❶ 鉛陽極泥和銅陽極泥在提取貴金屬上有什麼不同
現在有採用波立登技術處理銅陽極泥的,先濕法
再火法加壓--卡爾多爐--銀電解--金電解
❷ 如何從銅陽極泥中浸出金
銅陽極泥提金銀
銅陽極泥提金銀(extraction of gold and silver from copper anode slime)
從銅電解陽極泥中富集和回收金、銀的過程,為冶金副產物提金的重要部分.銅陽極泥是由銅陽極在電解精煉過程中不溶於電解液的各種物質所組成,物相成分比較復雜,其中銀主要為Ag、Ag2Se、Ag2Te、CuAgSe、AgCl,金呈(Ag、Au)Te2或游離狀態.銅陽極泥組成視產地而異,一般成分(質量分數ω/%)為:cu10~25,Au0.5~5,Ag5~30,Se2~28,Te0.1~8,.Pb1~25;另含少量鉍、銻、砷、鐵、Al2O3、SiO2,微量鈀、鉑,水分20%~40%.大型冶煉廠處理銅陽極泥多使用火法-電解流程,同時並發展了浸出脫銅和濕法處理工藝.火法-電解流程通稱傳統工藝.
傳統工藝 工藝流程和銅陽極泥處理基本相同,主要過程為:(1)硫酸鹽化焙燒蒸餾除硒和焙燒渣浸出脫銅;(2)浸出渣經還原熔煉產出貴鉛合金;(3)貴鉛合金氧化精煉為金銀合金即陽極板;(4)銀電解;(5)銀陽極泥預處理後進行金電解.傳統工藝流程冗長復雜、返料多、金屬直收率不高,為此出現了處理銅陽極泥的新工藝.這些新工藝雖在某種程度上取代了傳統工藝,但實質上仍為傳統工藝的改進方法.
傳統工藝的改進方法 有低溫硫酸化焙燒一濕法處理、低溫氧化焙燒一濕法處理、硫酸化焙燒濕法沉澱金銀、浮選富集金銀和住友法和濕法處理等.它們能更好地保護環境,縮短生產周期,加快資金周轉,提高企業經濟效益.陽極泥含銅很高,預先脫銅,有利於金銀的提取.因此,新工藝在脫銅方法上進行了程度不同的改進.
低溫硫酸化焙燒-濕法處理 工藝流程如圖1.主要過程為:(1)銅陽極泥低溫硫酸化焙燒和蒸餾除硒(573~953K);(2)蒸餾除硒渣用H2SO4+NaCl溶液浸出脫銅;(3)用氨水浸出脫銅渣中的銀;(4)用水合肼還原銀氨溶液中的銀,所得銀粉送銀電解;(5)脫銀渣加Na2CO3使鉛的氯化物和硫酸鹽轉變成碳酸鉛,再用硝酸脫鉛,得到的脫鉛渣即為高品位金精礦;(6)金精礦用鹽酸和Cl2溶解,用SO2還原金溶液得粗金粉送金電解,還原金後的母液加鋅粉置換得鈀鉑精礦;(7)金精礦氯化產出的不溶渣送回收錫、銻.此法特點在於以濕法代替傳統的熔煉貴鉛、火法精煉工藝,仍保留硫酸化焙燒、蒸餾除硒、浸出脫銅和金、銀的電解精煉作業.這種改進不僅消除了鉛害,縮短了處理周期,而且使金、銀從陽極泥到電解的直收率分別由73%和81%提高到99.2%和99%.
低溫氧化焙燒-濕法處理 工藝流程如圖2.主要過程為:(1)低溫648K氧化焙燒使銅氧化成CuO,Ag2Se氧化為Ag2SeO3,用稀硫酸浸出使銅、硒、碲轉變成CuSO4、H2SeO3、H2TeO3進入溶液而得以分離;(2)脫銅渣先氯化分離金,即在硫酸介質中加NaClO3於353~363K溫度下攪拌浸出金、鈀和鉑:
然後調整溶液至pH2~3,加草酸還原金,粗金粉送金電解或溶解後萃取精製.還原金後的母液用鋅粉置換鈀、鉑或經溶劑萃取回收鈀、鉑處理;(3)金浸出渣用含NaClO3250g/L溶液在溶液pH8、固液比1:8條件下浸出3h,銀生成Ag(SeO3)3-進入浸出液,銀浸出率99%~99.8%,浸出液約含銀50g/L,用甲醛還原得銀粉,母液可循環使用,鉛全部留在分銀渣中.此法的主要優點是金、銀直收率高,分別為98.5%和96%;比傳統法高12%及16%;生產周期短,處理成本低;消除了鉛和氨對操作環境的有害影響.
