■荊永春
(內(nèi)蒙古赤峰地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院 內(nèi)蒙古赤峰 024005)
從化學法提純黃金溶液中回收白銀
■荊永春
(內(nèi)蒙古赤峰地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院 內(nèi)蒙古赤峰 024005)
提純黃金過程中,兼顧回收白銀,用化學法精煉黃金有硫酸濅煮法、硝酸分銀法、王水溶解法,此三法都有大量白銀需要回收。為達到綜合利用資源的原則,用置換法,提煉回收銀。
白銀回收
在提純黃金過程中,除了考慮黃金回收以外,還必須顧及白銀回收,充分利用國家資源,不能讓白銀有損失。用化學法精煉黃金有硫酸濅煮法、硝酸分銀法、王水溶解法,此三法都有大量白銀需要回收。
此法要求合質(zhì)金中的金含金量不大于33%,最好為25%以下,同時要求含鉛量應(yīng)盡可能低,最好不大于0.25%,銀與熱濃硫酸反應(yīng),生成硫酸銀。
反應(yīng)生成的硫酸銀,在濃硫酸中有較高的溶解度。
收集硫酸銀溶液于大燒杯中,加入銅絲置換銀、生成單質(zhì)銀。
攪拌沉淀倒出上層清液,水洗銀粉至無藍綠色,再沖洗幾次,濾出銀粉、烘干、熔鑄銀錠
將烘干的銀粉放入石墨坩鍋中,按100g銀粉:20g碳酸鈉:10g硼砂的比例加入填料,放入箱式電阻爐中升溫至1150C0,恒溫20分鐘,取出倒入模具中,待其冷卻后去掉雜物,得純度較高的銀錠。
合質(zhì)金中的銀及銅等賤金屬雜質(zhì),一般都能與硝酸發(fā)生化學反應(yīng),生成硝酸鹽。
收集硝酸銀溶液于大燒杯中,可以用置換法、氯離子沉淀法加以回收。
(1)銅絲置換法:(同上)。
(2)氯離子沉淀法:將氯化鈉加入到硝酸銀溶液中,反應(yīng)如下:
AgCl是白色凝乳狀沉淀物,難容于水和酸,適當過量沉淀劑和增加攪拌可以生成顆粒狀A(yù)gCl,而銅、鐵、鋅、鎳等金屬離子均不生成氯化物沉淀。在常見的金屬離子中只有汞和鉛可以與銀一道發(fā)生沉淀。所以氯離子沉淀法可以使銀與大部分賤金屬雜質(zhì)分離。AgCl在水中溶解度很小,Ag+可以沉淀得很完全。即使溫度升高到100CO,AgCl的溶解度也只有21.7×10-4。
AgCl與濃HCl或NaCl能生成配離子〔AgCl2〕-,所以,AgCl在濃HCl或NaCl溶液中有一定的溶解度。因此,用HCl或NaCl沉淀AgCl時,最好不要過量太多,以防Ag+沉淀不完全。
在一定的溫度下,AgCl的溶解度是一個常數(shù),即〔Ag+〕×〔Cl-〕= K,在常溫下,K=1.56×10-10,為了使Ag+沉淀完全,Cl-應(yīng)適當過量,但不可過量太多,在操作過程中可邊加沉淀劑,邊攪拌溶液,直至不再出現(xiàn)白色沉淀為止,然后再少過量加一點沉淀劑即可。
沉淀AgCl應(yīng)在塑料、陶瓷或玻璃容器中進行,千萬不要在鐵或不銹鋼容器內(nèi)進行。它可以與AgCl發(fā)生如下反應(yīng)使容器遭受腐蝕或破壞。
AgCl經(jīng)靜置澄清后,用虹吸法反復(fù)沖洗至中性,使其與可溶性雜質(zhì)分離。
氯化銀的冶煉方法:
使AgCl變成金屬銀的方法主要有:金屬置換法、純堿熔煉法、試劑還原法。
2.1 金屬置換法
在弱酸性水溶液中,AgCl與鋅絲接觸,發(fā)生如下反應(yīng):
