[泥中的滑梯]铜阳极泥全湿法处理过程中贵贱金属的行为
随着合金原生植物天然资源的不断消耗和借助,伊瓦诺天然资源的拆解借助越来越受到人们的关注.铜阳极泥是有色合金冶金过程中的一类关键的伊瓦诺天然资源,因含有大量的有价合金而成为提炼有价合金的关键原材料[].铜阳极泥的合理借助对于实现天然资源的深加工具有关键意义[].铜阳极泥的木制品首先是后处理NaHCO部分贱合金,然后再用Bischwiller选矿或水解铝溶解的技术富集,并研磨产出贵合金产品[].铜阳极泥的木制品可以分为三种:第一类是现代Bischwiller工艺技术,即硝酸化煅烧-酸浸脱铜-贵铅炉还原成选矿-分银炉水解研磨-金、银电解研磨-铂、钯抽取拆解;第二种是水解铝工艺技术,即后处理-低酸分铜-还原成分硒-碱浸分碲-氟化分金-亚硝酸钠分银;第二种是半水解铝工艺技术,即硝酸化煅烧-水解铝木制品、低温水解煅烧-水解铝木制品等[].现代Bischwiller业务流程的工艺技术已经比较成熟,但存有生产周期短、资金易量减少、环境污染等问题.与现代Bischwiller工艺技术相比,水解铝工艺技术具有业务流程短、能耗低、深加工经济效益好及有利于环境保护等诸多优点,已被广泛应用于从低品位矿石或伊瓦诺天然资源抽取有价合金[].
责任编辑提出了一类全新的全水解铝处理铜阳极泥的工艺技术,并选用物资流方法[,,],对工艺技术中铅、铜、银、金、铂、钯等原素的迈向展开科学研究,并且验证工艺技术的可行性研究,从而为铜阳极泥全水解铝工艺技术的高效深加工提供更多理论依据.
本实验科学研究是以某铜冶炼企业产制的铜阳极泥为原材料,对一类铜阳极泥全水解铝木制品展开受试科学研究,对各成品所得选矿乙醛展开原素含量预测,得出主要良贱合金的分布迈向图,为铜阳极泥全水解铝木制品的改进提供更多指导.责任编辑选用的试剂为预测纯,图1为全水解铝木制品业务时序.铜阳极泥中铅、铜、银的产品质量平均分分别为22.25 % ,22.80 % 和4.25 % ,金、钯、铂产品质量平均分较高,分别为391.5,21.39和8.15 g · t-1.
浸铜成品中,需要通过提供更多足够的Cl-使步入水溶液的Ag形成AgCl步入化镁渣中[].往超临界内分别重新加入1000g铜阳极泥和含量为150g · L-1 的H2SO4,过氧化氢的使用量为300g,将选矿比掌控在1∶ 5,NaCl使用量为0.4倍的沉银理论量,在90℃烘烤反应5h,过滤后将水溶液Sandmeyer至5L.研磨后的分铜渣为609.7g.结合相应原素的检测结果,根据式(1)计算出在浸铜成品中各原素在乙醛中的产品质量重新分配比:
式中:R为重新分配比;m为产品质量;i代表s(固体)或l(液体).
阳极泥经过后处理NaHCO贱合波季尔,所罚球金原材料中,大部分金、铂族合金是以合金形态存有,过去一般选用水水溶液氟化法,目前大多选用在硝酸或硫酸介质中重新加入高氯酸和氟化钠化镁金.分波季尔液通常选用SO2或硫氰酸还原成制取胭脂[].
将浸铜渣(609.7g)放入坩埚,添加产品质量含量为100g · L-1的H2SO4,NaCl的产品质量含量为20g · L-1,NaClO3重新加入量为m(NaClO3)∶ m(Au)=3∶ 1,加盐掌控选矿比为1∶ 4,在温度为90℃的条件下烘烤反应6h,过滤、研磨得594.2g分金渣,将分波季尔液Sandmeyer至3L.根据式(1),计算得出各原素在分金渣和分金液中的重新分配情况.
往氟化分波季尔的水溶液中重新加入理论量两倍的硫氰酸,先用NaOH缓慢中和分金液至pH=1~1.5,在80℃的温度条件下,烘烤反应4h,过滤、研磨得到0.42g粗胭脂,将沉波季尔液Sandmeyer至3.5L.同理,根据式(1),计算得出在硫氰酸还原成金过程中各原素的重新分配情况.
