本发明涉及贵金属冶炼技术领域,具体地说是一种工艺简单、降低流程中的碲含量、电解银达到国标2#银的标准的高银含碲金泥的处理工艺。
背景技术:
众所周知,碲是一种稀散金属,主要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生,主要碲矿物有碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿以及碲金银矿等,尽管碲的品位较低但这类矿物的可浮性较好。含碲金精矿经氰化浸出、锌粉置换后,部分碲在金泥中得到了富集。碲对精炼流程的影响主要为一是影响电解银粉品质,造成电解银中碲含量超标,不符合国标2#银标准;二是严重污染电解液,增加了电解液净化频次。
针对含碲金精矿产出的高银含碲金泥目前尚没有一套完整的工艺。对于含碲金精矿的处理主要是先进行碱浸预处理,碲以亚碲酸钠的形式进入溶液,从而降低碲对后续工序的影响。由于部分金精矿中碲含量较低,采用碱浸预处理的方式经济效益较差;同时,碲的浸出率较低,对金泥精炼仍有影响;预处理后需要增加水处理工序。
技术实现要素:
本发明的目的是解决上述现有技术的不足,提供一种工艺简单、降低流程中的碲含量、电解银达到国标2#银的标准的高银含碲金泥的处理工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种高银含碲金泥的处理工艺,其特征在于该处理工艺的步骤如下:
(1)控电位氧化除杂:在钛釜中将含碲高银金泥和水按照1:2的固液比调成浆料,加盐酸调节ph值,控制氢离子浓度在0.5~2.0mol/l,将矿浆升温至70℃,反应2h后添加氯酸钠溶液,控制体系电位420-480mv,金、银电位较高,杂质金属电位较低,利用两者的电位差达到金、银与杂质元素的分离目的;
(2)氯化分金:除杂后的矿浆经固液分离后,固体转入溶金反应釜,在此过程中需控制加盐酸调节ph值,反应釜内氢离子浓度在1.5-2.5mol/l,升温至80±5℃,添加氯酸钠溶液,控制体系最终电位保持在1000mv以上,氯化溶金后矿浆经固液分离,金贵液去金精炼流程,将分金渣用60~70℃的热水洗涤后,复投入反应釜中,开启搅拌装置,加入-200目铁粉进行置换,控制最终电位在-300~-350mv,使渣中的氯化银转化为单质银,将反应后的料浆固液分离,从而得到粗银,经过控电位氧化除杂及氯化分金过程,碲的去除率达到70%;
(3)粗银一次造渣除杂:将步骤(2)中得到的粗银烘干后,加入熔剂进行熔炼,熔剂的用量为粗银重量的30%~40%,金属银在重力作用下向下运动,炉渣浮在上层,从而实现金属从渣中澄清分离的目的,将熔融物倾倒于渣包中,冷却凝固后敲去渣层得到粗银;
(4)二次碱熔造渣除碲:将步骤(3)得到的粗银熔融后分批次加入造渣熔剂,造渣剂用量在粗银质量的15~20%,并强烈搅拌,反应时间在60min,加入为熔剂用量的5%~10%的硼砂改善渣性,经过二次造渣后,银阳极板中碲的含量小于0.002%;
(5)银粉洗涤:
电解银粉出槽后,在电解槽出料口安装一台离心机,离心机的进料口与电解槽的出料口相连通,银粉出槽后直接进入离心机,将残存电解液脱去后,在加60~70℃热水浸泡洗涤,直至洗水达到中性,进入得到纯净的银粉。
本发明所述的步骤(3)中熔剂是碳酸钠、硼砂和硝酸钾,所述的碳酸钠和硼砂的比例为1~2:1,所述的硝酸钾的用量为熔剂的1%~5%。
本发明所述的步骤(4)中造渣溶剂为碳酸钠和硝酸钾,碳酸钠和硝酸钾的比例为20:1。
本发明所述的步骤(4)中强烈搅拌的条件为每10分钟搅拌一次,每次4~5分钟,使熔融物混合均匀。
本发明所述的步骤(4)中分批次为至少三次,添加量根据添加次数均分。
本发明采用湿法、火法相结合的方式,有效降低了碲对产成品的影响,生产周期短,减少了贵金属流程积压,经济效益高,并具有以下优势,一是碲的去除率高达到90%以上;二是采用的药剂为常规冶炼用药剂,对生产流程无影响;三是经济效益高,采用此方法生产每千克白银仅增加成本2元左右,但产品质量高完全达到国标2#银标准,金、银回收率高分别达到了99.5%、98%~99%;各工艺参数易控制、易实现在线监测,有助于实现工艺流程自动化,具有工艺简单、降低流程中的碲含量、电解银达到国标2#银的标准等优点。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明:
