银电解液净化渣中银和铜的分离回收_赵祝鹏.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月中国有色冶金 冶炼工艺银电解液净化渣中银和铜的分离回收赵祝鹏,张善辉,崔家友,张 腾,贺东晓(山东恒邦冶炼股份有限公司,山东 烟台)摘 要 银电解液净化过程中产生的净化渣中铜含量较高,采用火法工艺处理,存在除铜周期长、金银直收率低的问题,而且产生的含金银烟灰需要二次处理,增加了处理成本。本文探索使用硫酸法处理银电解液净化过程中产生的净化渣。结果表明,采用硫酸法湿法工艺处理净化渣,控制硫酸浓度、反应温度、反应时间、液固比、食盐加入量为.的条件,净化渣中铜的浸出率可达到以上,反应后液中银含量降到.。生产实践中,浸出渣中银含量可稳定在以上,铜含量为.以下,实现了银铜的分离。相较
2、于传统处理工艺,本工艺具有操作简单,且具有良好的经济与环保效益。关键词 银电解液;净化渣;铜;硫酸;银;湿法工艺中图分类号;文献标志码 文章编号():收稿日期 作者简介 赵祝鹏,男,硕士,工程师,研究方向为稀贵金属综合回收。基金项目 国家重点研发计划项目“铜冶炼危废源头减量及全过程控制技术与示范”()。引用格式 赵祝鹏,张善辉,崔家友,等 银电解液净化渣中银和铜的分离回收 中国有色冶金,():在银粉的实际生产过程中,随着银电解运行时间的不断延长,电解液中的杂质含量逐渐升高,当电解液中铜杂质含量达到一定值后,将影响电解银粉质量,需及时将电解液进行报废并更换电解液以保证电解银粉质量。目前对于电解液
3、的报废与净化工艺主要为沉银置换法和净化法。沉银置换法主要原理是在要报废的电解液中加入食盐进行沉银得到氯化银,然后将氯化银在酸性条件下加入铁粉还原为粗银粉,最后将得到的粗银粉转入分银炉进行熔炼产银阳极板;净化法的原理为在碱性条件下,将部分贱金属形成沉淀,从而实现电解液中杂质去除的目的,净化法可以实现电解液的循环使用,避免重新制备电解液导致环保压力增大。当前很多厂家主要采用加入片碱试剂对电解液中的杂质进行沉淀从而达到实现电解液净化的目的,通过净化后可以得到富含银铜的净化渣。针对净化渣的处理方法,目前主要有 种主流方法。一种采用焙烧法除硝再湿法浸出或返火法系统进行回收金银。本方法为火法处理工艺,减少
4、了废水的产生,但由于净化渣中铜含量较高,导致在火法除铜产银阳极板过程中消耗大量的辅料,同时除铜周期延长,在氧化除铜的过程中,净化渣中部分金银会随着烟气进入烟尘,导致净化渣中金银的分散、金银直收率的下降,且产生的含金银烟灰需要二次处理,增加了处理成本和能耗。另一种方法为使用硝酸对净化渣进行湿法处理,由于净化渣含有硝酸根,可以实现净化渣中银和铜的分离,但是在净化渣浸出过程中会出现溶金问题,金与铜进入溶液,通过加入沉淀试剂形成金铜渣,再返铜系统处理,影响金的直收率。同时由于采用硝酸处理,在反应的过程中会产生氮氧化物,增加后续氮氧化物吸收塔的压力,导致环保负荷增大。针对以上生产过程中存在的问题,本文探
5、索采用改进的湿法处理工艺,即先对净化渣进行水洗,除去净化渣中存在的硝酸根离子,然后采用硫酸体系(硫酸和食盐)对净化渣进行脱铜处理,实现铜的开路,而金银则富集在渣中,从而实现净化渣中有价元素金银铜的分离回收。试验介绍.试验原料、试剂及设备)试验原料。试验所用的净化渣取自恒邦冶炼厂,净化渣中金、银、铜及其他杂质元素含量分析见表。表 净化渣中各元素含量 元素含量.注:带单位为 。)试验试剂。硫酸(工业级,山东恒邦冶炼股份有限公司)、食盐()。)试验设备。烧杯()、机械搅拌器、水浴锅、水环式真空泵。.反应原理银电解液净化得到的净化渣中银和铜以氢氧化物和氧化物的形式存在,通过使用稀硫酸浸出工艺可以实现净
6、化渣中的铜和银分离。在浸出过程中,少量的银会以硫酸银的形式浸出,针对银的浸出采用食盐沉淀的方法实现银的沉淀回收,从而达到银与铜分离的目的,具体反应原理见式()()。()()()()()().试验方法称取净化渣样品 进行洗涤,低温烘干;每次称取 净化渣样品于烧杯中,加入一定体积的自来水、工业硫酸和工业食盐,恒温水浴锅控制反应温度,启动搅拌,控制不同浸出条件硫酸浓度、反应温度、反应时间、液固比 (体积质量比,下同)、食盐加入量等;浸出结束后采用真空过滤,浸出渣经洗涤、烘干,用原子吸收光谱法测定浸出渣中铜、银含量,计算浸出率,测定浸出液的银含量。.现有工艺与试验工艺净化渣火法处理工艺流程和硝酸处理流
7、程分别如图、图 所示。本试验净化渣硫酸处理工艺流程如图 所示。图 净化渣火法处理工艺流程 图 净化渣硝酸处理工艺流程 结果与讨论.硫酸浓度对净化渣中铜浸出率的影响固定试验条件:称取洗涤烘干净化渣 ,食盐的加入量 ,反应液固比 ,浸出反应温度,反应时间 。考察硫酸浓度对净化渣中铜浸出率的影响,试验结果如图 所示。由图 可以看出,当硫酸浓度低于 时,净化渣中的铜浸出不完全,这是由于净化渣呈碱性,在硫中中 国国 有有 色色 冶冶 金金冶炼工艺图 净化渣硫酸处理工艺流程 图 硫酸浓度对净化渣中铜浸出率的影响 酸浸出的过程中会消耗一定量的硫酸。但随着硫酸浓度的增加,净化渣中铜的浸出率逐渐升高,当硫酸浓度
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