彭 曉 陳玉明

(昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，650093 云南 昆明)

國際市場銀價(jià)的下跌導(dǎo)致我國部分中小型選銀礦山的生產(chǎn)舉步維艱。為了解決礦山企業(yè)的生存與發(fā)展問題，對銀精礦進(jìn)行冶煉提銀，既有利于更好地體現(xiàn)產(chǎn)品的價(jià)值，又有利于減少銀精礦運(yùn)輸成本。

常規(guī)浸銀方式中氰化浸出毒性大、污染嚴(yán)重，氧化酸浸耗酸量大、且浸出率不高，無氰浸出目前尚缺乏廉價(jià)、無毒、高效的藥劑［1-3］。因此以某銅銀精礦為試樣進(jìn)行了火濕冶煉工藝研究［4］。

1 試驗(yàn)原料、反應(yīng)原理及試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料為云南某銅銀精礦，銅、銀、硫含量分別為5.63%、2 419 g/t、4.28%，粒度分析結(jié)果見表1。

從表1 可以看出，試樣中－0.077 mm 粒級含量為79.50%，粒度較細(xì)。

表1 試樣粒度篩析結(jié)果Table 1 The particle size sieve analysis results of the sample

1.2 反應(yīng)原理

根據(jù)硫化銀、硫化銅焙燒反應(yīng)規(guī)律分析，確定試樣在中溫條件下氯化焙燒，氯化劑為工業(yè)食鹽。硫化銀、硫化銅氯化焙燒反應(yīng)方程式為

副反應(yīng)方程式為

銅、銀的氯化物易與氨水反應(yīng)形成易溶于水的絡(luò)合物，而試樣在焙燒過程中會有副產(chǎn)物Ag2O 和CuO生成，Ag2O 和CuO 不易產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)，故考慮加酸將其溶解再進(jìn)一步絡(luò)合溶解，其反應(yīng)原理可表示為［5-6］

1.3 試驗(yàn)方法

將工業(yè)食鹽與試樣按質(zhì)量比1∶20 混合后置于瓷坩堝中，在一定溫度的電阻爐中焙燒一定時(shí)間，氯化焙燒產(chǎn)物與一定濃度的稀硫酸按0.5 g/mL 的固液比浸出12 h，將溶液pH 值調(diào)至中性后加入一定濃度的氨水溶液，氨水溶液與稀硫酸的體積比為1∶ 10，反應(yīng)一段時(shí)間后過濾、洗滌得到濾液和棄渣，計(jì)算銅、銀的浸出率。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 焙燒條件試驗(yàn)

2.1.1 焙燒溫度試驗(yàn)

焙燒溫度試驗(yàn)的保溫時(shí)間為1.0 h，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 焙燒溫度試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of roasting temperature experiment

從表2 可以看出，隨著焙燒溫度的升高，銅、銀的氯化率先顯著上升后升幅趨緩。綜合考慮，確定焙燒溫度為850 ℃。

2.1.2 焙燒時(shí)間試驗(yàn)

焙燒時(shí)間試驗(yàn)的焙燒溫度為850 ℃，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 焙燒時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of roasting time experiment

從表3 可以看出，隨著保溫時(shí)間的延長，銅、銀的氯化率先顯著上升后升幅趨緩。綜合考慮，確定保溫時(shí)間為1.5 h，對應(yīng)的銅、銀氯化率分別為90.10%和91.40%。

2.2 浸出條件正交試驗(yàn)

2.2.1 正交試驗(yàn)水平安排

在大量前期工作的基礎(chǔ)上最終確定進(jìn)行3 因素3 水平正交試驗(yàn)，3 因素分別為稀硫酸的濃度(A)、氨水的濃度(B)、浸出時(shí)間(C)。各水平具體取值見表4。

表4 正交試驗(yàn)因素水平安排Table 4 The factor＇s level arrangement of orthogonal experiment