一种高银含碲金泥的处理工艺,其特征在于该处理工艺的步骤如下:
(1)控电位氧化除杂:在钛釜中将含碲高银金泥和水按照1:2的固液比调成浆料,加盐酸调节ph值,控制氢离子浓度在0.5~2.0mol/l,将矿浆升温至70℃,反应2h后添加氯酸钠溶液,控制体系电位420-480mv,金、银电位较高,杂质金属电位较低,利用两者的电位差达到金、银与杂质元素的分离目的;
(2)氯化分金:除杂后的矿浆经固液分离后,固体转入溶金反应釜,在此过程中需控制加盐酸调节ph值,反应釜内氢离子浓度在1.5-2.5mol/l,升温至80±5℃,添加氯酸钠溶液,控制体系最终电位保持在1000mv以上,氯化溶金后矿浆经固液分离,金贵液去金精炼流程,将分金渣用60~70℃的热水洗涤后,复投入反应釜中,开启搅拌装置,加入-200目铁粉进行置换,控制最终电位在-300~-350mv,使渣中的氯化银转化为单质银,将反应后的料浆固液分离,从而得到粗银,经过控电位氧化除杂及氯化分金过程,碲的去除率达到70%;
(3)粗银一次造渣除杂:将步骤(2)中得到的粗银烘干后,加入熔剂进行熔炼,熔剂是碳酸钠、硼砂和硝酸钾,所述的碳酸钠和硼砂的比例为1~2:1,所述的硝酸钾的用量为熔剂的1%~5%,熔剂的用量为粗银重量的30%~40%,金属银在重力作用下向下运动,炉渣浮在上层,从而实现金属从渣中澄清分离的目的,将熔融物倾倒于渣包中,冷却凝固后敲去渣层得到粗银;在铁粉还原氯化银生产工艺中,不仅氯化银被还原,其中部分铜、碲也被还原;同时,在生产过程中,为确保反应的彻底,铁粉通常是过量的,因此粗银中铜、碲及未反应铁粉较高,粗银的一次造渣即是除去粗银中的铜、碲及铁粉等杂质元素。一次造渣除去了大部分杂质元素,粗银中仍然存在少部分碲,影响最终电解银产品质量;
(4)二次碱熔造渣除碲:将步骤(3)得到的粗银熔融后分批次加入造渣熔剂,分批次为至少三次,添加量根据添加次数均分,造渣溶剂为碳酸钠和硝酸钾,碳酸钠和硝酸钾的比例为20:1,造渣剂用量在粗银质量的15~20%,并强烈搅拌,强烈搅拌的条件为每10分钟搅拌一次,每次4~5分钟,使熔融物混合均匀,反应时间在60min,加入为熔剂用量的5%~10%的硼砂改善渣性,经过二次造渣后,银阳极板中碲的含量小于0.002%;由于粗银的造渣除去了大部分杂质元素,影响电解银产品质量的碲需要通过二次碱熔造渣的方式处理;
(5)银粉洗涤:
电解银粉出槽后,在电解槽出料口安装一台离心机,离心机的进料口与电解槽的出料口相连通,银粉出槽后直接进入离心机,将残存电解液脱去后,在加60~70℃热水浸泡洗涤,直至洗水达到中性,进入得到纯净的银粉。
上述二次造渣除碲的关键一是造渣熔剂的配比,造渣熔剂的主要成分为碳酸钠和硝酸钾,其比例为20:1,根据粗银中碲含量可适当调整硝酸钾的比例,造渣剂用量在粗银质量的15~20%;二是强烈搅拌是一个重要步骤,搅拌不均匀会导致碲的氧化不彻底,影响碲的去除率,因此在造渣时要求每10分钟搅拌一次,每次4~5分钟,使熔融物混合均匀,造渣时间在1小时左右。;三是分批次添加熔剂一方面一次性添加会导致熔融物爆沸,具有较大危险性,另一方面多次添加有助于反应的完全,为取得较好的指标至少应分三次添加,添加量可根据添加次数均分。
以往银粉洗涤采用人工搅拌、过滤脱水,劳动强度大且最终银粉含水量大(10%左右),本工艺采用了一台离心机作为银粉洗涤设备,该设备安装于电解槽出料口,银粉出槽后直接进入离心机,将残存电解液脱去后,在加热水(60~70℃)浸泡洗涤,该设备的使用大幅度降低了工人劳动强度、提高了银粉洗涤效果。
实施例
1、控电位氧化除杂
在钛釜中将高银含碲金泥和水按照1:2的固液比调成浆料,加盐酸调节ph值,控制氢离子浓度在0.5~2.0mol/l。将矿浆升温至70℃,反应2h后缓慢添加40%氯酸钠溶液,控制体系电位450mv左右。金、银电位较高,杂质金属电位较低,利用两者的电位差达到金、银与杂质元素的分离目的。