将沉波季尔液pH调至3.0,添加锌粉10g,在室温下烘烤反应3h,过滤、研磨得到18.8g铂钯精矿,将化镁液Sandmeyer至6L.同理,根据式(1),可计算出在置换铂钯过程中各原素的重新分配情况.
主要的分银方法有:稀硝酸化镁法、氨浸络合法、亚硝酸钠水溶液络合化镁法等.工业较多选用的方法为氨浸分银-水合肼还原成法和亚硝酸钠分银-甲醛还原成法[].氨浸分银法主要存有氨气挥发治理难的缺点;亚硝酸钠分银法具有可循环使用、环保条件良好、作业环境好等特点.
将分金渣(594.2g)放入坩埚,添加含量为300g · L-1的亚硝酸钠,加盐掌控选矿比为1∶ 9,调节pH值为9,在常温的条件下烘烤反应3h,过滤、研磨得461.8
g分银渣,将化镁液Sandmeyer至6L.同理,根据式(1),可计算各原素在分银渣和分银液中的重新分配比.
往亚硝酸 钠分银后的水溶液中重新加入甲醛(36 % ),甲醛的重新加入量为m(36 % 甲醛)∶ m(Ag)=1∶ 3,调节水溶液pH为14,在常温条件下,展开还原成反应,时间为10min,过滤、研磨得到44.5g粗银粉,将还原成后液Sandmeyer至6L.同理,根据式(1),计算在甲醛还原成银过程中各原素的重新分配情况.
氯盐法是一类很有效的浸铅方法.选用HCl-NaCl体系,并适当重新加入定量的CaCl2,分银渣中的PbSO4,Pb,PbO,PbS都可以大部分地化镁到水溶液中.经HCl-NaCl-CaCl2化镁后,贵合金Au,Pt,Pd等留在渣中,Pb,Ag,Cu,Sn,Sb等步入水溶液中,使得浸铅液的成分变得复杂,为了便于对铅的进一步处理,以及拆解这些有价原素,必须对浸铅液展开净化[].
将分银渣(461.8g)放入超临界中,添加含量为0.5mol · L-1的HCl和1倍理论重新加入量的CaCl2,NaCl的产品质量含量为350g · L-1,掌控选矿比为1∶ 10,在温度为90℃的条件下烘烤反应1h.
在化镁阶段结束之后过滤之前,将两片铅板插入水溶液中展开置换.每10min刷一次铅板,将置换出的合金银和铜重新刷到水溶液中,置换时间为1h.
置换结束后,将过滤后的水溶液静置,冷却至室温结晶出PbCl2.通过调节pH值的办法将Sb和Sn分步沉淀出来而使之与Pb分离.首先调节水溶液的pH=1.5,可使Sb全部沉淀出来,与Pb、Sn分离;再调节水溶液的pH=4.5,Sn可以沉淀出来,从而达到含铅水溶液净化的目的. ̄ 最后过滤、研磨得到207.6g分铅渣,将化镁液Sandmeyer至6L.根据式(1),计算出各原素在分铅渣和分铅液中的重新分配情况.
调节分铅后液pH至9,往水溶液中重新加入理论量两倍的NaOH,在60℃的温度条件下,反应 30min,过滤、研磨得到220.3g黄丹,将化镁液Sandmeyer至6.5L.同理,根据式(1),计算得出在制备黄丹的过程中,各原素在黄丹和制备后液中的重新分配情况.
根据重新分配比可以绘制各原素的迈向分布图,图2和图3分别为铅、铜的迈向分布图.由图2可以看到,本科学研究选用的氯盐法是一类有效的水解铝浸铅方法.选用HCl-NaCl-CaCl2体系,分银渣中的铅的化合物大部分溶解到水溶液中,铅的化镁率达到94 % 以上,分离效果明显.分银渣中富集了铜阳极泥中99.88 % 的铅,说明铅在分金、分银工艺技术中的影响很小,最后制取的铅产品黄丹含水解铅量为99.12 % .
