亚硫酸钠在稀贵金属冶金中的应用

2021-01-03 16:27李德乐
科海故事博览 2021年32期
关键词:亚硫酸钠银离子贵金属

李德乐

(江西自立环保科技有限公司,江西抚州 344000)

亚硫酸钠是一种无色结晶体,具备难溶于醇,与液氯、氨不溶的性质,并且其水溶液属碱性。一般情况下,在工业制备无水亚硫酸钠时,往往将纯碱、硫磺作为原材料,经过一系列的化学反应制得。值得一提的是,这并不是唯一的制取方法,还可以通过二氧化硫或者包含二氧化硫的废气作为原材料。除此之外,亚硫酸钠在特定的环境下可以还原相应的物质,为冶炼金、银等金属提供了帮助,在稀贵金属的精炼等工作中应用范围逐渐扩大。

1 在稀贵金属富集中的应用

在实际工作过程中,要想将硫元素在含硫的贵金属材料中分离提取出来,可以使用物理和化学两种方法展开具体操作。具体来说,对于物理法而言,可以采取浮选法、真空蒸馏法、高压清洗法等,而无机溶剂法、有机溶剂法则属于化学法的范畴。但是,需要注意的是,在使用无机溶剂和有机溶剂进行具体操作时,需要选取合适的溶剂,以便可以满足实际工作所需。一般情况下,使用的无机溶剂包含硫化钠、氢氧化钠、石灰乳等;而二甲苯、煤油、四氯化碳等则为有机溶剂。如果处理方法和化学溶剂选择不恰当,会降低硫元素的提取率,造成大量的经济损失[1]。

早在上个世纪,我国就有金属冶炼厂开展了提取脱硫和硅的工作,其主要是通过使用氢氧化钠溶液,再经过一系列操作实现目标。然而,这一方法在一定程度上提高了贵金属分散率,不利于后续工作的开展,也给冶炼厂造成了巨大的经济损失。因此,相关技术人员为了有效解决这一问题,研究出了亚硫酸钠脱硫法,该方法的主要作用机制是将亚硫酸钠和硫放在合适的条件下,经过一系列反应制取出硫代硫酸钠,这样就可以实现在铜镍合金氯化渣中提取硫的目标。值得一提的是在此过程中,部分环节可以循环使用,对于洗水部分而言,可以循环使用在脱硫环节中,而脱硫环节产生的液体,则可以通过蒸发结晶制得硫带硫酸钠,这样既可以在一定程度上提高工作效率,还有效避免了资源不必要的浪费,提高了实际回收率。

相关研究人员针对该方法进行了深层次的试验探索,从脱硫条件、影响因素等方面入手,证实了使用该方法可以大幅度提高脱硫率,值得大范围推广。不仅如此,使用该方法可以在一定程度上降低脱硫液中贵金属的浓度,有利于保障贵金属的实际回收率和脱硫率,有效避免了贵金属分散的问题,具有深远的价值意义[2]。

2 在稀贵金属分离中的应用

2.1 在铜阳极泥中分离银

事实上,使用传统的方法分离银无法满足现阶段的实际需求,不仅稀贵金属的分离率得不到保证,还会造成大量的工业污染,在一定程度上严重破坏了生态平衡,不利于工业的可持续发展。因此,为了有效解决这些问题,相关研究人员研究出借助亚硫酸钠分离银的方法。值得一提的是,该种还原法自身具备资本投入较小,污染程度低,且若在良好的工作环境下,部分环节可以循环往复等特点,这也是该方法在工业中的应用范围越来越广的一大原因。

在实际分离过程中,需要严格控制合适的试验条件,保证亚硫酸钠溶液浓度符合实际所需,从而可以将物料中的氯化银与相应的离子融合成可溶性物质,这样便于开展后续的分离工作[3]。当分银液中含有充分的银元素可溶物时,需要借助甲醛将其还原,在此之后,向还原后的液体中通入二氧化硫,此后即可循环使用,这在一定程度上降低了资本投入,同时还有利于提高实际分离率,降低污染程度。

相关研究人员在对使用该方法分离银的工作进行了深入分析,发现当溶液的pH 值越高时,可以为银离子与亚硫酸根离子提供更合适的配合条件;不仅如此,当pH 值高于9 时,溶液内的亚硫酸钠大部分呈现亚硫酸根离子状态,同时在该条件之下,可以降低对浸出氯化银含量的影响;除此之外,亚硫酸钠浓度越高,溶液中配合离子就会增加,在一定程度上提高了氯化银的实际溶解度,从而有效提高了银的分离率[4]。

