约翰逊·马捷化学有限公司废旧贵金属收回厂,坐落伦敦北郊的布林斯敦,于1979年10月投产。布林斯敦厂不光以高的功率从各种废旧原猜中收回贵金属,并且也从一次质料(包含电解阳极泥等)中收回贵金属。该厂从各种原猜中收回贵金属的工艺流程如图1。与该厂流程类似的还有美国矿务局用以收回金的工艺。这些流程的作业包含贵金属冶金的一切惯例工艺,但出产进程的操控是先进的。
图1 布林斯敦工厂废旧贵金属收回的工艺流程
一、进厂质料的预先处理和分类
虽然火法-电解法惯例流程从废旧原猜中收回金、银的办法老练,但废旧质料来历广,品种杂乱,档次凹凸悬殊(从百分之零点几至百分之九十)。因而,首要的问题是将废旧质料进行预先处理和分类,以确保取样分析的准确性。然后,依据质料的品种和档次凹凸,选用最适合的处理办法。不然,就会添加出产工序,使出产成本增高。
质料的预先处理包含燃烧、枯燥、磨矿、筛分和混匀(或溶化),然后取样分析,这些工序是依据质料形状和品种的需求进行的,而不是一切质料都有必要通过这些工序处理(见表1)。如湿润的粉料和细泥,刚于蒸汽水套枯燥炉、热风流态化层枯燥炉或电热盘形枯燥炉中烘干。含有机物(塑料等)和其他可燃物(油类等)的废料,一般在马弗炉中燃烧。并经静电或布袋收尘器净化空气,确保贵金属不随烟气排放丢失。陶瓷、坩埚和耐火材料,以及枯燥或燃烧过的物料,通过接连主动筛分、定时排空的专用球磨机磨矿。小批量质料则用碾磨盘开路磨矿。磨矿的首要操控参数是磨矿粒度。对贫矿而言,较适宜的粒度为-30目。因为磨机排出的大块物料一般是金属块,因而,在进厂质料预先处理进程中,一般包含磨细物料供取样和从中收回金属块两项作业。即别离对筛分后的细粒料进行混匀取样和对收回的金属块进行熔化取样。为改进环境和消除噪音,磨机间建有隔音室。
表1 废旧质料的预处理和取样分析
质料品种
预先处理工序
取样
分析
燃烧或枯燥
磨矿
筛分
混匀
化学处理
熔化
碎屑
V
V
V
V
有机物
V
V
V
V
V
V
陶瓷、坩埚、耐火材料
V
V
V
V
V
粉末
V
V
V
V
金属或合金
V
V
V
V
二、取样和分析
细粒物料在水泥地上用铁铲混匀,然后用锥堆四分法或许四分缩分法取样。但因为细粒物猜中常含有-30意图金属颗粒,易形成档次的偏析差错。为此,英国和美国规划了如下的新取样体系。
在英国,运用的是在磨矿、筛分、取样,储存到运送进程的各标准矿仓设一整套主动取样体系。该体系将-30意图细矿送入一个歪斜反转的大容器内,混合的细矿经振荡给料机进入梭形给料机,再给入水平滚动搜集箱,以确保细矿从取样体系均匀流出。实践证明,这一体系是多用途的适合于各种细粒物料(包含流动性差的粉末)的取样体系。
美国最近规划的新取样体系,是将筛分过的粉矿通过2台笔直螺旋混合机,然后进入一台马鞍形(knight)两向分样器,并从两边流出的粉矿中各取一个占总量1%的试样。两个比照试样别离通过振荡磨矿机磨碎后,于旋转的格条缩样器中缩分后送分析,以确保试样具有真实的代表性。
布林斯敦厂的化验室,不光配备有火法试金和分量分析的设备,还有原子吸收光谱仪、X荧光光谱仪和用电子计算机操控的直接读数发射光谱仪等最先进的仪器,对来料及产品质量进行严厉的分析查验。
三、质料的熔炼和精粹
经预先处理和取样分析的质料,依据贵金属含量凹凸和其他组分选用表2的熔炼和精粹工艺。
表2 质料的熔炼和精粹工序
质料
制球
鼓风炉
反射炉
灰吹
银电解
化学处理
铜电解
氯化熔炼
金电解
低档次粉矿
V
V
V
V
V
V
高档次粉矿
V
V
V
V