硫酸化焙燒-濕法沉澱金銀 工藝流程如圖3,主要由硫酸化焙燒與蒸餾除硒、稀硫酸浸出及浸出渣溶解分離金等過程組成.(1)硫酸化焙燒和蒸餾除硒:在硫酸:陽極泥=1:1、573K溫度下焙燒2h以及在823~873K溫度下焙燒4h,硒揮發率在99%以上,吸收的硒經還原後得粗硒.(2)稀硫酸浸出:用含硫酸1.5mol/L的溶液在固液比1:(12~15)、353~363K溫度下浸出蒸餾除硒渣2h,銅浸出率為99%,銀浸出率為98%,浸出液用銅置換得海綿銀.(3)浸出渣溶解分離金:稀硫酸浸出渣用NaClO3溶液浸出鉛、碲後產出的含金浸出渣,用過量3倍的溶液在溶液含H2SO41.5mol/L和NaCl2mol/L、固液比l:10、353~363K溫度下浸出4h,浸出所得溶液調整至pH2~3,用草酸還原得純度99.99%的金.
浮選法富集金銀 中國和日本都採用浮選法富集銅陽極泥中的金和銀.中國的作法是將脫銅、硒後的陽極泥磨細後浮選,浮選時加鐵屑置換銀,在348~353K溫度下加硫酸調整溶液的pH,加偏磷酸抑制脈石和鉛,以乙二醇、松節油或甲基異丁基甲醇做起泡劑,丁基黃葯或黑葯做捕收劑,在弱酸性到含硫酸200g/L介質中浮選.經一次粗選、二次掃選、二次精選得到精礦,金、銀的回收率分別達到95.5%、97.4%,90%的鉛留在尾礦.選出的精礦一般為原陽極泥量的50%.精礦加蘇打熔煉得粗銀陽極板,電解得純銀.從銀電解陽極泥中提取金.浮選法對環境污染比原火法熔煉有較大改善,缺點是尾礦含金、銀較高,分別為30~60g/t和60~900g/t.
住友法 為日本住友金屬礦山公司所用的方法.銅陽極泥乾燥後加入673K溫度的焙燒爐中進行氧化焙燒,加料後爐子在1h內均勻升溫至793K後,快速升至973K,並保溫1h.焙砂經細磨後在353K溫度、固液比1:5條件下用濃硫酸浸出3h,浸出渣用氯化法浸出金、銀,浸出液用鹽酸沉澱出AgCl後再送去精煉提金,金的直收率98%以上.所得AgCl送精煉提銀.
濕法處理 工藝流程如圖4.主要過程為:(1)採用稀硫酸和空氣(或氧氣)氧化浸出脫銅,脫銅液返回銅電解;(2)脫銅渣以氯氣、氯酸鈉作氧化劑,控制氧化劑用量即浸出電位只浸出其中的硒、碲,而不浸出金、銀、鈀和鉑,浸出液送回收硒、碲;(3)浸出渣以NH.OH或:Na.S0.浸出銀,銀浸出液送銀精煉;(4)銀浸出渣用HNO3除鉛後,用NaClO3或Cl2、鹽酸氯化溶解金,金溶液送金精煉.
