실버

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배경

은은 인류에게 알려진 가장 오래된 금속 중 하나였으며 고대부터 귀금속으로 여겨져 왔습니다. 은은 역사상 다른 ​​어떤 금속, 심지어 금보다 더 많은 사람들에 의해 통화의 한 형태로 사용되었습니다. 그것은 일반적으로 구리, 납, 아연과 같은 덜 희귀한 금속을 함유한 광석에서 발견되지만 은은 기원전 4000년경에 천연은이라고 불리는 덩어리 형태로 분명히 발견되었습니다. 칼데아, 메소포타미아, 이집트, 중국, 페르시아, 그리스의 고대 무덤에서 은 기구와 장식품이 발견되었습니다. 최근에 은의 주요 용도는 주화와 은제품이었습니다.

1993년에 광산에서 생산된 전 세계 은 생산량은 총 5억 4,820만 온스(155억 그램)였습니다. 그 해에 멕시코는 총 생산량이 7,570만 온스(21억 그램)로 세계 최대의 은 생산국이었습니다. 미국이 두 번째 주요 생산국이었고 캐나다, 호주, 스페인, 페루, 러시아가 그 뒤를 이었습니다. 전 세계 은의 대부분은 산업용으로 사용되며 미국은 주요 소비국입니다. 다른 최고 소비자는 일본, 인도 및 동유럽 국가입니다.

북미의 은 채굴은 18세기로 거슬러 올라갑니다. 1800년경에 미국 동부 해안에서 생산을 시작한 다음 서부로 옮겼습니다. 은 채굴은 네바다 주의 정착에 중요한 역할을 했습니다. 1994년에 네바다 주는 미국에서 가장 큰 은 생산지였습니다. 네바다 광산은 2,280만 트로이 온스(7억 900만 그램)의 은을 생산했습니다. 애리조나, 캘리포니아, 네바다는 톤수가 많고 등급이 낮은 은 매장지로 유명합니다.

은의 물리적 특성 및 용도

은은 가장 하얀 금속 원소입니다. 드물고 강하고 부식에 강하며 습기, 식물성 산 또는 알칼리의 영향을 받지 않습니다. 은은 또한 공명, 성형, 가단성이 있으며 어떤 물질보다도 가장 높은 열 및 전기 전도성을 가지고 있습니다. 은의 화학 기호는 Ag이며, 라틴어 argentum, 희고 빛나다는 뜻이다. 은은 많은 화학 물질에 반응하지 않지만 미량이라도 공기 중에 항상 존재하는 황과 반응합니다. 반응으로 인해 은이 변색되므로 광택을 유지하려면 주기적으로 연마해야 합니다.

은은 다양한 산업 분야에서 유용하게 사용할 수 있는 많은 특별한 물리적 특성과 품질을 가지고 있습니다. 사진 산업은 은 화합물의 가장 큰 사용자입니다. 은은 고품질 사진을 개발하는 데 필수적인 가장 빛에 민감한 염 또는 할로겐화물을 형성합니다. 은은 구리를 포함한 모든 금속의 단위 부피당 전기 전도도가 가장 높아 전자 제품에 광범위하게 사용됩니다. 특수 용도로는 자동차 제어 및 액세서리용 스위치 및 릴레이 접점, 자동차 창 가열, 심전도용 전극이 있습니다.

은은 가장 강력한 산화제 중 하나로 화학 공정 산업의 필수 촉매입니다. 접착제, 식기류, 마일라 녹음 테이프 및 기타 여러 제품의 생산에 사용됩니다. 은은 모든 금속 중에서 가장 반사율이 높으며, 거울에 유리를 코팅하는 데 사용됩니다. 또한 X선 진공관 및 베어링 재료로 사용됩니다. 금속 중 열전도율이 가장 높고 연소 및 스파크에 대한 저항성이 높은 은은 다양한 기타 산업 공정에 유용한 재료입니다. 은의 가장 일반적인 소비자 용도는 보석에 사용하는 것입니다. 순은은 너무 부드러워 내구성이 떨어지며 5-20% 구리와 스털링 실버로 알려진 합금이 혼합됩니다.