V
V
低档次粉矿
V
V
V
V
高档次粉矿
V
V
低档次粉矿
V
V
V
V
V
高档次粉矿
V
V
V(一)制球
布林斯敦厂运用一台5t圆盘制球机。圆盘直径3.4m,周边高0.3m,歪斜角50°左右。圆盘顺时针方向滚动,能够调理速度。粉矿和石灰、氧化铁按CaO∶FeO∶SiO2=1∶1.3∶1.6的半硅酸盐炉渣份额配料,由料斗装入5t螺杆混料机。装料和混匀约需1h。混匀的物料由螺旋给料机供入圆盘制球机,并调整喷到盘上的水,以操控物料的粘结性。制成的矿球依据粉矿的档次凹凸别离送鼓风炉或反射炉熔炼。
(二)矿球的熔炼
低档次粉矿制的矿球送鼓风炉熔炼。约翰逊·马捷公司规划的这台鼓风炉主动化程度很高。矿球、焦炭、氧化铅和黄铁矿这些炉料,由14只装料漏斗供应。每只漏斗装有一台振荡给料机,它们全由电子计算机进行精细的微信息操控,这样不光能确保供料均匀,且能确保炉内的正常反响。振荡给料机将料供应皮带运送机,并由鼓风炉顶主动装入炉内。风口区设水套,从这儿向炉内吹入富氧。烟气经静电收尘器和布袋收尘器净化后排放。炉料熔化后流入用石油加热的前床,在那里沉积别离。上层炉渣铸成块堆存。中层冰铜含有很多贵金属,铸锭后送去破碎、磨矿、浸出、电解产出电解铜。基层贵铅送灰吹。
高档次矿球则经反射炉熔炼后送灰吹。
(三)灰吹
布林斯敦厂鼓风炉和反射炉熔炼的贵金属产品直接送灰吹。经灰吹产出的台金,含98%银、0.5%~1.5%金,铸成阳极送银电解。烟气经高效布袋收尘器或电收尘器净化,确保任何有价值的金属都收入烟尘中。烟尘的首要成分是氧化铅、回来鼓风炉配料。灰吹作业中,最重要的是按照规划要求测定车间内空气含铅量。为此,有必要确保烟囱的抽力和工场的通风,并定时对出产工人进行惯例医疗查看和医治。
(四)银电解
灰吹产出的合金阳极板,于妙比乌斯电解槽中电解,产出纯度99.99%的电解银。阳极泥中金富集到40%,并含有铂族金属。
(五)氯化熔炼
银电解阳极泥和含20%~50%金的物料和合金,均用电炉氯化熔炼富集。即质料于耐火粘土坩埚内熔化后,刺进耐火粘土管将通入熔体底部,经熔炼使锌、铜、镍和银等生成氯化物浮起。舀出浮渣后再加一批粗金持续熔炼。熔炼结束时,加氯化钠整理熔体表面,使杂质进一步氯化除掉。氯化作业一般在儿只小坩埚中进行,产出的金装入大的歪斜炉,在那里铸锭,纯度可达99.5%~99.6%。氯化进程的烟气,通过特殊的收尘体系,以确保炉子周围的空气洁净,并收回其间的有价金属。氯化熔炼虽可产出高纯金,但需长期氯化,会增大金在烟气中的丢失。
(六)、电炉熔炼
布林斯敦工厂熔炼高档次质料和旧钱银也选用电炉熔炼。熔炼车间有9台4kg至500kg的电炉,其规格为:
500kg歪斜炉 200kW 1kHz 2台
250kg歪斜炉 200kW 1kHz 1台
135kg密封炉 200kW 1kHz 1台
75kg密封炉 75kW 3kHz 2台
35kg密封炉 75kW 3kHz 1台
7kg抬式坩埚炉 30kW 3kHz 1台
4kg抬式坩埚炉 30kW 3kHz 1台
(七)金电解
金电解选用沃尔维耳法,其条件为:液温60℃,槽电压1.5~2V。电解槽用机械或空气拌和。阳极周期24h,阴极电金纯度99.99%。
图1 布林斯敦工厂废旧贵金属收回的工艺流程
一、进厂质料的预先处理和分类
虽然火法-电解法惯例流程从废旧原猜中收回金、银的办法老练,但废旧质料来历广,品种杂乱,档次凹凸悬殊(从百分之零点几至百分之九十)。因而,首要的问题是将废旧质料进行预先处理和分类,以确保取样分析的准确性。然后,依据质料的品种和档次凹凸,选用最适合的处理办法。不然,就会添加出产工序,使出产成本增高。
