從金電解陽(yáng)極泥中回收銀試驗(yàn)研究

倪迎瑞，寧創(chuàng)路，李佳誠(chéng)，閔丁丁，熊鵬程

(1.陜西黃金集團(tuán)西安秦金有限責(zé)任公司，陜西西安 710054；2.西安匯創(chuàng)貴金屬新材料研究院有限公司，陜西西安 710000)

金電解陽(yáng)極泥中含有大量AgCl和金，火法通常將其返回制備金銀合金陽(yáng)極，用于電解金，金、銀不能徹底分離，生產(chǎn)的金純度較低，銀回收率低[1-5]。濕法工藝有氨浸銀—水合肼還原銀[6-11]、亞硫酸鈉浸出銀—甲醛還原沉淀銀[12-14]。兩種方法均可將金、銀分離，但氨水和甲醛的使用易造成環(huán)境污染。氨浸銀—水合肼還原法中，銀氨溶液不穩(wěn)定，有安全隱患；亞硫酸鈉浸出銀—甲醛還原法中，甲醛還原速度慢，生成的銀粉顆粒粒徑在微米級(jí)，固液分離困難。試驗(yàn)研究了采用亞硫酸鈉浸出—水合肼還原工藝回收銀，以期為從金電解陽(yáng)極泥中回收金和銀提供一種無(wú)氨方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料為陜西黃金集團(tuán)西安秦金有限責(zé)任公司金電解陽(yáng)極泥，主要成分見(jiàn)表1。

表1 金電解陽(yáng)極泥的主要成分 %

由表1看出：AgCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)31%～37%，Au質(zhì)量分?jǐn)?shù)61%～67%，其他金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于1%。

1.2 試驗(yàn)試劑與設(shè)備

主要試劑：亞硫酸鈉，工業(yè)級(jí)，99%；水合肼，分析純，80 g/L；氫氧化鈉，工業(yè)級(jí)，99%；純凈水。

主要設(shè)備：電解槽(自制)，電解電源(上海百納德電子信息有限公司)，電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)，日立Z-2000火焰石墨爐一體化原子吸收分光光度計(jì)(天美科學(xué)儀器有限公司)，50 L攪拌裝置(自制)，101型電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京偉科永興儀器有限公司)，負(fù)壓溶金裝置(自制)。

1.3 試驗(yàn)原理

1.4 試驗(yàn)方法

將一定量亞硫酸鈉溶液與10 g金電解陽(yáng)極泥混合，室溫下充分?jǐn)嚢杞鲆欢〞r(shí)間后過(guò)濾，濾液加適量水合肼攪拌還原，之后用氫氧化鈉溶液調(diào)pH至堿性，沉淀反應(yīng)完全后過(guò)濾，得固體銀粉。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 亞硫酸鈉質(zhì)量濃度對(duì)銀浸出率的影響

在溫度25 ℃、浸出時(shí)間2 h、液固體積質(zhì)量比10/1、攪拌速度150 r/min條件下，亞硫酸鈉質(zhì)量濃度對(duì)銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 亞硫酸鈉質(zhì)量濃度對(duì)銀浸出率的影響

由圖1看出：隨亞硫酸鈉質(zhì)量濃度增大，銀浸出率逐漸提高；亞硫酸鈉質(zhì)量濃度增至250 g/L時(shí)，銀浸出率高達(dá)99%。亞硫酸鈉質(zhì)量濃度過(guò)低，反應(yīng)速率較低，在有限時(shí)間內(nèi)銀浸出率偏低；亞硫酸鈉質(zhì)量濃度過(guò)高，則試劑用量加大，同時(shí)會(huì)有亞硫酸鈉結(jié)晶析出，導(dǎo)致管路堵塞。綜合考慮，確定適宜亞硫酸鈉質(zhì)量濃度為250 g/L。