❸ 閾滈槼鏋佹償涓閲戦摱鍚閲忔渶楂
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❹ 電解法處理回收貴金屬的工藝流程圖。
一、項目的背景
貴金屬即金Au、銀Ag、鉑Pt、鈀Pd、鍶、鋨Os、銠Rh和釕Ru 八種金屬。由於這些金屬在地殼中含量稀少,提取困難,但性能優良,應用廣泛,價格昂貴而得名貴金屬。除人們熟知金Au、銀Ag外,其他六種金屬元素稱為鉑族元素(鉑族金屬)。
貴金屬在地殼中的豐度極低,除銀有品位較高的礦藏外,50%以上的金和90%以上的鉑族金屬均分散共生在銅、鉛、鋅和鎳等重有色金屬硫化礦中,其含量極微、品位低至PPm級甚至更低。
隨著人類社會的發展,礦物原料應用范圍日益擴大,人類對礦產的需求量也不斷增加,因此,需要最大限度地提高礦產資源的利用率和金屬循環使用率。由於貴金屬的化學穩定性很高,為它們的再生回收利用提供了條件,加之其本身稀貴,再生回收有利可圖。
二、貴金屬回收利用概況
由於貴金屬在使用過程中本身沒有損耗,且在部件中的含量比原礦要高出許多,各國都把含貴金屬的廢料視作不可多得的貴金屬原料,並給以足夠的重視。且紛紛加以立法、並成立專業貴金屬回收公司。
日本20世紀70年代就頒布了固體廢物處理和清除法律,成立回收協會,至目前已從含貴金屬的廢棄物中回收有價金屬20幾種。
美國回收貴金屬已有幾十年的歷史,形成回收利用產業,成立專門的公司,如阿邁克斯金屬公司和恩格哈特公司,1985年就回收5噸鉑族金屬,1995年回收的貴金屬增加到12.4~15.5噸。
德國1972年頒布了廢棄管理法,規定廢棄物必須作為原料再循環使用,要求提高廢棄物對環境的無害程度。德國有著名的迪高沙公司和暗包岩原料公司都建有專門的裝置回收處理含貴金屬的廢料。
英國有全球性金屬再生公司—阿邁隆金屬公司,專門回收處理各種含貴金屬廢料,回收的鉑、鈀、銀的富集物就有上千噸。
我國的各類電子設備、儀器儀表、電子元器件和家用電器等隨著經濟發展和生活水平的提高,淘汰率迅速提高,形成大量的廢棄物垃圾,不僅浪費了資源和能源,且造成嚴重的環境影響。隨著時間的延續,更新的數量還會增加。如果作為城市垃圾埋掉、燒掉,必將造成空氣、土壤和水體的嚴重污染,影響人民的身體健康。且電器設備的觸點和焊點中都含有貴金屬,應設法回收再利用。
三、生產工藝簡介
根據原料、規模、產品方案的不同、回收工藝有所區別。總體上講,針對銅、鉛陽極泥有火法和濕法之區別,針對二次資源則除火法濕法之外還涉及拆解、機械和預處理工序。
1、銅陽極泥處理工藝
l 火法工藝
火法的傳統工藝流程如下
銅陽極泥
H2SO4 硫酸化焙燒 煙氣(SO2 SeO2) 吸收
稀H2SO 浸出 CuSO4 溶液 粗Se
浸出渣
還原熔煉 爐渣
貴鉛
NaNO3 氧化精煉 渣滓 回收Bi Te
銀陽極
銀電解 海綿銀 銀錠
黑金粉
金電解 廢電解液 回收鉑、鈀
金板 金錠
該流程的主要環節是硫酸化焙燒浸出分離,銅轉化為可溶性硫酸銅,硒化物分解使硒氧化為二氧化硒揮發分離,含SeO2 和SO2 的氣體由氣管抽至吸收塔,SeO2被水吸收生成H2SeO3,並同時被在水中的SO2還原為粗Se。焙燒浸出得CuSO4和部分AgSO4硫酸碲溶液,用銅(片或粉)置換出含碲的粗銀粉送銀精煉。金、銀富集在浸出渣中。還原熔煉主要用浸出渣加氧化鉛或鉛陽極泥合並進行,產出含金銀的貴鉛,然後貴鉛經氧化精煉分離鉛、鉍和碲,澆鑄為金銀合金,經銀電解及精煉,產出海綿銀鑄錠,銀泥(黑金粉)電解得金,金電解廢液回收鉑、鈀。該法的特點是回收率高,可達90%以上,對原料適應性強,比較適合規模處理,歐美和前蘇聯國家大多採用火法流程,流程的缺點是冗長,中間環節多,積壓金屬和資金嚴重,特別是規模小時更為突出,影響經濟效益。除此之外,高溫焚燒產生有害氣體,特別是鉛的揮發,產生二次污染,因此它的應用受到限制。