최근까지 은화는 인기 있는 통화 형태였지만 오늘날에는 세계 은의 아주 적은 비율이 주화로 사용됩니다. 20세기에 산업화된 국가들이 많은 수의 은화를 생산하기 시작하면서 은을 구할 수 없게 되었고 따라서 더 비싸졌습니다. 그때까지 90% 은화를 주조해 온 미국 재무부는 1965년 의회 법령으로 주조법을 변경했습니다. 존슨 은화법(Johnson Silver Coinage Act)은 은의 화폐를 완전히 폐지했으며 200주년 기념 주화를 제외하고 새로 주조된 모든 미국 주화는 이제 구리와 니켈 합금으로 만들어집니다.

제조
프로세스

은은 16세기 멕시코에서 파티오 프로세스(patio process)라는 방법을 통해 처음으로 얻어졌습니다. 그것은 은광석, 소금, 황화구리 및 물을 혼합하는 것을 포함했습니다. 그 다음 생성된 염화은을 수은을 첨가하여 픽업하였다. 이 비효율적인 방법은 von Patera 프로세스로 대체되었습니다. 이 과정에서 광석을 암염으로 가열하여 염화은을 생성하고 차아황산나트륨으로 침출시켰다. 오늘날, 광석에서 은을 추출하는 데 사용되는 몇 가지 공정이 있습니다.

시안화물 또는 더미 침출법이라고 하는 방법은 저급 은광석을 처리하는 저비용 방법이기 때문에 광산 업계에서 받아들여지고 있습니다. 그러나 이 방법에 사용되는 광석은 다음과 같은 특정 특성을 가져야 합니다. 은 입자는 작아야 합니다. 은은 시안화물 용액과 반응해야 합니다. 은광석에는 시안화 공정을 방해할 수 있는 기타 광물 오염물질 및/또는 이물질이 상대적으로 없어야 합니다. 은은 황화물 광물이 없어야 합니다. 시안화에 대한 아이디어는 실제로 18세기 스페인 광부가 산화구리 광석의 큰 더미를 통해 산성 용액을 침투시켰을 때로 거슬러 올라갑니다. 이 과정은 19세기 후반에 현재의 형태로 발전했습니다. 시안화물 공정은 여기에 설명되어 있습니다.

광석 준비

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은광석 1개를 일반적으로 1-1.5인치(2.5-3.75cm) 직경의 조각으로 분쇄하여 다공성 물질을 만듭니다. 알칼리성 환경을 조성하기 위해 은 광석 1톤당 약 3-5lb(1.4-2.3kg)의 석회가 추가됩니다. 귀금속이 황화물 광물에 국한되지 않도록 광석을 완전히 산화시켜야 합니다. 미분이나 점토가 있는 곳에서는 광석이 응집되어 균일한 침출 더미가 생성됩니다. 이 공정은 광석 파쇄, 시멘트 첨가, 혼합, 물 또는 시안화물 용액 첨가 및 건조 공기 중에서 24-48시간 동안 양생하는 것으로 구성된다.

2 시안화은 용액의 손실을 제거하기 위해 불침투성 패드 위에 부서지거나 부숴진 광석을 쌓습니다. 패드 재료는 아스팔트, 플라스틱, 고무 시트 및/또는 점토일 수 있습니다. 이 패드는 배수 및 용액 수집을 용이하게 하기 위해 두 방향으로 경사져 있습니다.

시안화물 용액 첨가 및 경화

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3 물과 시안화나트륨의 용액을 광석에 가한다. 솔루션은 도랑, 주입 또는 모세관의 누출을 포함하여 스프링클러 시스템 또는 연못 방법에 의해 더미로 전달됩니다.