表1高银含碲金泥主要成分w/%
2、氯化分金
除杂后的矿浆经固液分离后,固体转入溶金反应釜。在此过程中需控制氢离子浓度在2.0mol/l左右,升温至85℃℃,添加氯酸钠溶液,控制体系最终电位保持在1000mv以上。氯化溶金后矿浆经固液分离,金贵液去金精炼流程,分金渣经铁粉还原得到粗银。
表2粗银中各主要成分w/%
3、粗银一次造渣除杂
将粗银烘干后,加入造渣熔剂搅拌均匀,造渣熔剂为碳酸钠、硼砂和硝酸钾,碳酸钠、硼砂的比例为1.5:1,硝酸钾用量为熔剂的1%~5%,将混有造渣熔剂的粗银加入中频炉中熔炼,熔剂的用量为粗银重量的30%~40%,
4、二次碱熔造渣除碲
将一次造渣后的粗银熔融后分批次加入造渣熔剂,并强烈搅拌,反应时间在30min,加入适量硼砂改善渣性,除渣后铸阳极板。二次造渣除碲的关键是造渣熔剂的配比,造渣熔剂的主要成分为碳酸钠和硝酸钾,其比例为20:1,根据粗银中碲含量可适当调整硝酸钾的比例,造渣剂用量在粗银质量的20%,
表3银阳极板各主要成分w/%
5、银粉洗涤
将银阳极板进行电解精炼,电解银粉采用离心机洗涤三遍。最终银粉质量见下表。银粉质量完全达到了国标2#银标准。
表4电解银粉各主要成分w/%
因此,有上述实施例可知,本发明中所述工艺生产流程简单,减少了贵金属积压;经济效益高;含碲高银金泥经过本工艺处理后,银回收率在98%以上,且最终的电解银粉质量完全达到国标ic-ag99.95标准,达到了本发明的预期目标。
1.一种高银含碲金泥的处理工艺,其特征在于该处理工艺的步骤如下:
(1)控电位氧化除杂:在钛釜中将含碲高银金泥和水按照1:2的固液比调成浆料,加盐酸调节ph值,控制氢离子浓度在0.5~2.0mol/l,将矿浆升温至70℃,反应2h后添加氯酸钠溶液,控制体系电位420-480mv,金、银电位较高,杂质金属电位较低,利用两者的电位差达到金、银与杂质元素的分离目的;
(2)氯化分金:除杂后的矿浆经固液分离后,固体转入溶金反应釜,在此过程中需控制加盐酸调节ph值,反应釜内氢离子浓度在1.5-2.5mol/l,升温至80±5℃,添加氯酸钠溶液,控制体系最终电位保持在1000mv以上,氯化溶金后矿浆经固液分离,金贵液去金精炼流程,将分金渣用60~70℃的热水洗涤后,复投入反应釜中,开启搅拌装置,加入-200目铁粉进行置换,控制最终电位在-300~-350mv,使渣中的氯化银转化为单质银,将反应后的料浆固液分离,从而得到粗银,经过控电位氧化除杂及氯化分金过程,碲的去除率达到70%;
(3)粗银一次造渣除杂:将步骤(2)中得到的粗银烘干后,加入熔剂进行熔炼,熔剂的用量为粗银重量的30%~40%,金属银在重力作用下向下运动,炉渣浮在上层,从而实现金属从渣中澄清分离的目的,将熔融物倾倒于渣包中,冷却凝固后敲去渣层得到粗银;
(4)二次碱熔造渣除碲:将步骤(3)得到的粗银熔融后分批次加入造渣熔剂,造渣剂用量在粗银质量的15~20%,并强烈搅拌,反应时间在60min,加入为熔剂用量的5%~10%的硼砂改善渣性,经过二次造渣后,银阳极板中碲的含量小于0.002%;
(5)银粉洗涤:电解银粉出槽后,在电解槽出料口安装一台离心机,离心机的进料口与电解槽的出料口相连通,银粉出槽后直接进入离心机,将残存电解液脱去后,在加60~70℃热水浸泡洗涤,直至洗水达到中性,进入得到纯净的银粉。
2.根据权利要求1所述的一种高银含碲金泥的处理工艺,其特征在于所述的步骤(3)中熔剂是碳酸钠、硼砂和硝酸钾,所述的碳酸钠和硼砂的比例为1~2:1,所述的硝酸钾的用量为熔剂的1%~5%。
3.根据权利要求1所述的一种高银含碲金泥的处理工艺,其特征在于所述的步骤(4)中造渣溶剂为碳酸钠和硝酸钾,碳酸钠和硝酸钾的比例为20:1。
4.根据权利要求1所述的一种高银含碲金泥的处理工艺,其特征在于所述的步骤(4)中强烈搅拌的条件为每10分钟搅拌一次,每次4~5分钟,使熔融物混合均匀。
5.根据权利要求1所述的一种高银含碲金泥的处理工艺,其特征在于所述的步骤(4)中分批次为至少三次,添加量根据添加次数均分。
技术总结