● 濕法工藝
20世紀70年代濕法流程迅速崛起,並得到國內冶金界的認可,下面做以簡單介紹:
銅陽極泥
H2SO4 浸出銅 CuSO4溶液
乙酸鹽 浸出鉛 Cu、Pb溶液
HNO3 浸出銀 AgNO3溶液 Ag
王水 浸出金 渣 熔煉 回收Sn
金溶液
萃取精煉
金粉
該法用不同的酸分段浸出陽極泥中的賤金屬雜質,以富集金、銀。用H2SO4先使銅成為CuSO4,以乙酸鹽常溫浸出鉛,使鉛生成可溶的乙酸鉛(Pb(Ac)2)分離。浸出渣用硝酸溶解銀、銅、硒、碲,含銀溶液用鹽酸或食鹽沉澱出氯化銀(AgCl),其純度可達99%以上,回收率可達96%,再從氯化銀中精煉提取銀,用王水從硝酸石溶渣中溶解金,金溶液用二丁基卡必醇(DBC)萃取,草酸直接還原得金產品,金純度>99.5%,回收率可達99%。濕法工藝金銀總回收率分別大於99%和98%。由於全流程金屬分離都在酸性水溶液中進行,因此稱為全濕法工藝,與火法工藝相比,有能耗低,有價金屬綜合利用好、廢棄物少、生產過程連續等優點。
l 選冶聯合工藝流程;
銅陽極泥
H2SO4 磨礦脫銅
浸出 CuSO4溶液
浸出渣
H2O 調漿
浮選 尾礦 煉鉛
精礦
焙燒 焙煉 煙氣 回收硒
銀陽極 電解 銀粉 銀錠
黑金粉 電解 金板 金錠
該流程用於處理含鉛高的銅陽極泥,流程包括陽極泥加硫酸磨礦及浸出銅,含金、銀的浸出渣調漿進行浮選,選出的精礦進行蘇打氧化熔煉產出銀陽極,電解產出銀和金粉等工序。流程中金、銀回收率分別達到95%和94%。由於引入浮選工序,精礦熔煉設備規模為火法工藝的1/5,試劑消耗節約一半,減少了鉛的污染,簡化了後續熔煉過程,提高了經濟效益。
l 天津大通銅業有限公司金銀分廠陽極泥處理流程
成份
Cu Au Ag Pb Sb Bi Sn Ni As Te
15.64 2132g/T 15.94 9.95 20.17 1.32 0.92 0.40 7.30
流程
陽極泥
H2SO NaClO3(氧化劑)
稀酸浸出
控電位V420mv
爐渣 爐液
HCl H2SO4 NaClO3
V.1200mv金的控電氯化 沉Se Te
SO2 Cu粉置換
SO2 SeO2 溶液
爐液 NaClO3爐渣1200mv 回收得H2SeO3
粗Te CuSO4
尾液 Au粉 硒
草酸 二次金的控電氯化 濃縮結晶 尾液
爐液 爐渣
Au粉 尾液 硫代硫酸鈉浸銀
鑄Au錠
爐渣 爐液
富集Pb.Sb 水含肼沉銀
外銷
尾液 銀粉
銀粉
銀陽極泥
電解
電銀 陽極泥 電解液
回收金
該流程設計上沒有預焙燒工序,而是以浸銅時添加氧化劑(NaClO3),使陽極泥中Cu、Se、Te氧化成為CuSO4、H2SeO3和H2TeO3並轉入溶液,在溶液中的H2SeO3用SO2還原得到粗Se。Te則用銅粉置換得Te精礦,CuSO4經濃縮得到結晶CuSO4.5H2O。浸出渣經二次控電氯化浸出金,一次浸出金用SO2還原,二次浸出金用草酸還原,金的回收率可達98.4%,控電氯化渣用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)浸銀。硫代硫酸鈉試劑毒性小,消耗少,反應速度快,適於處理含銀物料,銀的回收率可達99%,純度達99%。
大通銅業有限公司的陽極泥含鉛和銻比一般的銅陽極泥高,類似於鉛陽極泥,因此所用的流程類似於鉛陽極泥的氯化法流程,首先用FeCl3或HCl+NaCl溶液浸出鉛陽極泥中的銅、砷、銻、鉍及部分鉛,同時有少部分銀生成AgCl2-溶解,浸出液用水稀釋至PH0.5,使SbCl3水解為SbOCl沉澱,同時沉澱出AgCl(沉澱率達99%以上),浸出渣用氨溶液浸出銀,使轉為可溶性的Ag(NH3)2Cl,再從溶液中用水合肼還原銀,氨浸出渣用HCl+Cl2或HCl+NaClO3浸出回收金,區別在於金、銀回收先後的選擇問題,這需要視具體成分而定。
