从化学法提纯黄金溶液中回收白银

2015-02-23 15:08荆永春
地球 2015年10期
关键词:银锭银粉水合肼

■荆永春

(内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院 内蒙古赤峰 024005)

从化学法提纯黄金溶液中回收白银

■荆永春

(内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院 内蒙古赤峰 024005)

提纯黄金过程中,兼顾回收白银,用化学法精炼黄金有硫酸濅煮法、硝酸分银法、王水溶解法,此三法都有大量白银需要回收。为达到综合利用资源的原则,用置换法,提炼回收银。

白银回收

在提纯黄金过程中,除了考虑黄金回收以外,还必须顾及白银回收,充分利用国家资源,不能让白银有损失。用化学法精炼黄金有硫酸濅煮法、硝酸分银法、王水溶解法,此三法都有大量白银需要回收。

1 硫酸濅煮法

此法要求合质金中的金含金量不大于33%,最好为25%以下,同时要求含铅量应尽可能低,最好不大于0.25%,银与热浓硫酸反应,生成硫酸银。

反应生成的硫酸银,在浓硫酸中有较高的溶解度。

收集硫酸银溶液于大烧杯中,加入铜丝置换银、生成单质银。

搅拌沉淀倒出上层清液,水洗银粉至无蓝绿色,再冲洗几次,滤出银粉、烘干、熔铸银锭

将烘干的银粉放入石墨坩锅中,按100g银粉:20g碳酸钠:10g硼砂的比例加入填料,放入箱式电阻炉中升温至1150C0,恒温20分钟,取出倒入模具中,待其冷却后去掉杂物,得纯度较高的银锭。

2 硝酸分银法

合质金中的银及铜等贱金属杂质,一般都能与硝酸发生化学反应,生成硝酸盐。

收集硝酸银溶液于大烧杯中,可以用置换法、氯离子沉淀法加以回收。

(1)铜丝置换法:(同上)。

(2)氯离子沉淀法:将氯化钠加入到硝酸银溶液中,反应如下:

AgCl是白色凝乳状沉淀物,难容于水和酸,适当过量沉淀剂和增加搅拌可以生成颗粒状AgCl,而铜、铁、锌、镍等金属离子均不生成氯化物沉淀。在常见的金属离子中只有汞和铅可以与银一道发生沉淀。所以氯离子沉淀法可以使银与大部分贱金属杂质分离。AgCl在水中溶解度很小,Ag+可以沉淀得很完全。即使温度升高到100CO,AgCl的溶解度也只有21.7×10-4。

AgCl与浓HCl或NaCl能生成配离子〔AgCl2〕-,所以,AgCl在浓HCl或NaCl溶液中有一定的溶解度。因此,用HCl或NaCl沉淀AgCl时,最好不要过量太多,以防Ag+沉淀不完全。

在一定的温度下,AgCl的溶解度是一个常数,即〔Ag+〕×〔Cl-〕= K,在常温下,K=1.56×10-10,为了使Ag+沉淀完全,Cl-应适当过量,但不可过量太多,在操作过程中可边加沉淀剂,边搅拌溶液,直至不再出现白色沉淀为止,然后再少过量加一点沉淀剂即可。

沉淀AgCl应在塑料、陶瓷或玻璃容器中进行,千万不要在铁或不锈钢容器内进行。它可以与AgCl发生如下反应使容器遭受腐蚀或破坏。

AgCl经静置澄清后,用虹吸法反复冲洗至中性,使其与可溶性杂质分离。

氯化银的冶炼方法:

使AgCl变成金属银的方法主要有:金属置换法、纯碱熔炼法、试剂还原法。

2.1 金属置换法

在弱酸性水溶液中,AgCl与锌丝接触,发生如下反应:

置换作业不必另赠设备,可在原沉淀杯中进行,当白色的氯化银都变成灰黑色的银粉时,则认为置换反应完毕,抽出上层清液,冲洗数次,过虑,烘干后便可铸锭。

2.2 纯碱熔炼法

AgCl加入纯碱熔炼时,发生如下反应:

AgCl熔点455CO,Na2CO3熔点825CO,NaCl熔点800CO,银熔点961CO.在455CO反应不明显,455CO以上AgCl熔化后与Na2CO3良好接触,反应变得明显。反应产出的金属银与NaCl均呈固态。当温度超过961CO以后,反应物与产物完全熔化,反应变得非常激烈,大量气体生成使溶液呈沸腾状态。经过一段时间后,沸腾状态减弱以至消失,熔炼化学反应结束。

2.2.1 熔炼银锭

将干燥的AgCl与纯碱混匀,按AgCl:NaCO3:硼砂=100:44:10的比例,装入石墨坩埚,送入箱式电阻炉中升温,升温速度不宜太快,否则,不仅AgCl挥发,而且由于反应速度过于激烈,将AgCl和Ag喷至坩埚外造成损失。温度升至1150CO,恒温10分钟,取出倒入模具中,得98%—99%的银锭。

2.2.2 纯碱熔炼法的优缺点

优点:工艺过程简单,可以直接得到金属银,且银锭品位较高,达98%—99%。

缺点:(1)劳动条件差。大部分金属氯化物的熔点和沸点均较低,在高温下极易挥发,恶化劳动条件和污染环境。(2)坩埚耗量大。加入的纯碱和坩埚中的耐火粘土成分发生化学反应,熔炼过程中产生的O2和CO2能与石墨发生化学反应,NACL对坩埚有渗透作用,因此坩埚极易腐蚀和破坏,一个坩埚只能用2—4次。(3)银的回收率不高,一般为96%——98%。

2.3 试剂还原法

水合肼还原AgCl。水合肼又称水合联胺,是一种很强的还原剂,与AgCl发生如下反应:

AgCl虽能直接被水合肼还原,但产生的HCl却能降低水合肼的还原能力,故一般将AgCl先用氨水络合,再用水合肼还原,反应如下:

AgCl络合需要过量氨水,而水合肼还原Ag(NH3)2+又能产生NH3,故可使上述两个过程同时进行,可减少氨水用量,反应如下:

还原时,按水合肼:氨水:水=1:3:7,温度50CO—60CO,AgCl先用水浆化后,逐渐加入配好的溶液中进行反应。水合肼的用量按0.075kg/kg(Ag)计算。如果AgCl很纯,此法可得99.9%以上的银。银的回收率99%以上。

还原得到的银粉,经水洗、烘干后铸锭。

3 王水溶解法

金和一般贱金属都能溶于王水,银在王水中生成AgCl沉淀。合质金中银的含量不超过10%,王水就能溶解合质金。

一般步骤:合质金→王水溶解→ AgCl沉淀→过虑→水洗→酸洗→水洗→烘干→铸锭。

从AgCl中制得金属Ag的方法,同氯离子沉淀法。熔炼银锭的方法也相同。

O6-332[文献码]B

1000-405X(2015)-10-204-1

荆永春(1970~),男,1991年毕业于北京科技大学地质矿产勘查专业,工程师,研究方向为化学分析。

猜你喜欢
银锭银粉水合肼
潍坊亚星拟建水合肼项目
水合肼生产废水及其处理现状
银粉对导电银浆表面微结构及导电性能的影响实践
明代“金花银”银锭元素组成的无损检测分析
清代海关银锭漫谈
电解法氯碱生产联产酮连氮法水合肼生产工艺探讨
酮连氮法和尿素法水合肼生产技术比较
太阳能电池浆料用片状银粉的制备
古币银锭的收藏价值
炭黑/铝银粉填充导电硅橡胶的性能研究