亞硫酸鈉在稀貴金屬冶金中的應用

李德樂

摘 要 在現(xiàn)實生活中，隨著經(jīng)濟建設逐漸深入，科技水平提高，在一定程度上促進了各行業(yè)取得更大成就，同時也改善了人們的生活條件和環(huán)境，人們也在一定程度上對各行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求和標準。就工業(yè)發(fā)展情況而言，其在社會經(jīng)濟整體發(fā)展過程中發(fā)揮著至關重要的作用，影響著人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的方方面面。對于稀貴金屬冶金工作而言，科技水平的提高使工作難度降低。本文分析了亞硫酸鈉在稀貴金屬冶金中的相關情況，希望對相關工作人員能夠有一定幫助。

關鍵詞 亞硫酸鈉 稀貴金屬 富集 分離 精煉

中圖分類號：O614;TF82 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）11-0028-02

亞硫酸鈉是一種無色結晶體，具備難溶于醇，與液氯、氨不溶的性質(zhì)，并且其水溶液屬堿性。一般情況下，在工業(yè)制備無水亞硫酸鈉時，往往將純堿、硫磺作為原材料，經(jīng)過一系列的化學反應制得。值得一提的是，這并不是唯一的制取方法，還可以通過二氧化硫或者包含二氧化硫的廢氣作為原材料。除此之外，亞硫酸鈉在特定的環(huán)境下可以還原相應的物質(zhì)，為冶煉金、銀等金屬提供了幫助，在稀貴金屬的精煉等工作中應用范圍逐漸擴大。

1 在稀貴金屬富集中的應用

在實際工作過程中，要想將硫元素在含硫的貴金屬材料中分離提取出來，可以使用物理和化學兩種方法展開具體操作。具體來說，對于物理法而言，可以采取浮選法、真空蒸餾法、高壓清洗法等，而無機溶劑法、有機溶劑法則屬于化學法的范疇。但是，需要注意的是，在使用無機溶劑和有機溶劑進行具體操作時，需要選取合適的溶劑，以便可以滿足實際工作所需。一般情況下，使用的無機溶劑包含硫化鈉、氫氧化鈉、石灰乳等;而二甲苯、煤油、四氯化碳等則為有機溶劑。如果處理方法和化學溶劑選擇不恰當，會降低硫元素的提取率，造成大量的經(jīng)濟損失[1]。

早在上個世紀，我國就有金屬冶煉廠開展了提取脫硫和硅的工作，其主要是通過使用氫氧化鈉溶液，再經(jīng)過一系列操作實現(xiàn)目標。然而，這一方法在一定程度上提高了貴金屬分散率，不利于后續(xù)工作的開展，也給冶煉廠造成了巨大的經(jīng)濟損失。因此，相關技術人員為了有效解決這一問題，研究出了亞硫酸鈉脫硫法，該方法的主要作用機制是將亞硫酸鈉和硫放在合適的條件下，經(jīng)過一系列反應制取出硫代硫酸鈉，這樣就可以實現(xiàn)在銅鎳合金氯化渣中提取硫的目標。值得一提的是在此過程中，部分環(huán)節(jié)可以循環(huán)使用，對于洗水部分而言，可以循環(huán)使用在脫硫環(huán)節(jié)中，而脫硫環(huán)節(jié)產(chǎn)生的液體，則可以通過蒸發(fā)結晶制得硫帶硫酸鈉，這樣既可以在一定程度上提高工作效率，還有效避免了資源不必要的浪費，提高了實際回收率。

相關研究人員針對該方法進行了深層次的試驗探索，從脫硫條件、影響因素等方面入手，證實了使用該方法可以大幅度提高脫硫率，值得大范圍推廣。不僅如此，使用該方法可以在一定程度上降低脫硫液中貴金屬的濃度，有利于保障貴金屬的實際回收率和脫硫率，有效避免了貴金屬分散的問題，具有深遠的價值意義[2]。

