提升粗銀粉品位的生產(chǎn)實(shí)踐

方 準(zhǔn)，房孟釗

（1.大冶有色金屬有限責(zé)任公司，湖北 黃石 435002；2.有色金屬冶金與循環(huán)利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 黃石 435002）

大冶有色金屬有限責(zé)任公司冶煉廠在銅陽極泥中提取銀的主要工藝為：氨浸分銀—水合肼沉銀—粗銀粉轉(zhuǎn)爐除雜—銀陽極板電解。其中生產(chǎn)過程是：首先，經(jīng)過高酸氯化的分金渣，在酸充分洗脫的情況下，以一定固液比通入液氨，讓氨與銀離子絡(luò)合，從而使銀離子由固相進(jìn)入液相，再通過壓濾機(jī)固液分離，實(shí)現(xiàn)銀與其它雜質(zhì)的分離；其次，含銀氨絡(luò)合物的溶液，經(jīng)過水合肼還原，得到較高品位（91%以上）的粗銀粉；最后，粗銀粉再進(jìn)入轉(zhuǎn)爐氧化除雜，澆鑄得到99%以上的銀陽極板進(jìn)入電解工序［1～8］。在實(shí)際生產(chǎn)中，粗銀粉經(jīng)常出現(xiàn)雜質(zhì)含量居高不下，嚴(yán)重影響粗銀粉品位，尤其是雜質(zhì)Pb含量最高，雜質(zhì)過高的粗銀粉會大幅度增加銀轉(zhuǎn)爐的吹煉時間，由于銀轉(zhuǎn)爐的布袋收塵效率問題而導(dǎo)致銀損失占全廠銀可計(jì)量損失的50%左右，因此提高粗銀粉品位，有效減少雜質(zhì)進(jìn)入粗銀粉是降低銀損失的重要途徑［9～13］。

1 試 驗(yàn)

1.1 粗銀粉的現(xiàn)狀

粗銀粉的品位較低，平均在95%左右，見表1。粗銀粉中主要雜質(zhì)是鉛，其含量平均在1.61%，是影響粗銀粉品位低的一個重要原因，并且在銀轉(zhuǎn)爐中吹煉需要很長時間，除雜困難。

表1 粗銀粉品位 %

1.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

取工業(yè)生產(chǎn)中同一批的分金渣、分銀液、分銀渣、粗銀粉與沉銀后液備用，再準(zhǔn)備分銀工序中的工業(yè)氨水、沉銀工序中的水合肼、驗(yàn)證沉銀終點(diǎn)的碘化鉀、純水、精密濾紙等。

1.3 試驗(yàn)原理

在生產(chǎn)粗銀粉過程中主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

1.4 試驗(yàn)方法

首先，對分金渣按照分銀工序中的液固比，不加氨水進(jìn)行浸出試驗(yàn)，分析浸出液中主要雜質(zhì)含量；其次，對分銀液進(jìn)行精密過濾，再沉銀試驗(yàn)，化驗(yàn)粗銀粉品位。最后，對在工業(yè)生產(chǎn)上跟分金渣、分銀液同一批次的分銀渣、粗銀粉與沉銀后液進(jìn)行化驗(yàn)分析其中的雜質(zhì)含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 雜質(zhì)來源分析

粗銀粉中雜質(zhì)過高，主要是分銀液中雜質(zhì)過高造成的，因此根據(jù)分銀系統(tǒng)工藝體系分析，分銀液中雜質(zhì)的來源只可能是三方面：（1）氨浸分銀過程中，雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芙j(luò)合物或鹽類，溶解進(jìn)入分銀液中，其中重點(diǎn)關(guān)注部分為Cu、Au、Bi；（2）氨浸分銀過程中，原料分金渣洗滌不徹底，導(dǎo)致分金渣中雜質(zhì)形成可溶性物質(zhì)進(jìn)入粗銀粉中，其中重點(diǎn)關(guān)注部分為Cu、Au、Bi、Te；（3）由于分銀液過濾不徹底，導(dǎo)致分銀渣穿濾進(jìn)入分銀液中，其中重點(diǎn)關(guān)注部分為Pb、Sb。

2.2 雜質(zhì)來源確定

為了確定核心影響因素，以5組試驗(yàn)為一批次，進(jìn)行了多批次分銀液相關(guān)試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)平均值匯總見表2～表6。根據(jù)鉛元素性質(zhì)，鉛不會被氨絡(luò)合浸出。表2說明分金渣洗滌不徹底是粗銀粉中Au、Cu、Te含量高的一個重要因素。表2與表3對比，在氨浸環(huán)境下，Cu、Te浸出效率大幅度提升，其原因可能是氨對銅有絡(luò)合作用，導(dǎo)致銅進(jìn)入溶液中；同時在氨浸環(huán)境下，溶液pH值為9～10，堿性環(huán)境導(dǎo)致碲的浸出率提高。表4與表5可知，粗銀粉含金比例大幅高于溶液中含量，其主要原因可能是水合肼對金的還原效率要大幅高于鉛，溶液中的金在粗銀粉中得到富集；粗銀粉中Pb含量過高是分銀渣穿濾到分銀液中造成的。表6可知，雜質(zhì)在分銀渣中得到富集，尤其是分銀渣中鉛含量很高。