2.2 浸出時(shí)間對(duì)銀浸出率的影響

在溫度25 ℃、亞硫酸鈉質(zhì)量濃度250 g/L、液固體積質(zhì)量比10/1、攪拌速度150 r/min條件下，浸出時(shí)間對(duì)銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 浸出時(shí)間對(duì)銀浸出率的影響

由圖2看出：浸出時(shí)間在2 h之內(nèi)，隨浸出時(shí)間延長(zhǎng)，銀浸出率迅速提高，但浸出不完全；浸出2 h后，銀浸出率達(dá)99%并趨于穩(wěn)定。綜合考慮，確定適宜浸出時(shí)間為2 h。

2.3 攪拌速度對(duì)銀浸出率的影響

在溫度25 ℃、浸出時(shí)間2 h、亞硫酸鈉質(zhì)量濃度250 g/L、液固體積質(zhì)量比10/1條件下，攪拌速度對(duì)銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 攪拌速度對(duì)銀浸出率的影響

由圖3看出：隨攪拌速度增大，銀浸出率提高；攪拌速度增至150 r/min時(shí)，銀浸出率達(dá)99%,之后基本保持不變，攪拌速度過(guò)快反而易造成液體飛濺。綜合考慮，確定適宜攪拌速度為150 r/min。

2.4 液固體積質(zhì)量比對(duì)銀浸出率的影響

在溫度25 ℃、浸出時(shí)間2 h、亞硫酸鈉質(zhì)量濃度250 g/L、攪拌速度150 r/min條件下，液固體積質(zhì)量比對(duì)銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 液固體積質(zhì)量比對(duì)銀浸出率的影響

由圖4看出：銀浸出率隨液固體積質(zhì)量比增大而逐漸提高，當(dāng)液固體積質(zhì)量比為10/1時(shí)，銀浸出率達(dá)99%。液固體積質(zhì)量比過(guò)小，溶液中離子濃度過(guò)高，銀浸出率相對(duì)較低；液固體積質(zhì)量比過(guò)大，會(huì)對(duì)后續(xù)還原不利：綜合考慮，確定適宜液固體積質(zhì)量比為10/1。

2.5 水合肼用量對(duì)銀還原率的影響

在溫度25 ℃、浸出時(shí)間2 h、亞硫酸鈉質(zhì)量濃度250 g/L、攪拌速度150 r/min、液固體積質(zhì)量比10/1條件下，對(duì)10 g陽(yáng)極泥進(jìn)行浸出，過(guò)濾后加入水合肼還原并調(diào)濾液pH=13，水合肼用量對(duì)銀還原率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 水合肼用量對(duì)銀還原率的影響

由圖5看出：隨水合肼用量增加，銀還原率逐漸升高；水合肼用量為1.1 mL時(shí)，銀還原率達(dá)99%。綜合考慮，確定水合肼適宜用量為1.1 mL。水合肼用量過(guò)低，會(huì)造成銀還原不徹底；水合肼用量過(guò)高，則造成試劑浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)影響亞硫酸鈉溶液再次利用。綜合考慮，確定水合肼適宜用量為1.1 mL。

2.6 溶液pH對(duì)銀還原率的影響

對(duì)上述濾液加入1.1 mL水合肼，再加入氫氧化鈉溶液調(diào)pH，溶液pH對(duì)銀還原率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 溶液pH對(duì)銀還原率的影響

由圖6看出：隨溶液pH升高，銀還原率逐漸升高；當(dāng)pH增大至13時(shí)，銀還原率接近99%。pH過(guò)低，溶液中的亞硫酸根容易分解；pH過(guò)高會(huì)造成試劑浪費(fèi)，同時(shí)會(huì)生成Ag2O沉淀。綜合考慮，確定溶液pH以13為宜。

3 結(jié)論

針對(duì)金電解陽(yáng)極泥，采用亞硫酸鈉浸出—水合肼還原工藝回收銀，可得到較高銀回收率且純度達(dá)99%。該工藝銀回收率高，質(zhì)量穩(wěn)定，已在工業(yè)中得到應(yīng)用，綠色環(huán)保，安全性高，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。