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SBRF—E金银精炼新工艺的研究与生产实践

2019-02-19   
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一、导言
在我国参加WTO,黄金走向市场的前提下,为了厂商的长足发展,山东招金金银精粹有限公司在原有金银精粹技能的基础上,自主研讨开发了SBRF—E金银精粹新工艺。经过出产实践证明,该工艺具有习惯性强、出产周期短、出产本钱低、产品质量安稳等长处。其各项技能、经济指标均处于世界领先水平,出产的产品彻底可以满意黄金市场买卖的需求。
二、SBRF—E金银精粹工艺
SBRF—E金精粹工艺流程见图1。

图1  SBRF—E法金银精粹工艺流程

(一)金精粹工艺
1、粗金粉化
山东招金金银精粹有限公司首要以粗金为出产质料,在进入SBRF—E精粹作业前,先对粗金进行粉化处理,粉化处理后的金粉粒度达-200目含量大于95% 、-120目含量大于99%。整个进程为熔融金液流经42~50MPa的高压喷发水而被粉碎成金粉。
2、预浸除杂
粗金中含有铜、铅、锌、铁等杂质,若直接进行氯化浸出,这些杂质就会进入氯浸液中,影响复原金的质量,所以需求对粗金进行预处理。预浸工艺可以挑选性地使贱金属转化为离子状况进入溶液而被除掉,为进步复原金粉的质量发明有利的条件。预浸除杂用作浸出剂,压缩空气为氧化剂,固液质量比S/L=1∶4~1∶5,反响温度70~80℃,pH = 0.5~0.7,发作的首要化学反响为:
Pb(Zn、Fe)+2HCl→Pb(Zn、Fe) Cl2+H2
2Cu(Pb、Zn、Fe)+O2→2Cu(Pb、Zn、Fe)O
Cu(Pb、Zn、Fe)O+2HCl→Cu(Pb、Zn、Fe)Cl2 +H2O
因受金质料性质动摇较大的影响,质猜中的金含量以及杂质金属的含量也不安稳。这就要求在出产进程中,技能条件可以习惯这些物料化学组成的改变。出产实践标明,SBRF—E预浸除杂质进程技能条件易于操控,出产技能指标安稳,除杂作用好,铜、铅、锌、铁等杂质浸出率达99%以上。
影响预浸除杂作用的要素首要有:浸出液的pH值、预浸反响温度、固液比、压缩空气通入量、预浸时刻。
3、氯化浸金
氯化浸金的意图是将经过预浸除杂后的金粉中的金及残留的微量铜、铅、锌、铁等杂质金属转化为络离子或离子方式进入溶液,一起使与金电极电位附近的银以固态沉积方式进入渣中。
由Au-H2O-Cl2系电位-pH图(见图2)以及一些金属的标准电极电位表(见表1)可看出,在介质中通入,一切金属均溶于中,银以AgCl沉积的方式留在渣中。

图2  25℃时Au-H2O-Cl2系电位-pH图
首要化学反响为:
2Au+2HCl+3Cl2→2HAuCl4
2Ag+Cl2→2AgCl
Pb(Zn、Fe)+2HCl→Pb(Zn、Fe)Cl2+H2↑
H2 +Cl2→2HCl
Cu(Pb、Zn、Fe)+Cl2→Cu(Pb、Zn、Fe)Cl2
2 Fe Cl2+ Cl2→2FeCl3

表1  某些金属的标准电极电位





Men+/Me

Fe2+/Fe

Fe3+/Fe

Cu2+/ Cu

Cu+/ Cu

Fe3+/Fe2+

Ag+/Ag

Pb2+/Pb

Au3+/Au

Au+/Au


标准电极
电位/V

-0.44

0.015

0.153

0.521

0.771

0.799

0.987

1.5

1.68
为了确保较高的浸出率,挑选操控恰当的浸出条件是工艺的要害。
(1)浓度。在氯化浸出进程中,除了铜、铅、锌、铁等杂质金属进入溶液外,和还使单质金氧化为AuCl4- 络合离子进入溶液,金浸出率随浓度的改变曲线见图3。从图3可看出,金浸出率随质量浓度的添加而进步,质量浓度大于200g/L时金的浸出率可达99.99%。


图3  浓度对金浸出率的影响曲线
(2)用量。当通入后,金、银等被氧化,金以AuCl4-络离子转入溶液,银被氧化生成AgCl沉积使金与银别离。跟着耗量的添加金浸出率升高,当用量超越0.5kg/kgAu时,金的浸出率无明显改变。用量对金浸出率的影响见图4。

