用硫脲从含银湿法炼锌废渣中浸出银

邓朝勇,张 谊,2,杨茂麟,3,徐本军

(1.贵州大学材料科学与冶金工程学院,贵州贵阳 550003; 2.贵州省冶金设计研究院,贵州贵阳 550005;3.首钢水城钢铁集团技术中心,贵州六盘水 553028)

目前,回收银的方法主要有氰化法、硫代硫酸盐法、细菌浸出法等[1]。氰化法浸出缓慢,浸出率较低且易受干扰;同时,氰化物有剧毒,对环境污染大,对操作人员易造成伤害。硫代硫酸盐法虽然浸出速度快,不易腐蚀设备,但浸出必须在热碱性介质中进行,温度区间窄,不易控制,很难实现工业化。细菌浸出法的研究较少,从试验结果看,其不足之处是浸出时间长,银浸出率低。硫脲有很强的络合能力,与银离子易形成[Ag (H2NCSNH2)3]+,络合常数为13.1[2-3],浸出率高,而且毒性小,所以,有十分广阔的发展前景。

1 试验部分

1.1 试验原料

试验原料是贵州某炼锌厂的废锌渣,其中w(Ag)=500 g/t。用球磨机研磨至60目。

1.2 试剂与设备

盐酸、硫脲、FeCl3均为分析纯。

烧杯,搅拌器,温度计,电子秤,玻璃棒,试管夹,铁架台,滤纸,过滤器,电炉等。

1.3 试验方法

采用正交试验法考察液固体积质量比、硫脲浓度、FeCl3浓度和温度对银浸出率的影响。用天平准确称取一定量锌渣,倒入烧杯中,加入足量硫脲和适量氯化铁,加热搅拌一段时间后过滤分离。测定分离渣中银质量分数,计算银浸出率。硫脲在酸性溶液中浸出银的主要反应为:

2 结果与讨论

2.1 正交试验

正交试验条件及结果见表1。

表1 正交试验条件及结果

由表1可知,对银的浸出,Fe3+浓度的影响最为显著,温度的影响最不显著。最佳工艺条件为: A 3B4C4D2,即液固体积质量比5∶1,硫脲浓度1.0 mol/L,Fe3+浓度0.3 mol/L,温度40℃。

2.2 浸出时间、pH及搅拌速率对银浸出率的影响

调整硫脲浓度、Fe3+浓度和液固体积质量比在最佳条件,控制温度40℃。由表2可知,银浸出率随浸出时间延长而升高,但浸出2 h后,浸出率变化不大。故浸出时间确定为2 h。

表2 浸出时间对银浸出率的影响

硫脲只在酸性溶液中稳定存在,所以,在酸性条件下考察p H对银浸出率的影响。调整硫脲浓度、Fe3+浓度和液固体积质量比在最佳条件,控制温度为40℃,试验结果见表3。可以看出,p H在1.0～2.0之间时,银浸出率最高。

表3 pH对银浸出率的影响

其他条件不变,控制搅拌速率在100～600 r/min之间,考察其对银浸出率的影响,结果见表4。可以看出,银浸出率随搅拌速率的增大而增大,在500 r/min时达到最大。因为该溶液为紊流体系,搅拌速率和液固体积质量比共同决定体系的动力学条件,搅拌速率增大有利于银的浸出。

表4 搅拌速率对银浸出率的影响

3 结论

试验结果表明,用硫脲可以从含银锌渣中浸出银。其最佳浸出条件是:液固体积质量比5∶1,硫脲浓度1.0 mol/L,Fe3+浓度0.3 mol/L,温度40℃,浸出时间2 h,p H在1.0～2.0之间,搅拌速率500 r/min。在此条件下,银浸出率高达82%。

[1] 黎鼎鑫,王永录.贵金属提取与精炼[M].长沙:中南大学出版社,2003:217.

[2] 浸矿技术编委会.浸矿技术[M].北京:原子能出版社, 1994:215.

[3] 胡天觉,曾光明,袁兴中.湿法炼锌废渣中硫脲浸出银的动力学[J].中国有色金属学报,2001(5):933-937.