高杂贵金属废水渣处理工艺的研究与应用

丁俊仁

（青海西豫有色金属有限公司，青海 格尔木 816000）

能源短缺和环境污染是全球性问题，降低冶炼中废水、废渣、废气的排放，是实现冶炼事业持续发展的关键。因此，传统粗放冶炼方法已经难以满足设计要求，需要立减量化、再利用、资源化原则，通过低消耗、低排放、高效率的高杂贵金属废水渣处理工艺才能提升贵金属回收率，降低环境污染。基于此，开展高杂贵金属废水渣处理工艺的研究与应用研究就显得尤为必要。

1 高杂贵金属废水渣处理原理

在高杂贵金属废水渣中，贵金属如金、银、钯、铂等主要以单质和难溶的硫化物形态存在，通过硫酸浸入处理后，这些贵金属可富集在浸出渣中，从而将贵金属和就贱金属分离开来，高杂贵金属废水渣处理化学反应方程式如下：

通常情况下，冶炼生产中高杂贵金属废水渣化学成分包括：银0.89%，金289g/t，铂267g/t，钯274g/t，镍0.65%，铜7.270等，其金属包括：银、金、铂、钯等。

2 高杂贵金属废水渣处理工艺分析

图1 高杂贵金属废水渣处理工艺图

在高杂贵金属废水渣处理中，需要先称取一定量的废水和废渣，然后加入适量硫酸，进行浸出反应，分析不同固液比、不同酸度、不同浸出温度的浸出效果，从而找到最佳的浸出条件[1]。整个处理过程，多采用水浴加热法，通过真空泵、抽滤瓶等设备仪器进行过滤。最后对高杂贵金属废水渣进行计量和成份检测分析，具体处理工艺如图1所示。

3 高杂贵金属废水渣处理工艺的具体应用

（1）固液比比的控制。在高杂贵金属废水渣处理中，选择的硫酸浓度为100g/L，水浴加热温度控制85℃～90℃之间，反应时间不得低于1.5h，通过不同液固比，对贵金属废水渣的进行硫酸浸出反应，从而获知浸出渣、浸出液的成分[2]。固液比为1：10，质量为37.5g时，浸出渣中银的成份为16950g/t，金的成份为2990g/t，铂的成份为1234g/t，钯的成份为1330g/t。固液比为1：8，质量为38.9时，浸出渣中银的成份为17950g/t，金的成份为2993g/t，铂的成份为1334g/t，钯的成份为1362g/t。固液比为1：6，质量为230时，浸出渣中银的成份为9213g/t，金的成份为681g/t，铂的成份为795g/t，钯的成份为862g/t。当固液为1：10，浸出液体积为3500ml时，浸出液中，银的成份为0.0003g/L，金的成份为0.007g/L，铂的成份为0.0004g/L，钯的成份为0.0003g/L；当固液为1：8，浸出液体积为3500ml时，浸出液中，银的成份为0.0002g/L，金的成份为0.002g/L，铂的成份为0.0002g/L，钯的成份为0.0002g/L；当固液为1：6，浸出液体积为3500ml时，浸出液中，银的成份为0.0005g/L，金的成份为0.005g/L，铂的成份为0.0004g/L，钯的成份为0.0003g/L。从这里两组数据中可以看出，高杂贵金属废水渣经过硫酸浸出或，渣率随着固液比的增加而增加，但金属银、金、铂、钯的富集率则随着固液比的增加而降低，固液比达到1：6时，富集率最低，且浸出液越发浑浊。

因此，固液比为1：8时，贵金属富集率效果最为显著。银富集倍数为2倍～3倍，金富集倍数最大达到10倍～12倍，铂富集倍数也达到6倍左右，钯富集率则达到7倍左右。

（2）合理控制酸度。液固比为1：8时，高杂贵金属废水渣处理温度在85℃～90℃，反应时间在1.5h时，通过不同硫酸浓度，对高杂贵金属废水渣进行浸出分析，以获得不同酸度下，浸出渣和浸出液的成份。不同酸度下浸出渣成份为：酸度为50g/L时，浸出渣234g，银成份为11000g/t，金345g/t，铂385g/t，钯368g/t；酸度为75g/L时，浸出渣88g，银成份为12300g/t，金423g/t，铂439g/t，钯470g/t；酸度为100g/L时，浸出渣37g，银成份为18500g/t，金2930g/t，铂2876g/t，钯1442g/t；酸度为125g/L时，浸出渣35.6g，银成份为18453g/t，金2920g/t，铂2861g/t，钯1420g/t。不同酸度下，浸出液成份为：50g/L浓度下，浸出液体积为3500ml，银的成份为0.0003g/L，金的成份为0.0007g/L，铂的成份为0.0004g/L，钯的成份为0.0003g/L；100g/L浓度下，浸出液体积为3500ml，银的成份为0.0002g/L，金的成份为0.0003g/L，铂的成份为0.0004g/L，钯的成份为0.0003g/L；125g/L浓度下，浸出液体积为3500ml，银的成份为0.0006g/L，金的成份为0.0005g/L，铂的成份为0.0006g/L，钯的成份为0.0007g/L。从这两组数据中可以看出，高杂贵金属废水渣的硫酸浸出渣随着硫酸浓度的增加而逐步减少，但贵金属的富集率则越高。硫酸浓度比较低时，浸出液颜色呈现红色。当硫酸浓度提升到125g/L时，高杂贵金属废渣变化幅度比较小，基本趋于稳定性。加入的硫酸浓度为100g/L时，贵金属富集率达到最高。浸出渣铂金属含量达到0.43%。此时高杂贵金属废水中，银、金、铂、钯的浓度，也达到了废水排放标准，不会对环境造成污染。

（3）合理控制温度。高杂贵金属废水渣处理中，在不同温度下贵金属浸出率也各不相同，渣率会随着温度的升高，变化幅度比较小，在85℃～90℃下贵金属富集率基本趋于稳定。但浸出液的差异比较大，酸度为100g/L，固液比为1：8时，浸出温度在65℃～75℃时，银富集率最高。其他贵金属的浓度也基本达到排放标准。

4 结语

综上所述，本文结合理论实践，分析了高杂贵金属废水渣处理工艺的研究与应用，分析结果表明，在不同固液比、不同浓度、不同温度下，高杂贵金属废水渣处理效果存在较大差距。为保证处理效果，固液比最好控制为1：8，硫酸浓度为100g/L，浸出时间控制在1.5h左右，浸出温度控制在65℃～75℃之间。在此种条件下，进行高杂贵金属废水渣处理，可保证废水处理效果，达到排放标准的要求，而且还有助于回收贵金属，实现经济效益和环境效益的最大化，值得高度重视。