置換作業(yè)不必另贈設(shè)備,可在原沉淀杯中進行,當白色的氯化銀都變成灰黑色的銀粉時,則認為置換反應(yīng)完畢,抽出上層清液,沖洗數(shù)次,過慮,烘干后便可鑄錠。
2.2 純堿熔煉法
AgCl加入純堿熔煉時,發(fā)生如下反應(yīng):
AgCl熔點455CO,Na2CO3熔點825CO,NaCl熔點800CO,銀熔點961CO.在455CO反應(yīng)不明顯,455CO以上AgCl熔化后與Na2CO3良好接觸,反應(yīng)變得明顯。反應(yīng)產(chǎn)出的金屬銀與NaCl均呈固態(tài)。當溫度超過961CO以后,反應(yīng)物與產(chǎn)物完全熔化,反應(yīng)變得非常激烈,大量氣體生成使溶液呈沸騰狀態(tài)。經(jīng)過一段時間后,沸騰狀態(tài)減弱以至消失,熔煉化學反應(yīng)結(jié)束。
2.2.1 熔煉銀錠
將干燥的AgCl與純堿混勻,按AgCl:NaCO3:硼砂=100:44:10的比例,裝入石墨坩堝,送入箱式電阻爐中升溫,升溫速度不宜太快,否則,不僅AgCl揮發(fā),而且由于反應(yīng)速度過于激烈,將AgCl和Ag噴至坩堝外造成損失。溫度升至1150CO,恒溫10分鐘,取出倒入模具中,得98%—99%的銀錠。
2.2.2 純堿熔煉法的優(yōu)缺點
優(yōu)點:工藝過程簡單,可以直接得到金屬銀,且銀錠品位較高,達98%—99%。
缺點:(1)勞動條件差。大部分金屬氯化物的熔點和沸點均較低,在高溫下極易揮發(fā),惡化勞動條件和污染環(huán)境。(2)坩堝耗量大。加入的純堿和坩堝中的耐火粘土成分發(fā)生化學反應(yīng),熔煉過程中產(chǎn)生的O2和CO2能與石墨發(fā)生化學反應(yīng),NACL對坩堝有滲透作用,因此坩堝極易腐蝕和破壞,一個坩堝只能用2—4次。(3)銀的回收率不高,一般為96%——98%。
2.3 試劑還原法
水合肼還原AgCl。水合肼又稱水合聯(lián)胺,是一種很強的還原劑,與AgCl發(fā)生如下反應(yīng):
AgCl雖能直接被水合肼還原,但產(chǎn)生的HCl卻能降低水合肼的還原能力,故一般將AgCl先用氨水絡(luò)合,再用水合肼還原,反應(yīng)如下:
AgCl絡(luò)合需要過量氨水,而水合肼還原Ag(NH3)2+又能產(chǎn)生NH3,故可使上述兩個過程同時進行,可減少氨水用量,反應(yīng)如下:
還原時,按水合肼:氨水:水=1:3:7,溫度50CO—60CO,AgCl先用水漿化后,逐漸加入配好的溶液中進行反應(yīng)。水合肼的用量按0.075kg/kg(Ag)計算。如果AgCl很純,此法可得99.9%以上的銀。銀的回收率99%以上。
還原得到的銀粉,經(jīng)水洗、烘干后鑄錠。
金和一般賤金屬都能溶于王水,銀在王水中生成AgCl沉淀。合質(zhì)金中銀的含量不超過10%,王水就能溶解合質(zhì)金。
一般步驟:合質(zhì)金→王水溶解→ AgCl沉淀→過慮→水洗→酸洗→水洗→烘干→鑄錠。
從AgCl中制得金屬Ag的方法,同氯離子沉淀法。熔煉銀錠的方法也相同。
O6-332[文獻碼]B
1000-405X(2015)-10-204-1
荊永春(1970~),男,1991年畢業(yè)于北京科技大學地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè),工程師,研究方向為化學分析。