은 회수

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4 은은 여러 가지 방법 중 하나로 더미 침출 용액에서 회수됩니다. 가장 흔한 방법은 미세 아연 가루를 사용하여 용액에서 귀금속을 침전시키는 Merrill-Crow 침전입니다. 그런 다음 은 침전물을 여과하고 녹여서 덩어리 막대로 만듭니다.

5 다른 회수 방법은 용액이 활성탄을 포함하는 탱크나 타워를 통해 펌핑되는 활성탄 흡수와 은 침전물을 형성하는 황화나트륨 용액의 첨가입니다. 다른 방법에서 용액은 은을 끌어당기는 하전된 수지 재료를 통과합니다. 복구 방법은 일반적으로 경제적 요인에 따라 결정됩니다.

은은 단독으로 발견되는 경우는 거의 없지만 대부분 납, 구리, 금 및 상업적으로 가치가 있을 수 있는 기타 금속을 포함하는 광석에서 발견됩니다. 은은 이러한 금속 가공의 부산물로 나타납니다. 아연 함유 광석에서 은을 회수하기 위해 Parkes 공정이 사용됩니다. 이 방법에서 광석은 녹을 때까지 가열됩니다. 금속 혼합물이 냉각되면 표면에 아연과 은의 껍질이 형성됩니다. 껍질이 제거되고 금속은 증류 과정을 거쳐 은에서 아연을 제거합니다.

구리 함유 광석에서 은을 추출하기 위해 전해 정제 공정이 사용됩니다. 광석은 전해질 용액에 양극 또는 음극과 양극 또는 음극을 포함하는 전해조에 넣습니다. 용액에 전기가 흐르면 은은 다른 금속과 함께 양극에 점액으로 축적되고 구리는 음극에 침전됩니다. 슬라임을 모아서 볶고, 침출하고, 제련하여 불순물을 제거합니다. 금속은 블록으로 형성되어 또 다른 전기분해에서 양극으로 사용됩니다. 전기가 질산은 용액을 통해 보내지면 순수한 은이 음극에 증착됩니다.

미래

미래에 은이 얼마나 생산될 것인지는 다른 금속의 생산 속도와 은의 미래 사용을 포함한 많은 요인에 따라 달라집니다. 은에 대한 산업 수요는 전반적으로 안정적인 것으로 보입니다. 은은 자연적으로 다른 금속과 함께 생성되기 때문에 미래의 생산은 구리, 납, 금 및 아연의 생산과 연결됩니다.

미래에 은은 보석 및 은제품과 같은 소비재뿐만 아니라 특수 산업 분야에도 계속 사용될 것입니다. 이러한 전통적인 용도 외에도 은의 가치는 금속의 새로운 용도에 따라 달라집니다. 예를 들어, 은을 살균제로 사용하는 것은 현재 개발 중에 있습니다. 제조업체들은 후천성 면역결핍 증후군(AIDS)과 관련된 바이러스를 포함한 많은 바이러스가 전화기와 같은 플라스틱 제품 표면에 침착된 체액에서 개인 외부에서 잠시 동안 생존할 것이라는 애틀랜타 소재 질병 통제 센터의 연구에 대응하기 위해 서두르고 있습니다. 일본 오사카에 있는 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.는 오사카 대학의 미생물 질병 연구소에서 플라스틱 제품에 대해 오래 지속되는 살균 기능을 제공하는 표면 처리 제품을 생산하는 프로젝트를 완료했습니다. 연구에 따르면 가장 효과적인 시스템은 티오황산은을 기반으로 하는 화합물입니다.

현재 Amenitop이라는 이름으로 판매되고 있는 이 시스템은 은 티오황산염 착물을 포함하는 실리카겔 미소구체로 구성되어 있습니다. 실리카겔 코팅으로 표면에 은 화합물이 서서히 방출되어 오래 지속되는 살균 효과를 제공합니다. 연구에 따르면 Amenitop은 세포막을 파괴하여 박테리아와 바이러스를 죽입니다.