, remuvalo de la cadena,mueva el segundo cartucho hacia laprimera posicin y coloque uncartucho nuevo en la segundaposicin.


4/8


J-220(ESL)

4

Unidad de recuperacin de plata KODAK SR-2000

Tanque de

recogida

de efluente

ParteA

Bovina del reactor

Filtro

Para desaguar

Vista de corte

transversal

BParte

Puede usar substitucin metlicacomo el tratamiento primario osecundario (colas) en solucionestratadas primariamente porelectrlisis. No puede volver a usar,para procesamiento fotogrfico,soluciones que han pasado por

cartuchos de substitucin metlica,ya que el hierro disuelto y otrosproductos secundarios de lareaccin contaminarn lassoluciones en el tanque procesador.

Como electrlisis, la substitucinmetlica tiene sus desventajas.Puede no reducir consistentementela concentracin de plata a losniveles bajos de acatamiento. Sin unbuen control en la fluctuacin deldesage y el mantenimiento propiodel sistema, pueden ocurriraccidentalmente variaciones en los

efluentes de las concentraciones deplata. El residuo de plata de loscartuchos es relativamente costosode refinar, y frecuentemente la platarecuperada apenas paga por losmateriales y equipos usados en larecaudacin. Cmo decide usar losMRCs depende en la eficiencia de larecuperacin de la plata que usteddesee y los cdigos de desage queusted tiene que satisfacer. Algunoscdigos limitan el desage de hierrolo cual puede restringir su uso de losMRCs.

La precipitacin puede remover laplata de soluciones enriquecidas conplata, reducindolas a un nivel muybajo. Aplicada adecuadamente,niveles pueden ser reducidos a unabaja fluctuacin de los ppm (partespor milln). Hasta recientemente, laprecipitacin no ha sido tan usadacomo la tcnica de la recuperacin

de la plata. Los agentes comunes dela precipitacin clsicamente hansido sales alcalinas metlicas desulfuro (sulfuro de sodio, sulfuro depotasio, etc.) las cuales formansulfuro de plata en las soluciones; elsulfuro de plata es removido pormedio de filtracin.

PRECIPITACIN

La falta de aceptacin del procesode precipitacin-filtracin desulfuro de plata puede ser atribuidaprincipalmente a dos factores: Debe medir exactamente la

solucin de la concentracin de laplata antes de aadir el sulfuropara prevenir una dosis excesiva yque despida el gas txico sulfurode hidrgeno. Hastarecientemente, no exista ningunatcnica analtica para medir laconcentracin de la plata antes deltratamiento que fuese fcil de usary que estuviera disponible.

La precipitacin del sulfuro deplata es difcil de filtrar,obstruyendo el medio de filtracin.

Desplatar sulfuro es ms eficiente

en facilidades centralizadas cuandoes usado por personal entrenado.Otros procedimientos de

precipitacin generalmenteenvuelven convertir la plata ensolucin al estado metlicoaadindole compuestos fuertes dereduccin tal como hidruro de boro.Estas tcnicas son mejor utilizadaspor compaas de servicio desoluciones o facilidadescentralizadas de tratamiento lascuales emplean tcnicosprofesionales. Hay que tomar encuenta serias consideraciones deseguridad cuando se manejanqumicos como hidruro de boro.

La compaa Eastman Kodak hadesarrollado una tecnologa para larecuperacin de la plata por mediode la precipitacin la cual se puedeusar en el lugar. Esta tcnica deprecipitacin de la plata utiliza un

qumico con el nombre de KODAKSilver-Recovery Agent (KODAKSRA). KODAK SRA produce uncompuesto de plata insoluble el cuales ms fcil de filtrar que el sulfurode plata. Para muchos procesos, losniveles de plata pueden serreducidos con seguridad yconsistentemente a un promedio demenos de 1.5 ppm. Las ventajas deKODAK SRA incluyenconsistentemente desages con unlmite bajo de plata y un costo

reducido. Unidades comercialesestn disponible para variasaplicaciones. Estas incluyenunidades diseadas para facilidadesde procesamiento fotogrfico detamao grande y la unidad para larecuperacin de la plata KODAKSR-2000 Silver-Recovery. KODAKSR-2000 fue diseada para desplatarhasta 75 galones, por da, desoluciones fotogrficas deprocesamiento enriquecidas conplata en facilidades de tamao

pequeo tal como mini-laboratorios.


5/8


J-220(ESL) 5

Sistema tpico de tratamiento de aguas de limpieza mediante el intercambio de iones

Desage de solucionesde plata enriquecida(1,000 a 12,000 mg/L)

Desage de aguasde limpieza

(0.1 a 10 mg/L)

200 a500 mg/l

Desage de limpieza

y soluciones

desplatadasmedidas

(aprox. 20 mg/L)

Columnade intercambiode iones


6/8

La Tecnologa de la Recuperacin de la Plata en las Plantas de Procesamiento Fotogrfico J-220(ESL)6

Sistemas de intercambio de ionesproducen agua relativamente limpiaque puede, en algunos casos, serreciclada a travs del sistema. Conalgunos aspectos adicionales queayuden a reducir el crecimiento

biolgico y posiblemente destruyanel hiposulfito de sodio (tiosulfato), elintercambio de iones es la base de lamayora de las tecnologas paravolver a usar las aguas de limpieza.

Debe tomar un cuidadoexcepcional para mantener, a largoplazo, las propiedades de la pelculao el papel cuando se procesan conagua de limpieza recirculada.