2 在稀貴金屬分離中的應用

2.1 在銅陽極泥中分離銀

事實上，使用傳統(tǒng)的方法分離銀無法滿足現(xiàn)階段的實際需求，不僅稀貴金屬的分離率得不到保證，還會造成大量的工業(yè)污染，在一定程度上嚴重破壞了生態(tài)平衡，不利于工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，為了有效解決這些問題，相關研究人員研究出借助亞硫酸鈉分離銀的方法。值得一提的是，該種還原法自身具備資本投入較小，污染程度低，且若在良好的工作環(huán)境下，部分環(huán)節(jié)可以循環(huán)往復等特點，這也是該方法在工業(yè)中的應用范圍越來越廣的一大原因。

在實際分離過程中，需要嚴格控制合適的試驗條件，保證亞硫酸鈉溶液濃度符合實際所需，從而可以將物料中的氯化銀與相應的離子融合成可溶性物質(zhì)，這樣便于開展后續(xù)的分離工作[3]。當分銀液中含有充分的銀元素可溶物時，需要借助甲醛將其還原，在此之后，向還原后的液體中通入二氧化硫，此后即可循環(huán)使用，這在一定程度上降低了資本投入，同時還有利于提高實際分離率，降低污染程度。

相關研究人員在對使用該方法分離銀的工作進行了深入分析，發(fā)現(xiàn)當溶液的pH值越高時，可以為銀離子與亞硫酸根離子提供更合適的配合條件;不僅如此，當pH值高于9時，溶液內(nèi)的亞硫酸鈉大部分呈現(xiàn)亞硫酸根離子狀態(tài)，同時在該條件之下，可以降低對浸出氯化銀含量的影響;除此之外，亞硫酸鈉濃度越高，溶液中配合離子就會增加，在一定程度上提高了氯化銀的實際溶解度，從而有效提高了銀的分離率[4]。

2.2 從高硒、碲銅陽極泥中分離金、鈀、鉑

當貴金屬溶液中硒、碲的濃度較高時，使用亞硫酸鈉將貴金屬分離，硒、碲同樣會發(fā)生相應的還原反應，而還原后生成的碲可以將金、鈀、鉑轉化為相應的單質(zhì)，這樣可以將還原出的金屬單質(zhì)連同硒、碲進行過濾分離，再將其重新溶解在亞硫酸鈉溶液中，進而可以分離出金、鈀、鉑[5]。值得一提的是，該方法可以有效提高貴金屬的分離率，并且已經(jīng)在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛應用，展現(xiàn)了良好的應用價值。同時，在一定程度上提高了相關企業(yè)的實際收益，為工業(yè)的發(fā)展提供了幫助。

3 在稀貴金屬精煉中的應用

3.1 選擇性還原精煉金

在合適的條件下，當介質(zhì)處于弱酸性或中性時，亞硫酸鈉可以用于還原金。值得一提的是，亞硫酸和在鹽酸體系下金、鈀的標準電極電勢存在著差異，并且金的鹽酸體系標準電極電勢相對較高且為正值，這在一定程度上保證了實際反應效率能夠相對完全。然而，鈀的標準電極電勢也相對較大。因此，在實際反應過程中，少量的鈀同樣會被還原出來，這對分離金增加了難度。不僅如此，在合適的條件下，加入工業(yè)亞硫酸鈉固體時，需要保證金和亞硫酸鈉的比例相同，但在反應即將結束時，會有二氧化硫氣體溢出，在一定程度上危害著工作人員的身體健康，同時還會污染環(huán)境[6]。

在使用亞硫酸鈉氯化水溶液精煉金時，由于各元素自身氧化還原的電勢是不相同的，相關工作人員則可以從該角度出發(fā)，對氧化還原的電勢進行實時監(jiān)控并合理控制，這樣可以明確金還原時的最佳條件，有利于保證精煉金的純度，還可以提高實際還原率。值得一提的是，將氯化浸金液進行過濾、洗滌處理之后，還需要使用氫氧化鈉合理調(diào)節(jié)PH值，并將其控制在所需要的范圍內(nèi)。在此之后，將亞硫酸鈉加入其中，并且需要保證加入的速度，同時還需要合理地控制氧化還原電勢，這樣既能夠保證金單質(zhì)的純度和實際效率，又可以有效減少雜質(zhì)的殘留。該方法精煉金的純度較高，整個過程相對簡便，用于實際生產(chǎn)具備很高的實用價值。