质料的预先处理包含燃烧、枯燥、磨矿、筛分和混匀(或溶化),然后取样分析,这些工序是依据质料形状和品种的需求进行的,而不是一切质料都有必要通过这些工序处理(见表1)。如湿润的粉料和细泥,刚于蒸汽水套枯燥炉、热风流态化层枯燥炉或电热盘形枯燥炉中烘干。含有机物(塑料等)和其他可燃物(油类等)的废料,一般在马弗炉中燃烧。并经静电或布袋收尘器净化空气,确保贵金属不随烟气排放丢失。陶瓷、坩埚和耐火材料,以及枯燥或燃烧过的物料,通过接连主动筛分、定时排空的专用球磨机磨矿。小批量质料则用碾磨盘开路磨矿。磨矿的首要操控参数是磨矿粒度。对贫矿而言,较适宜的粒度为-30目。因为磨机排出的大块物料一般是金属块,因而,在进厂质料预先处理进程中,一般包含磨细物料供取样和从中收回金属块两项作业。即别离对筛分后的细粒料进行混匀取样和对收回的金属块进行熔化取样。为改进环境和消除噪音,磨机间建有隔音室。
表1 废旧质料的预处理和取样分析
质料品种
预先处理工序
取样
分析
燃烧或枯燥
磨矿
筛分
混匀
化学处理
熔化
碎屑
V
V
V
V
有机物
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陶瓷、坩埚、耐火材料
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粉末
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金属或合金
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二、取样和分析
细粒物料在水泥地上用铁铲混匀,然后用锥堆四分法或许四分缩分法取样。但因为细粒物猜中常含有-30意图金属颗粒,易形成档次的偏析差错。为此,英国和美国规划了如下的新取样体系。
在英国,运用的是在磨矿、筛分、取样,储存到运送进程的各标准矿仓设一整套主动取样体系。该体系将-30意图细矿送入一个歪斜反转的大容器内,混合的细矿经振荡给料机进入梭形给料机,再给入水平滚动搜集箱,以确保细矿从取样体系均匀流出。实践证明,这一体系是多用途的适合于各种细粒物料(包含流动性差的粉末)的取样体系。
美国最近规划的新取样体系,是将筛分过的粉矿通过2台笔直螺旋混合机,然后进入一台马鞍形(knight)两向分样器,并从两边流出的粉矿中各取一个占总量1%的试样。两个比照试样别离通过振荡磨矿机磨碎后,于旋转的格条缩样器中缩分后送分析,以确保试样具有真实的代表性。
布林斯敦厂的化验室,不光配备有火法试金和分量分析的设备,还有原子吸收光谱仪、X荧光光谱仪和用电子计算机操控的直接读数发射光谱仪等最先进的仪器,对来料及产品质量进行严厉的分析查验。
三、质料的熔炼和精粹
经预先处理和取样分析的质料,依据贵金属含量凹凸和其他组分选用表2的熔炼和精粹工艺。
表2 质料的熔炼和精粹工序
质料
制球
鼓风炉
反射炉
灰吹
银电解
化学处理
铜电解
氯化熔炼
金电解
低档次粉矿
V
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高档次粉矿
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低档次粉矿
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高档次粉矿
