從分銀液中沉銀工藝探索優(yōu)化

周 佳，梁柱俊，汪琳琪，文 婷

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

貴溪冶煉廠自2015年引入“全濕法短流程高純銀的制備工藝”[1]，以銅陽(yáng)極泥中間物料蒸硒渣為原料[2]，采用“水浸分銅—堿浸分碲—氯化分金—亞硫酸鈉分銀—酸化沉銀—凈化除雜—銀粉還原”的方法得到銀粉[3-7]。2018年初，由于工藝更改，碲在粗銀粉中含量大幅上升，導(dǎo)致銀錠由于碲含量超標(biāo)而影響產(chǎn)品質(zhì)量，銀錠一級(jí)品級(jí)率下降了30%。

本文以亞硫酸鈉分銀后的分銀液作為試驗(yàn)原料，改用A試劑酸化沉銀，試驗(yàn)結(jié)果表明，在其他工藝條件不變情況下，對(duì)比傳統(tǒng)的二氧化硫沉銀，A試劑沉銀適應(yīng)性廣泛，可以有效降低粗銀粉中碲的含量，提高銀錠產(chǎn)品質(zhì)量。

1 試驗(yàn)研究方法

1.1 試驗(yàn)原料

以貴冶冶煉廠的分銀液為原料，對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析見表1。

表1 分銀液典型化學(xué)成分 g/L

1.2 試驗(yàn)原理

分銀液中的銀主要是以[Ag(SO3)n]（2n-1）-絡(luò)合陰離子存在，通過(guò)提高溶液中的酸度，有利于反應(yīng)向[1]和[2]正向進(jìn)行，從而使溶液中SO32-濃度降低，促使可溶性絡(luò)合物 [Ag(SO3)n]（2n-1）-逐步分解，游離的Ag+與溶液中的Cl-生成AgCl沉淀析出。同時(shí)，溶液中的碲鹽在還原性氣體SO2存在情況下，會(huì)被還原生成單質(zhì)碲，而在凈化除雜工序，鉛、碲等雜質(zhì)會(huì)被氧化進(jìn)入溶液中與氯化銀分離。主要反應(yīng)方程式如下：

1.3 試驗(yàn)方法

分別采用二氧化硫氣體、A試劑從分銀液中進(jìn)行酸化沉銀，其工藝流程圖見圖1所示。酸化沉銀得到的粗氯化銀經(jīng)過(guò)凈化除雜除去鉛、碲等雜質(zhì)，再進(jìn)行銀粉還原得到粗銀粉，粗銀粉中碲雜質(zhì)含量的高低直接影響到最終銀錠產(chǎn)品的質(zhì)量；沉銀后液經(jīng)過(guò)PH調(diào)節(jié)工序，可以達(dá)到適應(yīng)分銀條件，再返回分銀工序作為分銀母液。

圖1 從分銀液中A試劑沉銀工藝流程

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 二氧化硫沉銀試驗(yàn)結(jié)果

取分銀液邊攪拌邊通入二氧化硫氣體，溶液中出現(xiàn)大量白色沉淀，用PH計(jì)檢測(cè)溶液中的PH值，待溶液中PH值降至4.6左右，其銀離子濃度小于0.01g/L，停止通入二氧化硫氣體。固液分離后的粗氯化銀經(jīng)過(guò)“凈化除雜—銀粉還原”得到粗銀粉[7]，沉銀后液經(jīng)過(guò)PH調(diào)節(jié)返回分銀循環(huán)使用。

表2 二氧化硫沉銀循環(huán)次數(shù)和粗銀粉主要雜質(zhì)含量 %

2.2 A試劑沉銀試驗(yàn)結(jié)果

取分銀液邊攪拌邊緩慢加入A試劑，溶液中出現(xiàn)大量白色沉淀，用PH計(jì)檢測(cè)溶液中的PH值，待溶液中PH值降至4.6左右，其銀離子濃度小于0.01g/L，停止加入A試劑。固液分離后的粗氯化銀經(jīng)過(guò)“凈化除雜—銀粉還原”得到粗銀粉，沉銀后液經(jīng)過(guò)PH調(diào)節(jié)返回分銀循環(huán)使用。

表3 A試劑沉銀循環(huán)次數(shù)和粗銀粉主要雜質(zhì)含量 %

在其他條件保持不變的情況下，A試劑沉銀循環(huán)四次得到的粗銀粉碲雜質(zhì)含量平均值相對(duì)于二氧化硫沉銀下降75%，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)可以得出，A試劑沉銀可以有效降低粗銀粉碲雜質(zhì)含量。