3.2 還原精煉銀

相關研究表明，亞硫酸銀的溶解度和亞硫酸根離子濃度之間不是線性關系。不僅如此，當亞硫酸根離子濃度超過一定范圍時，銀離子的濃度會和亞硫酸根離子濃度同向變化。當出現(xiàn)這種情況時，降低亞硫酸根離子濃度，可以為沉淀亞硫酸銀提供一定幫助。此外，當溶液的pH值介于2和8之間時，溶液pH值降低，銀離子濃度也會降低;當pH值低于2時，銀離子濃度和pH值反向變化，這在一定程度表明：當pH值為2時是最適合浸出亞硫酸銀的條件。值得一提的是，當銀離子濃度介于不同pH范圍時，濃度減小的速度也是不同的[7]。當6<pH<8時，速度相對緩慢，而在2<pH<6范圍內(nèi)時，速度會相對較快，這表明：吸出亞硫酸銀的臨界值為pH=6。不僅如此，在此條件下亞硫酸鹽的溶解度會因亞硫酸鈉的濃度變化而變化，并且變化方向相同。當介質(zhì)為弱酸性時，還原銀屬于海綿銀。因為在實際精煉過程中，溶液中的亞硫酸鈉會和游離的酸進行反應，產(chǎn)生二氧化硫氣體，而二氧化硫具備還原性強的特點，這就會在一定程度上還原亞硫酸鹽沉淀，最終形成海綿銀。相關研究人員研究發(fā)現(xiàn)，還原銀時可以使用合適濃度的硝酸，同時還需要合理控制加入硝酸的量，在合適的條件下即可以將銀全部還原，還原率接近100%，并且純度十分高，有效避免了資源浪費問題。而且在還原過程中產(chǎn)生的海綿銀可以通過硫酸等溶液進行洗滌，同樣可以獲得純度較高的銀粉。

4 結語

對于亞硫酸鈉而言，其自身具備很多優(yōu)勢，包括穩(wěn)定性強、生產(chǎn)操作方便、運輸條件充足、資本投入低等，這在一定程度上擴大了其應用在稀貴金屬的分離、精煉過程中的范圍。不僅如此，將亞硫酸鈉應用在稀貴金屬冶金過程中，可以有效提高實際效率，同時，部分工作還可以循環(huán)進行，有效避免了不必要的資源浪費，對于工業(yè)的實際發(fā)展提供了一定幫助，有效提高工業(yè)的實際效益，并且可以有效降低對環(huán)境的污染程度。

參考文獻：

[1] 張曉兵，房孟釗.分金液中還原回收稀貴金屬的實踐探索[J].湖南有色金屬，2021（03）：28-32.

[2] 張亨峰，廖廣東，吳星琳，等.從銅陽極泥酸浸液中回收銅和碲試驗研究[J].銅業(yè)工程，2017（03）：60-63.

[3] 王欣欣，鄭雅杰，靳利娥，等.焦亞硫酸鈉復合還原硒、碲、金、鉑、鈀的熱力學及動力學特征分析[J].中國有色金屬學報，2017（09）：1943-1949.

[4] 胡磊，霍松齡，郭持皓，等.氯化揮發(fā)金泥提金試驗[J].有色金屬（冶煉部分），2018（08）：52-58.

[5] 邱洋，黃成戈，唐道文，管桂超，許才武.硫代硫酸鈉浸出貴州卡林型金礦[J].有色金屬科學與工程，2021（01）：22-27.

[6] 張福元，鄭雅杰，孫召明，等.采用亞硫酸鈉還原法從沉金后液中回收稀貴金屬[J].中國有色金屬學報，2015（08）： 2293-2299.

[7] 陳小紅，趙祥麟，楚廣，等.用亞硫酸鈉從分銀渣中浸出銀[J].中南大學學報：自然科學版，2014.