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V
低档次粉矿
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高档次粉矿
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V(一)制球
布林斯敦厂运用一台5t圆盘制球机。圆盘直径3.4m,周边高0.3m,歪斜角50°左右。圆盘顺时针方向滚动,能够调理速度。粉矿和石灰、氧化铁按CaO∶FeO∶SiO2=1∶1.3∶1.6的半硅酸盐炉渣份额配料,由料斗装入5t螺杆混料机。装料和混匀约需1h。混匀的物料由螺旋给料机供入圆盘制球机,并调整喷到盘上的水,以操控物料的粘结性。制成的矿球依据粉矿的档次凹凸别离送鼓风炉或反射炉熔炼。
(二)矿球的熔炼
低档次粉矿制的矿球送鼓风炉熔炼。约翰逊·马捷公司规划的这台鼓风炉主动化程度很高。矿球、焦炭、氧化铅和黄铁矿这些炉料,由14只装料漏斗供应。每只漏斗装有一台振荡给料机,它们全由电子计算机进行精细的微信息操控,这样不光能确保供料均匀,且能确保炉内的正常反响。振荡给料机将料供应皮带运送机,并由鼓风炉顶主动装入炉内。风口区设水套,从这儿向炉内吹入富氧。烟气经静电收尘器和布袋收尘器净化后排放。炉料熔化后流入用石油加热的前床,在那里沉积别离。上层炉渣铸成块堆存。中层冰铜含有很多贵金属,铸锭后送去破碎、磨矿、浸出、电解产出电解铜。基层贵铅送灰吹。
高档次矿球则经反射炉熔炼后送灰吹。
(三)灰吹
布林斯敦厂鼓风炉和反射炉熔炼的贵金属产品直接送灰吹。经灰吹产出的台金,含98%银、0.5%~1.5%金,铸成阳极送银电解。烟气经高效布袋收尘器或电收尘器净化,确保任何有价值的金属都收入烟尘中。烟尘的首要成分是氧化铅、回来鼓风炉配料。灰吹作业中,最重要的是按照规划要求测定车间内空气含铅量。为此,有必要确保烟囱的抽力和工场的通风,并定时对出产工人进行惯例医疗查看和医治。
(四)银电解
灰吹产出的合金阳极板,于妙比乌斯电解槽中电解,产出纯度99.99%的电解银。阳极泥中金富集到40%,并含有铂族金属。
(五)氯化熔炼
银电解阳极泥和含20%~50%金的物料和合金,均用电炉氯化熔炼富集。即质料于耐火粘土坩埚内熔化后,刺进耐火粘土管将通入熔体底部,经熔炼使锌、铜、镍和银等生成氯化物浮起。舀出浮渣后再加一批粗金持续熔炼。熔炼结束时,加氯化钠整理熔体表面,使杂质进一步氯化除掉。氯化作业一般在儿只小坩埚中进行,产出的金装入大的歪斜炉,在那里铸锭,纯度可达99.5%~99.6%。氯化进程的烟气,通过特殊的收尘体系,以确保炉子周围的空气洁净,并收回其间的有价金属。氯化熔炼虽可产出高纯金,但需长期氯化,会增大金在烟气中的丢失。
(六)、电炉熔炼
布林斯敦工厂熔炼高档次质料和旧钱银也选用电炉熔炼。熔炼车间有9台4kg至500kg的电炉,其规格为:
500kg歪斜炉 200kW 1kHz 2台
250kg歪斜炉 200kW 1kHz 1台
135kg密封炉 200kW 1kHz 1台
75kg密封炉 75kW 3kHz 2台
35kg密封炉 75kW 3kHz 1台
7kg抬式坩埚炉 30kW 3kHz 1台
4kg抬式坩埚炉 30kW 3kHz 1台
(七)金电解
金电解选用沃尔维耳法,其条件为:液温60℃,槽电压1.5~2V。电解槽用机械或空气拌和。阳极周期24h,阴极电金纯度99.99%。