一種化學(xué)退鍍技術(shù)從電解槽廢極板上回收金的研究與應(yīng)用

蔣旺　王建偉　李春暉　徐廣平　董廣強(qiáng)

一、生產(chǎn)現(xiàn)狀

赤峰柴礦全泥氰化樹(shù)脂礦漿提金工藝中，載金樹(shù)脂的解吸電積工藝是采用硫氰酸銨和氫氧化鈉作為解吸藥劑，在一定的溫度下，用該藥劑將載金樹(shù)脂上攜帶的Au（CN）2—解吸出來(lái)，完成解吸工藝過(guò)程。解吸后的藥劑為貴液，貴液流經(jīng)電解槽進(jìn)行電積沉金，完成電積工藝過(guò)程。

電解反應(yīng)原理如下：

陰極板：Au（CN）2—? + e? =? Au + 2CN—? ? ?2H+ + e = H2

陽(yáng)極板：CN— + 2OH— = CNO— + H2O + 2e? ?2CNO—? + 4OH— =2CO2 + N2 + H2O + 6e

4OH— = 2H2O + O2 + 4e

陰極板電解沉積金泥，牢固附著在陰極板上，不容易從陰極板鋼網(wǎng)上沖刷脫落，為方便清理陰極板附著的金泥，出金泥前，需要對(duì)電解槽陽(yáng)極、陰極進(jìn)行反電解工藝操作，即將陽(yáng)極板、陰極板電源正負(fù)極進(jìn)行互換，因此陽(yáng)極板、陰極板電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生交換，使陰極板附著的金泥松散脫落至電解槽底部，同時(shí)在陰陽(yáng)極板表層會(huì)在一定程度上電解沉積少量的金。

陰陽(yáng)極板在使用過(guò)程中存在一定程度的電化學(xué)腐蝕作用，經(jīng)10—12個(gè)月陰陽(yáng)極板因腐蝕嚴(yán)重需更換新極板，否則影響解吸電解效率降低，更換下來(lái)的極板利用鋼絲刷刷洗回收表面附著的陽(yáng)極腐蝕雜質(zhì)，極板刷洗干凈后送至冶煉室存放，多年來(lái)冶煉室內(nèi)積存極板數(shù)量逐漸增加，已成為冶煉室內(nèi)含金廢料處理的難題，期間技術(shù)人員通過(guò)咨詢(xún)行業(yè)專(zhuān)家以及查閱資料，一直沒(méi)有找到較好的方法，2017年初技術(shù)人員閱讀貴金屬提取技術(shù)方面的期刊，發(fā)現(xiàn)利用電鍍領(lǐng)域化學(xué)退鍍技術(shù)處理這些廢陽(yáng)極板具有一定的可行性，于是技術(shù)人員著手開(kāi)展可行性探索研究。

退鍍技術(shù)，是電鍍領(lǐng)域中不可避免的一環(huán)。其方法主要有兩種一種是將退鍍零件浸泡在退鍍?nèi)芤褐?，其原理是利用化學(xué)溶解法將電鍍層除去。另一種方法是將退鍍零件放在退鍍?nèi)芤褐羞M(jìn)行電解，其原理是利用電化學(xué)法將電鍍層除去。選礦技術(shù)人員利用電鍍領(lǐng)域退鍍技術(shù)將電解槽腐蝕廢的陽(yáng)極板浸泡在退鍍液中，溶解回收陽(yáng)極板表面的殘留的金。

二、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)

研究制定適用于冶煉室內(nèi)堆存陰陽(yáng)極板等含金物料清理回收金的技術(shù)措施，根據(jù)技術(shù)措施制定對(duì)冶煉室堆存陰陽(yáng)極板切實(shí)可行清理回收金實(shí)施方案，對(duì)冶煉室含金物料進(jìn)行系統(tǒng)清理回收。

退鍍液配置，間硝基苯磺酸鈉溶液50—75g/l，氰化鈉溶液50—75g/l，配置氰化鈉溶液前利用氫氧化鈉調(diào)整ph>9，防止氰化鈉溶解過(guò)程中揮發(fā)出氰化氫氣體，危及人身安全。上述兩種溶液混合后加熱至80—90℃，利用溫度計(jì)時(shí)刻控制溫度，避免溫度過(guò)高發(fā)生爆沸，然后將廢陽(yáng)極板浸泡在退鍍液中3—5分鐘。間硝基苯磺酸鈉中含有一個(gè)氧化集團(tuán)—“NO2”其氧化性比HNO3弱，這一特點(diǎn)使它即可將金屬氧化成離子，又不致因氧化性太強(qiáng)而腐蝕基體。

退鍍反應(yīng)基本原理：

陽(yáng)極反應(yīng)：Au —? 2e? =? Au2+

為保證實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程順利進(jìn)行，首先在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展小型驗(yàn)證性試驗(yàn)。