Osmosis invertida es un proceso deconcentracin por medio del cualiones son retenidos en un lado deuna membrana semi-permeablemientras que se le permite al aguapasar a travs de la membrana.Entonces puede tratar elconcentrado para recuperar la plata.An ms que con el intercambio deiones, el costo, mantenimiento, yrequerimientos de espacio tiene elefecto de hacer esta tecnologa no

practica para la mayora de lasfacilidades de procesamientofotogrfico.

OSMOSIS INVERTIDA

Estos son ejemplos adicionales detcnicas de concentracin. Las dostcnicas bsicas son:

Destilacin El efluente delproceso fotogrfico es capturadoen un recipiente y calentado hastaque el agua se evapora. Enalgunos aparatos, la solucin esactualmente hervida y el vapor escondensado. En otros, la solucines meramente calentada y lanzadaal aire (por medio de unventilador) para descargar lahumedad evaporizada. Aunquealgunos equipos pueden sercapaces de producir un bloqueslido de los efluentes, los

requerimientos de energapueden ser prohibitivos y losefluentes calientes delprocesamiento fotogrficotienden a dar olores agrios ydesagradables. Puede que ustednecesite un permiso de emisin deaire para esta clase de equipo.

Evaporacin Destilacin alvaco, o evaporacin atemperaturas frescas, es unproceso en el cual un vaco esextrado de un recipiente que

contiene los efluentes de losprocesamientos fotogrficos. Auna presin suficientemente baja,la solucin hervir y el vapor delagua es extrado del recipiente,condensado, y reunido. Estosevaporadores generalmentereducen el volumen del efluentehasta un 90%, pero el gasto inicialpara el equipo es relativamentealto.

DESTILACIN YEVAPORACIN

La tecnologa de evaporacinpuede ser til cuando el acceso aalcantarillados pblicos no esdisponible o los lmites regulatoriospara la plata son tan exigentes querequieren transportar desages

enriquecidos con plata fuera de loslugares. Debe de todas formas tratara los concentrados para elremovimiento de la plata. Losvapores reunidos del aguacontendrn algunas materiasorgnicas, algn amonaco, yposiblemente algn sulfito. Puedeser usada, en algunos casos, comoagua de repuesto para fijador frescoo blanqueador-fijador.


7/8


J-220(ESL) 7

Electrlisis

Terminal

Recirculacin

Electrlisis en

Lnea

Substitucin

Metlica

Precipitacin de

Sulfuro

Precipitacin

KODAK SRA

Intercambio de

Iones (nada ms

para aguas de

limpieza)Concentracin

Inicial Tpica dePlata

2,000 a12,000 mg/L

500 a 7,000mg/L

Variable Variable > 250 mg/L < 30 mg/L

ConcentracinFinal Tpica de

Plata50 a 250 mg/L

Ajustableusualmente

250 a 1,000 mg/L0.5 a 15 mg/L 0.1 a 1.0 mg/L 0.3 a 1.5 mg/L 0.1 a 1.0 mg/L

Soluciones

Tratables

La mayora de

soluciones

enriquecidas deplata

Fijadores en

ciertos procesos

La mayora de

soluciones


La mayora de

soluciones


La mayora de

soluciones


Aguas de limpiezay soluciones quecontienen hipo-

sulfito desodio muy diluido

Costo del capital

$2,000 a $30,000

dependiendo deltamao y la

sofisticacin delequipo

$1,500 a $8,000

dependiendo deltamao y la

sofisticacin delequipo

$50 a $3,000

necesitan untanque y sistemade bombeo para

mejores

resultados

$2,000 a $10,000equipo ya

fabricado nodisponible

$3,300 a $75,000dependiendo del

grado deautomatizacin

$10,000 a$100,000

Costo Operativo Bajo Bajo Alto Mediano Mediano Alto

VentajasPuede producirplata pura >90%

Reduce al mnimola salida de la plata

a la siguientelimpieza; reduce el

porcentaje devolver a llenar

Puede serrelativamente

barato

Consistente-mente bajo en

concentraciones

de plata

Consistente-mente bajo en

concentraciones

de plata

Provee concen-traciones bajas deplata para aguas

de limpieza

Desventajas

Concentracinfinal de plata

relativamentealta; usualmenterequiere "colas"

(recuperacin se-cundaria)

Puede requerir

ajuste electrnico;requiere sistemade tratamiento

final

Difcil de sabercuando necesita

reemplazo; de-sagua hierro,

limitado por al-gunos cdigos de

alcantarillado

Requiere cuidadoprofesional para

evitar potencial-mente gases

dainos difcil de

filtrar

No disponible ac-

tualmente paratodos los proce-

sos

Caro; requieremantenimientopor expertos

Aplicacin

Todas las

facilidades deprocesamiento

fotogrficoexcepto

laboratorios muy

pequeos

Todas las

facilidades deprocesamiento

fotogrficoexcepto

laboratorios muy

pequeos

Todas lasfacilidades de

procesamientofotogrfico

Compaas deservicio desoluciones

Facilidades deprocesamiento

fotogrficotamao grande ymini-laboratorios

Facilidades deprocesamiento

fotogrficotamao grande


8/8

EASTMAN KODAK COMPANY ROCHESTER, NY 14650

Esta publicacin est impresa en papel reciclado con un

50 % de fibra reciclada y un 10 % de material residual.

7/98Impreso en EE.UU.

La Tecnologa de la Recuperacin de la Plata en lasPlantas de Procesamiento FotogrficoKODAK Publication No. J-220(ESL)

Kodak y "e" son marcas registradas.

1107070507TecnologiasRecuperacion Plata

Documents

Transcript of 1107070507TecnologiasRecuperacion Plata