2.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)因素水平安排，按正交表L9(33)進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分析方法采用綜合浸出率法，見表5，表5 中數(shù)據(jù)的極差分析結(jié)果見表6。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Orthogonal experiment results

表6 正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果Table 6 The range analysis results of orthogonal experiment

從表5 可以看出，6 號試驗(yàn)情況下的綜合浸出率最高，達(dá)93.12%，對應(yīng)的因素組合為A2B3C3，即稀硫酸的濃度為2%、氨水的濃度為25%、浸出時(shí)間為60 min。

從表6 可以看出，各因素的優(yōu)化組合為A3B3C3，即稀硫酸的濃度為5%、氨水的濃度為25%、浸出時(shí)間為60 min，這一條件組合不在正交試驗(yàn)組合之列。因此，對A3B3C3組合情況下的效果進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)得到的銅、銀浸出率分別為97.20% 和97.00%，該指標(biāo)略高于A2B3C3組合情況下的浸出效果。但考慮到使用較多的硫酸一方面增加生產(chǎn)成本，另一方面又增加后續(xù)中和廢液的成本，因此確定最終浸出試驗(yàn)條件組合為稀硫酸的濃度為2%、氨水的濃度為25%、浸出時(shí)間為60 min。

3 結(jié) 論

(1)云南某銅銀精礦銅、銀、硫含量分別為5.63%、2 419 g/t 和4.28%，－ 0.077 mm 含量為79.50%，粒度較細(xì)。在工業(yè)食鹽與試樣質(zhì)量比為1∶ 20，焙燒溫度為850 ℃，焙燒時(shí)間為1.5 h 情況下銅、銀氯化率可分別達(dá)90.10%和91.40%。

(2)氯化焙燒產(chǎn)物與濃度為2%的稀硫酸按固液比0.5 g/mL 混合、浸出12 h，氨水濃度為25%(與稀硫酸的體積比為1∶ 10)，浸出時(shí)間為60 min 情況下，可獲得96.60%和96.40%的銅、銀浸出率。

［1］ 何 劍，童 雄，崔毅琦. 銀浸出技術(shù)的研究現(xiàn)狀［J］. 云南冶金，2004(5):6-9.

He Jian，Tong Xiong，Cui Yiqi. Current situation of silver leaching technology research［J］.Yunnan Metallurgy，2004(5):6-9.

［2］ 王志堅(jiān). 氯化—揮發(fā)綜合回收爐渣中金、銀等有色金屬的工藝研究［J］.有色金屬:選礦部分，2009(4):25-27.

Wang Zhijian.Study on the comprehensive utilization of value metal in slag by chlorination volatilization process［J］.Nonferrous Metals:Mineral Processing Section，2009(4):25-27.

［3］ 蔣奇亮.廣西某難選冶銀礦提銀工藝研究［J］. 廣西地質(zhì)，2001(4):75-78.

Jiang Qiliang. Study on silver extraction from the refractory silver concentrate of a certain silver mine，Guangxi［J］.Guangxi Geology，2001(4):75-78.

［4］ 周國憲，譚再鈞.錳銀精礦用氯化焙燒、氨浸出提取白銀和錳產(chǎn)品的方法:中國，200410061491.7［P］.2005-06-25.

Zhou Guoxian，Tan Zaijun. Manganese and silver concentrate by roasting while chlorination and calcined product with ammonia leaching get to extract silver and manganese metal:China，200410061491.7［P］.2005-06-25.

［5］ 天津大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)［M］.北京:高等教育出版社，2003.

Department of Inorganic Chemistry，Tianjin University. Inorganic Chemistry［M］.Beijing:Higher Education Press，2003.

［6］ 張祥麟，康 衡. 配位化學(xué)［M］. 長沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社，1986.

Zhang Xianglin，Kang Heng. Coordination Chemistry［M］. Changsha:Central South University of Technology Press，1986.