1、主要儀器設(shè)備

序號(hào) 試驗(yàn)儀器和設(shè)備名稱(chēng) 型號(hào) 用途

1 電子天平 JA5001 稱(chēng)量

2 不銹鋼盆 2L 配置溶液

3 電爐子 1000W 加熱

4 玻璃棒 2XZ-1 攪拌

5 量筒 1000ml 稱(chēng)量

2、主要藥劑

按照技術(shù)方案，在實(shí)驗(yàn)室配置50g/l間硝基苯磺酸鈉溶液500ml，氰化鈉溶液500ml，將兩種溶液倒入不銹鋼內(nèi)，利用電爐子加熱至80—90℃，然后后將預(yù)先在冶煉切割下來(lái)的一小塊含金鐵板放入退鍍液中浸泡3—5分鐘，將鐵板取出，取退鍍液送質(zhì)檢中心后取樣化驗(yàn)金品位201.17g/m3。驗(yàn)證利用該技術(shù)方案能夠?qū)U陽(yáng)極板上的鍍層金分離下來(lái)，生產(chǎn)應(yīng)用可行。

2017年—2018年開(kāi)展生產(chǎn)實(shí)踐，在冶煉室內(nèi)砌制爐灶，上面利用鐵板焊制2m3鐵槽，上方制作通風(fēng)罩利用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)，以免氰化氫中毒。按照上述技術(shù)方案，利用固體氰化鈉、間硝基苯磺酸鈉和氫氧化鈉配制成退鍍液2m3，將退鍍液加熱至80—90℃，然后將冶煉室內(nèi)廢極板放入鐵槽退鍍液中浸泡，為保證廢極板上的金充分溶解，每批次浸泡時(shí)間由3—5分鐘延長(zhǎng)至10分鐘，浸泡過(guò)的陽(yáng)極板取出后用清水沖洗干凈。本次共計(jì)利用退鍍液浸泡處理陽(yáng)極板140塊，退鍍液品位302.83g/m3。

2018年—2019年在老煉金室拆除在極板清理過(guò)程中，首先利用鋼絲刷及拋光片清理極板表面附著的含金物料，共計(jì)500余塊，清理完成后，部分含金物料仍牢固附蝕在極板上與鋼網(wǎng)內(nèi)，利用鋼絲刷無(wú)法全部清理。通過(guò)2017年—2018年退鍍工作經(jīng)驗(yàn)，利用化學(xué)試劑間硝基苯磺酸鈉加入氰化鈉，對(duì)極板進(jìn)行退鍍，此方法在實(shí)施過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，存在安全隱患。根據(jù)該原理，結(jié)合低毒環(huán)保藥劑性質(zhì)與氰化鈉藥劑作用機(jī)理相同的特點(diǎn)，2018年末利用喜金環(huán)保藥劑加間硝基苯磺酸鈉，制作退鍍?nèi)芤海〉昧伺c添加氰化鈉同樣的效果。利用退鍍?nèi)芤航輼O板后，通過(guò)毛刷輕輕刷洗，附蝕在極板上的金泥，隨即分離。

通過(guò)退鍍方法，2018年—2019年共計(jì)回收金泥300.8公斤，合計(jì)回收黃金6438.32g。

三、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益

1、經(jīng)濟(jì)效益

（1）2017年—2018年首次利用退鍍技術(shù)處理廢極板，原計(jì)劃含金退鍍液利用活性炭吸附回收金，使用后退鍍液較為渾濁不利于用活性炭吸附，本次將退鍍液進(jìn)行自然蒸發(fā)晾干，避免加熱烘干增加成本。陽(yáng)極板退鍍液烘干固體取樣化驗(yàn)品位6750.86g/t，重量133kg，通過(guò)退鍍液從廢極極板上回收黃金133*6750.86=897.86g，根據(jù)當(dāng)時(shí)黃金價(jià)格270元/克，計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益897.86*270=242422.2元。

本次使用固體氰化鈉50公斤（11.11元/公斤），間硝基苯磺酸鈉50公斤（19.66元/公斤），氫氧化鈉7公斤（4.66元/公斤），煤炭600公斤噸（0.6元/公斤）共計(jì)發(fā)生成本費(fèi)用：50*11.11+50*19.66+7*4.66+600*0.6=1931.12元，本次通過(guò)化學(xué)退鍍技術(shù)從廢陽(yáng)極板上回收金產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為242422.2-1931.12=24.05萬(wàn)元。

（2）2018年—2019年再次利用退鍍技術(shù)處理廢極板，共計(jì)從廢舊極板上清理回收黃金6438.32克，使用喜金環(huán)保藥劑250公斤，28元/公斤，間硝基苯磺酸鈉100公斤，19.96元/公斤，液體加熱使用煤炭600公斤，0.6元/公斤，黃金價(jià)格按照290元/克，則本次通過(guò)退鍍技術(shù)從廢舊極板中回收黃金產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為：6438.32*290-250*28-100*19.86-600*0.6=185.78萬(wàn)元。

綜合統(tǒng)計(jì)2017年—2019年利用退鍍技術(shù)處理冶煉室堆存的廢極板，共計(jì)回收黃金897.86+6438.32=7336.18g，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益24.05+185.78=209.83萬(wàn)元。

2、社會(huì)效益

該項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，利用不同領(lǐng)域的技術(shù)解決選冶生產(chǎn)問(wèn)題，為后續(xù)冶煉室積存含金廢舊板材處理提供技術(shù)支持，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張婷，王勇，盛廣能，呂承凱.電子廢棄物中的金屬回收技術(shù)[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2009年02期