以上是處理各種陽極泥的幾種典型原則流程,可根據處理陽極泥的成分進行不同的組合。
2、金、銀基合金及雙金屬復合材料以及帶載體的貴金屬廢催化劑的回收流程。
●金銀合金和金屬廢品廢料、廢件的回收流程
含Au、Ag以及ΣPt的雙金屬廢料廢件
預處理
熱分解400~600℃
硝酸浸出
難溶的殘渣(Au、Pt、Pb等) 硝酸浸出液(含Ag及其它金屬)
Cl
溶解 回收AgCl
殘渣 溶液 AgCl 其它金屬
硫化物SO2或NaSO3
沉金 粗Ag提純
粗Au 溶液(Pt、Pb)
提純
預處理可以是拆解或機械處理,熱處理的主要目的是在400~600℃條件下去除有機物,以及低溶點的金屬,然後用qN HNO3溶解,使物料中的銀和其它賤金屬氧化,以硝酸鹽形式轉入溶液,從溶液中回收銀和提純,硝酸不溶殘渣,可以用王水或水氯化浸出或其它溶解金、鉑和鈀,從溶液中回收分離提純Au、Pt和Pd。
黃金的提純:粗金返溶解用二丁基必醇萃取金,反萃之後,再沉金,得到提純。而含Pt、Pd溶液可用二烷基硫醚或N-二仲章基氨基乙酸(N540)萃取鈀,達到與鉑的分離,鈀的萃取率可達99.5%,鉑的萃取率幾乎是零。有機相經水洗後用NH3.H2O反萃取鈀,反萃取液再回收提純鈀。二烷基硫醚被認為是迄今為止工業上分離鉑、鈀最有效的萃取劑,它的唯一缺點是穩定性稍差,易氧化,萃取平衡時間稍長,萃取液回收鉑。當然也可以用30%N540異戊醇+70%煤油萃取鉑和鈀分離。30%N540萃鉑的條件4級萃取,1級洗滌3級反萃、鉑的萃取率可達99.9%,4NHCl反萃,反萃率為99.95%,從反萃液中獲得純度為99.9%的鉑產品。
對於鉑、鈀的分離提純問題,傳統的方法是反復沉澱法,水解沉澱法,硫化物沉澱,氨鹽沉澱或離子交換分離。沉澱法的缺點,首先是分離效率不高,其次是周期長,回收率低,試劑消耗大、操作條件不佳麻煩。離子交換法,樹脂飽和濃度低,用量大,交換徹底、交換時間長。萃取分離提取是近期崛起的分離方法,它的傳播速度快,避開濕法冶金中最為繁雜的液固分離的問題,萃取劑可循環使用,流程相對簡單,周期短,金屬回收率高,純化效果好的優點。因此被廣泛應用。
● 以∑Pt為載體的催化劑回收流程
∑Pt載體有蜂窩狀和小球狀高溶點硅、鋁酸鹽,由於高溫使用過程部分貴金屬會向內層滲透,部分被燒結或被釉化包裹,或轉化為化學惰性的氧化物和硫化物,因此他們的回收利用帶有一定的難度。他們的回收必須經預處理富集階段,然後再行分離提純,預處理富集階段分為:
▲火法富集法,高溫熔煉以鐵為輔收劑。碳作還原劑,加碳熔劑使載體轉變為低熔點、低粘度爐渣,獲得含富鉑族金屬的鐵合金,後續酸浸除鐵,獲得鉑族金屬精礦。該方法的Pd、Pt回收率分別為99%,98%以上。也可以用硫化物(Fe2S,Ni3S2)作捕收劑,較低溫度熔煉,獲得冰鎳後用鋁活法化酸浸,獲得鉑族金屬精礦。
▲載體溶解法:γ—Al2O3載體催化劑,經磨細用H2SO4.NaOH或NaOH+Na2SO3+聯胺溶液直接溶解氧化鋁,而貴金屬全部富集在不溶解渣中。
▲再後續的分離提純就可以接以上流程濕法部分,形成完整的流程。
❺ 從銅陽極泥中回收金銀的基本過程是怎樣的
從鉛陽極泥中回收銀、金、銻、銅、鉛的方法,其特徵依次按如下步驟進行: 1.用液固比為3∶1~6∶1,3N~5.5N的鹽酸在60~90℃下浸出1~2h,除去陽極泥中的銅、銻、經水解回收銻,用鐵屑置換出銅; 2.濾渣中加入渣重3~10%的氯酸鈉,用液固比為
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