2.2 从高硒、碲铜阳极泥中分离金、钯、铂

当贵金属溶液中硒、碲的浓度较高时,使用亚硫酸钠将贵金属分离,硒、碲同样会发生相应的还原反应,而还原后生成的碲可以将金、钯、铂转化为相应的单质,这样可以将还原出的金属单质连同硒、碲进行过滤分离,再将其重新溶解在亚硫酸钠溶液中,进而可以分离出金、钯、铂[5]。值得一提的是,该方法可以有效提高贵金属的分离率,并且已经在实际工业生产过程中得到了广泛应用,展现了良好的应用价值。同时,在一定程度上提高了相关企业的实际收益,为工业的发展提供了帮助。

3 在稀贵金属精炼中的应用

3.1 选择性还原精炼金

在合适的条件下,当介质处于弱酸性或中性时,亚硫酸钠可以用于还原金。值得一提的是,亚硫酸和在盐酸体系下金、钯的标准电极电势存在着差异,并且金的盐酸体系标准电极电势相对较高且为正值,这在一定程度上保证了实际反应效率能够相对完全。然而,钯的标准电极电势也相对较大。因此,在实际反应过程中,少量的钯同样会被还原出来,这对分离金增加了难度。不仅如此,在合适的条件下,加入工业亚硫酸钠固体时,需要保证金和亚硫酸钠的比例相同,但在反应即将结束时,会有二氧化硫气体溢出,在一定程度上危害着工作人员的身体健康,同时还会污染环境[6]。

在使用亚硫酸钠氯化水溶液精炼金时,由于各元素自身氧化还原的电势是不相同的,相关工作人员则可以从该角度出发,对氧化还原的电势进行实时监控并合理控制,这样可以明确金还原时的最佳条件,有利于保证精炼金的纯度,还可以提高实际还原率。值得一提的是,将氯化浸金液进行过滤、洗涤处理之后,还需要使用氢氧化钠合理调节PH 值,并将其控制在所需要的范围内。在此之后,将亚硫酸钠加入其中,并且需要保证加入的速度,同时还需要合理地控制氧化还原电势,这样既能够保证金单质的纯度和实际效率,又可以有效减少杂质的残留。该方法精炼金的纯度较高,整个过程相对简便,用于实际生产具备很高的实用价值。

3.2 还原精炼银

相关研究表明,亚硫酸银的溶解度和亚硫酸根离子浓度之间不是线性关系。不仅如此,当亚硫酸根离子浓度超过一定范围时,银离子的浓度会和亚硫酸根离子浓度同向变化。当出现这种情况时,降低亚硫酸根离子浓度,可以为沉淀亚硫酸银提供一定帮助。此外,当溶液的pH 值介于2 和8 之间时,溶液pH 值降低,银离子浓度也会降低;当pH 值低于2 时,银离子浓度和pH 值反向变化,这在一定程度表明:当pH 值为2 时是最适合浸出亚硫酸银的条件。值得一提的是,当银离子浓度介于不同pH 范围时,浓度减小的速度也是不同的[7]。当6

4 结语

对于亚硫酸钠而言,其自身具备很多优势,包括稳定性强、生产操作方便、运输条件充足、资本投入低等,这在一定程度上扩大了其应用在稀贵金属的分离、精炼过程中的范围。不仅如此,将亚硫酸钠应用在稀贵金属冶金过程中,可以有效提高实际效率,同时,部分工作还可以循环进行,有效避免了不必要的资源浪费,对于工业的实际发展提供了一定帮助,有效提高工业的实际效益,并且可以有效降低对环境的污染程度。

猜你喜欢
亚硫酸钠银离子贵金属
用亚硫酸钠处理含氯废水的弊端及应对措施
贵金属单原子催化剂的制备及其在CO、VOCs完全氧化反应中的应用
亚硫酸钠分银的试验研究
亚硫酸钠在稀贵金属冶金中的应用
艰辛与辉煌
——庆祝中国共产党成立一百周年贵金属纪念币展
银离子抗菌液能杀灭新冠病毒?缺乏科学依据
太秀了,这瓶喷雾消毒能力是酒精的60000倍!
重要知识点的多维度复习
国内首家互联网贵金属交易平台上线
银系TiO2光催化无机抗菌材料的制备及抗菌性能测试