彭章平
(深圳市金駿瑋資源綜合開發(fā)有限公司 廣東深圳 518105)
銅陽極泥成分的選取主要是由銅陽極的具體成份、相應(yīng)的電解技術(shù)以及鑄造過程中的質(zhì)量等具體條件所決定,通常情況下,銅陽極泥產(chǎn)率都是在0.2%~0.8%之間。銅陽極泥中的物相組成相對較為復(fù)雜,且各種金屬的存在形式是多樣化的,在銅中有20%的存在形式是金屬形態(tài);相對銀以及金的存在形式都表現(xiàn)出單體形式,而陽極泥中只有極少數(shù)的銀、金、碲合金存在;鉑族元素的存在形式是單質(zhì)形態(tài),在電解的過程中,鈀、鉑、金等元素在進(jìn)入到陽極泥中;硫以硫化物的形態(tài)存在,各種物質(zhì)的存在形態(tài)并不相同。
一般情況下,火法流程的具體工序主要有下面幾點(diǎn):對銅陽極泥進(jìn)行焙燒以及進(jìn)行除硒,待浸出脫銅之后,將其轉(zhuǎn)到爐中進(jìn)行相應(yīng)的還原、熔煉,之后再進(jìn)行分銀、氧化吹煉,并將提煉出精致的銀、金。當(dāng)下,在上海以及株冶等一些冶煉廠中,其都是利用火法工藝對相關(guān)的貴金屬進(jìn)行提煉、生產(chǎn),經(jīng)過焙燒、蒸硒之后,所產(chǎn)生的全部蒸硒渣應(yīng)必須放在相應(yīng)的除銅槽中對其進(jìn)行脫銅,并且脫銅渣中的含銅量應(yīng)該控制在低于1%,之后再將其送到貴鉛爐中還原及熔煉[1]。而貴鉛爐中產(chǎn)出的含銀應(yīng)該在30%~35%貴鉛,再將其送到相應(yīng)的分銀爐中進(jìn)行氧化以及精煉,使其產(chǎn)出95%左右的合金板,并采用銀電解后即可生產(chǎn)銀成品。在以上的這種方法中,并不會有太多的廢水量產(chǎn)生,但火冶設(shè)備的投資相對較大,返渣也比較多,生產(chǎn)的周期十分長;同時火法冶煉廠中煙氣、灰塵非常大,導(dǎo)致其環(huán)境變差。近些來,我國不斷改進(jìn)陽極泥的火法處理工藝及對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改造,進(jìn)而使金屬的回收率有效增加,并且還降低了一定的勞動強(qiáng)度。
全濕法的處理工藝流程主要就是:首先對硫酸進(jìn)行稀釋及氧化空氣后讓銅得以侵脫出來,再把氯酸鈉、氯氣或者是雙氧水當(dāng)作相應(yīng)的氧化劑將碲、硒侵出,且對氧化劑的用量進(jìn)行控制。最后再氯化分鈀、鉑及金。利用亞納或者氨水將氯化渣中的氯化銀侵出,對粗銀及粗金進(jìn)行電解之后得到比較精制的金銀。此外,中國臺灣相關(guān)的研究所中已經(jīng)研究出對回收銅陽極泥貴金屬的一種新方法,該方法被稱為因鈉法,且還根據(jù)該方法建設(shè)了一年要處理300噸陽極泥的工藝制造廠。而因鈉法的流程主要是:利用硫酸將陽極泥內(nèi)的銅全部侵出,且在浸出的過程中把一些銅、硒、雜質(zhì)全部轉(zhuǎn)人到浸出液中,再利用羥肟類銅萃取劑將銅提取出來;之后在20℃~70℃的溫度下利用醋酸鹽溶液5mol/~7mol/L將硫酸浸出,在此過程中會溶出95%的鉛,且還會有少部分銅溶出來,利用萃取將此部分銅除去[2]。然后利用硝酸溶解醋酸鹽后將殘?jiān)械奈?、銀侵出來,再用氯氣將浸出液中的銀進(jìn)行沉淀、回收,用25%的煤油、75%的TBP進(jìn)行萃取、提硒,再采用適量的王水對硝酸進(jìn)行溶解,將殘?jiān)械慕鹑ト慷记殖鰜恚谠撨^程中侵出液中會流出99%的金,通過二丁基卡必醇就能夠提取出里面所包含的全部金萃。全濕法與傳統(tǒng)方法比較前者所排放的廢物比較少、能耗也相對較低、還可以提升貴金屬的實(shí)際回收率、操作非常的方便、比較適合用在連續(xù)的生產(chǎn)中[3]。