向已放入铜阳极泥的硝酸水溶液中加过氧化氢,不但能水解合金铜和水解亚铜,并将其转化为硝酸铜,还能水解分解硒化铜和碲化铜的铜使之转化为硝酸铜.如图3所示,浸铜工艺技术中,铜分布较集中,选用过氧化氢作为水解剂,阳极泥中99.28 % 的铜步入化镁液中,分离效果较好,并且粗胭脂、粗银粉和铂钯精矿中产品质量平均分都小于0.01 % .
图4和图5分别为银、金的原素迈向分布图.如图4所示,选用亚硝酸钠-甲醛还原成工艺技术处理分金渣,最终可得到纯度为93 % 以上的银粉.分金渣中银以AgCl形式存有.SO2-3能与Ag+形成稳定的络合物Ag(SO3)-,Ag(SO3)3-2,Ag(SO3)5-3.在碱性水溶液中甲醛容易将Ag(SO3)3-2,Ag(SO3)5-3还原成,水溶液pH越高,甲醛的还原成能力越强[].本工艺技术中粗银粉富集了铜阳极泥中近99 % 的银,即在铜阳极泥全水解铝的木制品中,银的直收率都能够达到99 % ,银的拆解效果明显.
分铜渣中的金得到富集,以合金态存有,为使金溶解,本科学研究选用氟化法,即用高氯酸作为水解剂,在H2SO4-NaCl水溶液中溶解金,选用H2SO4能够有效抑制PbCl2生成,提高胭脂的品位,在强水解剂高氯酸存有的条件下,分金液中的金主要以AuCl-4存有[].硫氰酸是一类二元酸,在水水溶液中,当水溶液pH<1.27时,主要以H2C2O4形式存有;水溶液pH在1.27~4.27时,主要以HC2O-4的形式存有;当pH>4.27时,主要以C2O2-4形式存有[].在还原成工艺技术上先缓慢中和分金液至pH为1~1.5,加温至沸,再重新加入硫氰酸还原成,并趁热过滤胭脂.由图5可以明显看到,粗胭脂富集了阳极泥中近99 % 的金,金的拆解效果显著.
图6和图7分别为铂、钯原素的分布图.由图6可以明显看出,与金、银的直收率相比,铂的直收率较高,为80.77 % ,未能从金还原成水溶液中有效拆解铂;由图7可以看出,钯与铂的分布相似,钯的直收率要高于铂,为87.91 % .造成铂、钯直收率较高的主要原因是在分金和锌粉置换铂、钯的工艺技术过程中,铂、钯的分散比较严重.如何提高铂、钯的置换效率是提高铂、钯直收率的关键.锌粉置换过程主要发生的反应为
反应(4)的发生,增加了置换剂的消耗量,同时也影响铂钯精矿品位,所以分金成品中金的化镁率的掌控很关键,本科学研究中分金工艺技术效果很好,所以反应(4)不是影响铂钯拆解率的主要原因.水溶液中的Bi3+对置换工艺技术的影响较大,如果Bi3+的含量较大,直接置换会造成大量的铋被置换步入铂、钯精矿,增加了进一步提纯铂、钯的难度[].反应式如下:
在置换铂钯之前,可以通过调节水溶液的pH值将Bi3+先于铂钯析出,从而提高铂钯精矿品位.因此提高沉波季尔液中杂质原素的分离率十分必要,并且可以减少后续置换铂钯工艺技术中锌的消耗量,提高效率.
1) 责任编辑提出了一类全新的全水解铝处理铜阳极泥的工艺技术,并对工艺技术过程展开了受试科学研究,得出铅、铜、银、金、铂、钯等良贱合金原素在工艺技术过程中的分布规律.铅、铜、银、金、铂、钯等原素的直收率分别为91.97 % ,99.28 % ,98.98 % ,98.98 % ,80.77 % 和87.91 % .
2) 铅、铜等贱合金在工艺技术中的分布较集中,说明铅、铜在分金分银工艺技术中的影响很小.
3) 金、银的直收率较高,粗胭脂和粗银粉中富集了阳极泥中近99 % 的金和银.
4) 铂、钯的直收率较高,主要原因是锌粉置换铂、钯的工艺技术过程中,铂、钯的分散较严重,铂、钯主要存有于铂、钯精矿和分铅渣中.
5) 针对此全水解铝处理铜阳极泥工艺技术,需要加强铂、钯合金的拆解,有效促进铂、钯在各成品中的分离程度.