图4  用量对金浸出率的影响曲线
(3)固液质量比。因为质料含杂质较少,固液比对金的浸出影响不大。实践证明,当固液比S/L=1∶3~1∶4 时,可使金的浸出率达99.99%。
(4)浸出时刻。氯浸作业开始阶段与金反响缓慢,耗量每小时仅为几个立方米,中间可达50m3/h,反响剧烈,浸出后期达2~3 m3/h。金浸出率随浸出时刻改变曲线见图5。实践标明,正常情况下,氯浸作业时刻为5h左右。

图5  浸出时刻对金浸出率的影响曲线
(5)反响温度。温度对金浸出作用的影响非常大。温度高反响速度快,但温度过高溶液中及蒸发严峻,会使浸出率大幅下降,一起进步了AgCl、PbCl2
在溶液中的溶解度,然后影响到下一步金粉的复原。依据AgCl、PbCl2的溶解度以及出产实践标明,氯浸作业温度85℃~90℃比较适合。氯浸作业完毕后必须将溶液冷却至30℃~40℃,使AgCl、PbCl2沉积分出,这样才干有效地按捺AgCl、PbCl2进入溶液,消除它们对金溶液的污染。
4、金的复原
氯化浸金液经过过滤、洗刷后,用调理pH值为0~0.5,然后缓慢参加SBRF复原剂,经过恰当地操控溶液系统中的氧化复原电位,敏捷彻底地将AuCl4-复原成单质金而沉积出来,其它杂质不被复原而残留在贫液中。一次复原完毕时电位操控在690~700mV,金复原率85%~90%,金粉质量达GB4134-94 1号金要求;二次复原电位操控在390mV以上,二次复原率10%~15%,金粉质量达GB4134-94 2号金要求。
在出产实践中,金复原进程的技能条件操控要求非常严厉。
(1)复原剂用量与复原时刻。复原时刻与SBRF复原剂参加速度有关,一般操控在3h左右,以便调查复原进程和断定复原结尾电位。SBRF复原剂用量为0.74kg/kgAu,复原后贫液金质量浓度小于0.5mg/L,贫液经污水处理和尾液经炭吸附后,原子吸收光谱仪和ICP等离子光谱仪均检不出贫液含金。SBRF复原剂的用量对金复原率的影响见图6。
(2)氧化复原电位。SBRF-E法复原金氧化复原电位对金复原率的影响见图7。由图7可看出,开始氧化复原电位操控在690~700mV,金复原率达80%以上;操控在390~400mV之间,金复原率达100%。

图6  复原剂用量对金复原率的影响曲线


图7  金复原率随氧化复原电位的改变曲线

(3)反响温度。SBRF是一种复原才能极强的复原剂,温度对金的复原率影响不大。但温度过高,金粉易构成凝集物,不利于整理和洗刷;温度过低AgCl、PbCl2结晶分出,又简单形成金粉污染。实践标明,最佳复原温度为55℃~57℃。
(二)银精粹工艺
1、氯化银的转化
氯化浸出进程中发生的滤渣首要为固态氯化银,选用工业铁粉将其转化为粗银:
2AgCl+Fe→2Ag+FeCl2
铁粉置换为原电池反响。操控条件为mAg∶mFe=3.7∶1,固液质量比S/L=1∶10,pH<1,作业温度60℃~80℃。银置换率99.99%。置换得到的粗银进入银电解精粹作业。
2、银电解精粹
银电解是较老练的工艺,但本工艺选用高电流密度电解提纯银,这在国内还不多见。该工艺效率高,出产周期短,仅为18~20h。电解温度50℃~65℃,电解液银质量浓度120~150g/L,pH=2~3,槽电压5~6V,同极距140mm,电流密度1000A/m2。银回收率99.99%。产品质量契合GB4135-94 1号、2号银的标准。
三、本钱分析
依据一年来的首要材料、动力及其耗费,金银精粹的出产本钱、银电解直接作业本钱别离见表2、表3。




    由表2、表3可看出,SBRF-E金银精粹工艺出产本钱较低,提金作业本钱为0.13元/g,银直接本钱5.37元/kg。


四、结语
1、出产实践标明:SBRF-E金银精粹工艺结构合理,流程短,技能先进,习惯性强。
2、自动化程度高。整个进程选用PLG全自动操控系统操控工艺参数,大大进步了劳动强度。
3、回收率高。金回收率99.96%,银回收率99.99%;排放的污水中金含量近似为0,银少于0.5mg/L。
4、产品纯度高,质量安稳,金银产品均契合国家质量标准。
5、出产周期短。金精粹周期36h,银电解精粹周期18~20h,流程金积压少。
6、出产本钱低。金的出产作业本钱仅为0.13元/g,银为5.37元/kg。
7、流程中无工艺废渣;废水合格排放;出产进程中选用负压操作,抽出的气体经喷淋吸收后到达国家排放标准,出产环境优秀。