1.使用純水進(jìn)行洗滌分金渣，純水與分金渣的液固比為3∶1（分銀工序液固比一致），浸出液成分見表2。

表2 浸出液成分 mg／L

2.將分銀液經(jīng)濾紙精細(xì)過濾后分析其成分，見表3。

表3 精細(xì)過濾后分銀液成分 mg／L

3.分銀液經(jīng)過精細(xì)過濾后，用水合肼還原制取的粗銀粉品位見表4。

表4 精細(xì)過濾后粗銀粉品位 %

4.分銀液未經(jīng)過精細(xì)過濾，用水合肼直接還原制取的粗銀粉品位與沉銀后液成分見表5。

表5 粗銀粉品位與沉銀后液成分

5.分銀渣成分見表6。

表6 分銀渣成分 %

根據(jù)以上分析，假設(shè)表4與表5中鉛含量差異全部由分銀渣穿濾造成，則產(chǎn)出粗銀粉中約含4%～5%的分銀渣，以此為基礎(chǔ)估算產(chǎn)出分銀液中各種元素的來源和去向，估算結(jié)果見表7。影響粗銀粉質(zhì)量的雜質(zhì)元素主要是Cu、Pb、Bi、Sb、Te等元素。由于分銀液在還原為粗銀粉時需經(jīng)過過濾，大部分穿濾的分銀渣都將進(jìn)入粗銀粉中，也將雜質(zhì)元素帶入粗銀粉中。按照穿濾分銀渣全部進(jìn)入粗銀粉中，則可以得出以下分析結(jié)果：（1）粗銀粉中Au、Ag基本全部來自分銀液中；（2）粗銀粉中Cu、Te約一半來自分銀液、一半來自分銀液中穿濾的分銀渣；（3）粗銀粉中Pb、Bi、Sb基本全部來自分銀液中穿濾的分銀渣。因此，對粗銀粉中Pb、Bi、Sb含量的控制主要在于減少分銀渣穿濾；對Cu、Te含量的控制主要在于控制分銀渣穿濾量和還原過程。

表7 分銀液中元素來源與去向估算 %

2.3 分銀液預(yù)處理

確定分銀渣穿濾是造成分銀液中雜質(zhì)含量高的核心因素，因此分銀液在進(jìn)入沉銀工序之前必須有效除去溶液中的分銀渣顆粒，減少固體懸浮物對還原銀粉的質(zhì)量影響。在分銀液進(jìn)入沉銀工序之前需經(jīng)過自動反洗表面過濾器預(yù)處理，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)情況，選擇的設(shè)備為過濾面積35 m2，現(xiàn)場工況條件下可實(shí)現(xiàn)11～13 m3／h過濾速度。此設(shè)備的主要運(yùn)行過程為：分銀液持續(xù)不斷地通過過濾器致密的過濾層，濾液先返回原液中，一直循環(huán)過濾，直到濾液澄清度達(dá)到工藝指標(biāo)，然后過濾器會自動切換到正常過濾，不再循環(huán)過濾，分銀液一次性過濾完，濾液進(jìn)入沉銀工序中，而濾渣進(jìn)入排渣池中。通過過濾前與過濾后對比，分銀液未經(jīng)過濾器預(yù)處理，溶液的澄清度較低，比較渾濁，且顏色為淡綠色，說明有部分分銀渣穿濾到分銀液中；分銀液經(jīng)過濾器預(yù)處理后，溶液的澄清度很高，很清澈，且顏色為無色，過濾效果很理想，達(dá)到了預(yù)期試驗(yàn)效果。

2.4 除雜效果

經(jīng)過精細(xì)過濾后的分銀液，在沉銀反應(yīng)釜中通過投加水合肼進(jìn)行沉銀操作，反應(yīng)終點(diǎn)使用碘化鉀判斷，產(chǎn)出的粗銀粉品位見表8。通過精細(xì)過濾后，粗銀粉中對Pb的除雜率為94.5%；對Bi的除雜率為90.6%；對Sb的除雜率為97.4%；對Cu的除雜率為66.7%；對Te的除雜率為67.4%，粗銀粉的品位由95.33%提高到98.4%。

表8 粗銀粉品位 %

3 結(jié) 論

1.粗銀粉中雜質(zhì)Pb、Bi、Sb含量的控制主要在于減少分銀渣穿濾量。

2.粗銀粉中雜質(zhì)Cu、Te含量的控制主要在于控制分銀渣穿濾量和還原過程。

3.選取自動反洗表面過濾器對分銀液精細(xì)過濾，分銀液很澄清。

4.分銀液通過精細(xì)過濾后，粗銀粉中對Pb的除雜率為94.5%；對Bi的除雜率為90.6%；對Sb的除雜率為97.4%；對Cu的除雜率為66.7%；對Te的除雜率為67.4%，粗銀粉的品位由95.33%提高到98.4%。