如今,國內(nèi)有的企業(yè)對金銀以及鉛進(jìn)行分離之后再送到冶煉廠進(jìn)行相應(yīng)的處理,這樣使火法處理的周期、量都相應(yīng)的縮短,且使鉛害大大降低,而在此方面顯得最有成效的是通過浮選法來對銅陽極泥進(jìn)行分離及選冶處理。并且選冶處理過程中,其流程工序主要為:首先是銅陽極泥的脫銅處理,且對其除硒以及相應(yīng)的浮選,然后是熔煉,最后對金銀進(jìn)行電解。云冶等電解銅廠都是通過該工藝來對銅陽極泥進(jìn)行除銅及硒之后,利用浮選處理使鉛進(jìn)人尾礦中,再將精礦選出,而精礦中其他的雜質(zhì)量、含鉛量都非常少,對其熔煉時并不需要添加任何還原劑或者熔劑。再將進(jìn)入到尾礦中的碲、鉛及硒在轉(zhuǎn)爐中直接熔煉,把硒和碲回收之后,熔煉出來的就是銀陽極,在送金銀進(jìn)行相應(yīng)的電解。
安徽銅陵以往都是采用的同陽極泥處理工藝是硫酸化焙燒濕法工藝,經(jīng)過對銅陽極泥進(jìn)行硫酸化、焙燒脫硒后,利用水浸使銅脫離出來,再利用濕法將銀、金分離出,且利用電解精煉后得到銀與金的成品。在這個工藝中其缺點(diǎn)就是對有價金屬進(jìn)行處理之后比較分散,且對高雜質(zhì)的銅陽極泥進(jìn)行處理時,不能將雜質(zhì)元素脫離出來,進(jìn)而致使貴金屬的直收率不能得到有效提升,且廢水的處理量也比較大。但采用波立登對陽極泥進(jìn)行處理后,以上的這些缺點(diǎn)都得到了有效的改善;且其主要是在洗滌槽中加入銅陽極泥,并在常壓以及常溫下加入適量的水對其進(jìn)行漂洗[4],對洗液進(jìn)行電解,在進(jìn)行相應(yīng)的操作之后即可將貴金屬分解出來。在進(jìn)行加壓、干燥,根據(jù)一定的比例把混料放入卡爾多爐內(nèi)進(jìn)行通氧以及吹煉,致使硒、銅、鉛逐漸被氧化。再進(jìn)行精煉即可讓減少金銀合金中各種雜質(zhì)的含量,澆鑄成了銀陽極板之后進(jìn)行電解、精煉。金直收率為98.5%~99%左右,銀在90%~95%。
在該冶煉廠的處理工藝中,以往的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)富春冶煉廠所使用的濕法流程來進(jìn)行處理,但是該流程中的缺陷比較大,其經(jīng)過三十年的發(fā)展后,建立了對銅陽極泥進(jìn)行處理的工藝流程。自步入2011年后,貴冶銅的產(chǎn)量持續(xù)上升,且受到銅陽極泥的物料成分越來越復(fù)雜所帶來的影響,該工藝面臨著復(fù)雜化、處理能力較低等問題,進(jìn)而致使貴金屬的一級品提取率、直收率不能提升。因此,對更加有效、較好的銅陽極泥的處理工藝進(jìn)行開發(fā)、研究顯得非常重要[5]。
為了使貴金屬回收率得到提升、降低各種污染,我國除了需要完善傳統(tǒng)的工藝流程、設(shè)備之外,還應(yīng)該研究一些新處理手段,這些新的處理方式的研究目的在于對濕法脫除碲、硒及銅等一些雜質(zhì)元素的處理過程進(jìn)行強(qiáng)化;使生產(chǎn)的周期得以縮短;對鉛、金銀進(jìn)行分離且送冶煉廠進(jìn)行相應(yīng)的處理,進(jìn)而降低火法的處理量,使其帶來的鉛害大大降低。如今,我國在濕法處理方面還做了較多的工作,且在處理銅陽極泥的領(lǐng)域中也將會出現(xiàn)更多新的處理工藝,還取得了相應(yīng)的實(shí)效,致使陽極泥貴金屬的回收率也得到了大大提升。
[1]陳國寶,楊洪英,郭軍,李雪嬌.銅陽極泥選冶富集金銀的粗選研究[J].貴金屬,2013,34(3):626-627.
[2]夏彬.銅陽極泥稀貴金屬回收工藝及優(yōu)化[J].銅業(yè)工程,2011,56(3):34-37.
[3]楊洪英,陳國寶,呂陽,佟琳琳.銅陽極泥除雜預(yù)處理工藝的研究[J].中國有色冶金,2013,54(74):876-878.
[4]陳國寶,楊洪英,郭軍,李雪嬌.銅陽極泥選冶富集金銀的粗選研究[J].貴金屬,2013,35(43):658-659.
[5]程利振,李翔翔,袁廷剛.我國銅陽極泥分銀渣綜合回收利用研究進(jìn)展[J].金屬材料與冶金工程,2011,56(23):543-545.