倪迎瑞,李中玺,李海涛,秦 靖,张圣杰,薛振宇
(1.西北有色地质研究院,陕西 西安 710054;2.陕西黄金集团西安秦金有限责任公司,陕西 西安 710054)
金电解阳极泥中含有大量AgCl和金,通常将其返回再铸金银合金阳极板供电解金。一般金电解阳极泥于地炉中熔化后用倾析法分离金,氯化银渣加入碳酸钠和炭还原熔炼,铸成粗银阳极送银电解,金返回铸金阳极。由于氯化银的熔点低(452℃),熔炼时容易挥发,进而造成银有大量损失,且火法处理后金银不能彻底分离,金产品纯度不高,铸成阳极板后无法满足金电解要求(金质量分数要求在90%以上)[1-5]。为此,研究了用湿法处理金电解阳极泥获得满足电解要求的金产品。
试验原料为陕西黄金集团西安秦金有限责任公司金电解阳极泥,其中AgCl质量分数为31%~37%,Au质量分数为61%~67%,其他金属元素质量分数均不到1%。
盐酸,分析纯,36%~38%;HNO3,分析纯,65%~68%;氨水,分析纯,28%~29%;水合肼,分析纯,80%;工业用纯净水。
主要设备:Z-2000(日本Hitachi)火焰石墨炉一体化原子吸收分光光度计,101型电热鼓风干燥箱,电子天平(赛多利斯),负压溶金装置(自制),电解槽(自制),电解电源(上海百纳德)。
首先将金电解阳极泥用一定量王水溶解,静置后过滤除去氯化银沉淀,滤液用水合肼溶液还原金[6-7];王水分金后的不溶物在室温下加氨水溶解,过滤后的滤液用水合肼还原金。
王水分金:首先将阳极泥置于耐烧玻璃容器或钛桶中,加入王水,在200℃下加热溶解,之后静置。硝酸将盐酸氧化成氯和氯化亚硝酰:
氯化亚硝酰为反应中间产物,又分解为氯和一氧化氮:
氯与金作用生成氯化物进入溶液。总反应式为
水合肼还原金:金溶解液在200℃下浓缩至糖浆状后用乙醇赶硝,当加入乙醇后无黄烟产生时赶硝结束,加入理论量2倍的水合肼还原金,过滤后得到海绵金。海绵金经洗涤、烘干、铸锭,获得99.8%的金锭。
对1g金分别用不同量的王水溶解,结果表明,金溶解率随王水体积增加而增大,王水体积在2.6~6mL范围内,金溶解率变化不大。综合考虑,确定王水最佳用量为3mL。如图1所示。
图1 王水用量对金溶解率的影响
工业氨水中含氨25%~28%,仅有一小部分氨分子与水反应形成铵离子和氢氧根离子。氨水加入量对氯化银溶解的影响试验结果如图2所示。氯化银质量为1g。
图2 氨水对氯化银溶解率的影响
从图2看出:银溶解率随氨水体积增大而增大;氨水体积为15~30mL后,银溶解率变化不大。综合考虑,氨水体积确定为15mL/g Ag。
氯化银在氨水中的溶解度与氨水体积有关,也与加入氨水后的稀释倍数有关。根据上述试验结果,选取1g氯化银,加入15mL氨水,再稀释成不同体积,如图3所示,稀释后体积在30mL时氯化银溶解率最高。所以加入氨水时其稀释到2倍的体积,即加入50%的氨水即可。
图3 稀释体积对氯化银溶解率的影响
对金电解阳极泥,可采用湿法回收金和银,得到的金和银纯度较高,回收率较高,金产品铸成阳极板后可满足金电解的要求。该方法操作简单,银回收率高,环境污染小。
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