A試劑沉銀會(huì)使沉銀后液中產(chǎn)生新的酸鹽，循環(huán)使用一定次數(shù)后，酸鹽達(dá)到飽和狀態(tài)，易產(chǎn)生結(jié)晶物，需要定期開路沉銀后液，補(bǔ)充新液。

2.3 影響粗銀粉碲雜質(zhì)含量原因分析

表4 二氧化硫沉銀凈化除雜后液主要雜質(zhì)含量 g/L

二氧化硫沉銀得到的粗氯化銀經(jīng)過(guò)凈化除雜，其凈化后液主要雜質(zhì)平均含量如表4所示，凈化后液碲雜質(zhì)平均含量0.119g/L。

表5 A試劑沉銀凈化除雜后液主要雜質(zhì)含量 g/L

A試劑沉銀得到的粗氯化銀經(jīng)過(guò)凈化除雜，其凈化后液主要雜質(zhì)平均含量如表5所示，凈化后液碲雜質(zhì)平均含量0.487g/L。對(duì)比二氧化硫沉銀的粗氯化銀，A試劑沉銀的粗氯化銀中碲雜質(zhì)更容易在凈化除雜階段被氧化除去。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，沉銀過(guò)程中PH值在某M階段時(shí)，還原出來(lái)的碲會(huì)被氯化銀包裹,該部分碲在凈化除雜階段很難除去，隨著氯化銀進(jìn)入銀還原工序，導(dǎo)致粗銀粉碲雜質(zhì)含量高。二氧化硫沉銀PH值下降慢，處于M階段時(shí)間長(zhǎng)，還原出來(lái)的碲被氯化銀包裹的多；A試劑沉銀PH值下降速度較快，可以快速越過(guò)M階段，還原出來(lái)的碲被氯化銀包裹的少，凈化除雜效果好。

3 工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用

在A試劑沉銀試驗(yàn)取得理想結(jié)果的前提下，貴溪冶煉廠把A試劑沉銀應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。由于A試劑沉銀反應(yīng)劇烈，工業(yè)生產(chǎn)上需要配置A試劑高位槽，并增加A試劑自動(dòng)閥聯(lián)鎖PH值進(jìn)行自動(dòng)控制，當(dāng)溶液中瞬時(shí)PH值降至設(shè)定的終點(diǎn)PH值時(shí)，A試劑自動(dòng)閥會(huì)關(guān)閉，停止加入試劑。

A試劑沉銀過(guò)程會(huì)產(chǎn)生新的酸鹽，工業(yè)生產(chǎn)上沉銀后液每天需要部分開路，在PH調(diào)節(jié)工序補(bǔ)充新液，可以保證循環(huán)母液不易結(jié)晶。另外，A試劑沉銀產(chǎn)生的二氧化硫氣體可以利用到調(diào)節(jié)工序，與該工序加入的液堿反應(yīng)，來(lái)達(dá)到提高分銀母液亞硫酸鈉濃度的目的。相對(duì)比A試劑沉銀，二氧化硫沉銀的優(yōu)點(diǎn)是可以提高沉銀后液中亞硫酸鈉濃度，在調(diào)節(jié)工序只需要調(diào)整PH值，便可滿足分銀母液的要求。

表6 二氧化硫沉銀與A試劑沉銀生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比

A試劑沉銀工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用前后，分別對(duì)二氧化硫沉銀和A試劑沉銀時(shí)長(zhǎng)3個(gè)月共180批樣進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果如表6所示。新工藝A試劑沉銀應(yīng)用后，粗銀粉中碲雜質(zhì)含量下降72%，銀錠一級(jí)品級(jí)率上升39.3%。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)一年多的生產(chǎn)應(yīng)用，相對(duì)傳統(tǒng)的二氧化硫沉銀，A試劑沉銀工藝并未有明顯的弊端，產(chǎn)出的粗銀粉碲雜質(zhì)含量滿足工藝要求，最直接的影響是銀錠一級(jí)品級(jí)率上升了35%，對(duì)于穩(wěn)定銀錠產(chǎn)品質(zhì)量具有舉足輕重的作用。

（2）傳統(tǒng)的二氧化硫沉銀使用的是鋼瓶二氧化硫，用量大，成本高。A試劑沉銀使用的試劑用量少，成本低，這對(duì)于企業(yè)降本增效具有積極的意義。

（3）A試劑沉銀反應(yīng)時(shí)間短，對(duì)于不同雜質(zhì)含量的生產(chǎn)原料適應(yīng)性強(qiáng)，能夠應(yīng)用于復(fù)雜多變的生產(chǎn)工藝，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。