楊福玖
摘 要:對(duì)于黃金來說,純度越高的黃金品質(zhì)就越好,其價(jià)值也就越高,不光給企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,更能給人們帶來更精致的黃金物品。從黃金提純方法上看,分步還原提純法的效果更好,相比其他提純方法也更加簡單,在操作技術(shù)上也更加容易,且生產(chǎn)周期較短,不會(huì)有過多的金積壓,實(shí)踐效果更強(qiáng),黃金純度能夠達(dá)到99.99%。本文主要對(duì)分步還原提純法進(jìn)行分析,研究其還原過程中的參數(shù)控制,以及該方法的實(shí)際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:黃金;分布還原法;提純;應(yīng)用
社會(huì)的快速發(fā)展促進(jìn)了人們物質(zhì)生活的提高,對(duì)金錠產(chǎn)品也有了更高的需求,現(xiàn)在的金錠加工企業(yè)已經(jīng)在黃金提純度上有了更高的要求,主要生產(chǎn)銷售的都是99.99%黃金。多數(shù)的加工企業(yè)所使用的主要黃金原料都是解吸電積粗金泥,這種原材料中所含的Cu雜質(zhì)比較多,如果采用傳統(tǒng)的化學(xué)提純法,其中還會(huì)留存大量泥漿和碳粉,Cu元素不能完全清除干凈,導(dǎo)致提純出來的黃金不能達(dá)到規(guī)定的要求。而分布還原提純法能夠有效解決相關(guān)問題,并讓黃金回收率得到提高,應(yīng)用效果較好。
1 試驗(yàn)原料和方法
在本文章中以解吸電積粗金泥為主要提純?cè)?,輔料為王水,取樣檢測王水中各種元素的濃度,詳見表1,我國可以從表中看出來Cu的含量是最高的,因?yàn)閷?duì)鋼棉金是進(jìn)行定期處理,所以王水中的Fe含量也比較高,在進(jìn)行還原的時(shí)候Fe標(biāo)準(zhǔn)是負(fù)電位,這種條件下是不能夠還原的,其留在水溶液中,能夠和Au進(jìn)行更好的分離。而銅元素有所差異,它的正電位比Au小,還原的時(shí)候也距離終點(diǎn)最近,所以濃度的差異也就比較大,如果還原劑過量,出現(xiàn)銅元素超標(biāo)的可能性就非常大。
2 試驗(yàn)方法
本文進(jìn)行分布還原法進(jìn)行提純是在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行,所用的王水主要是污水亞硫酸鈉,其含量是96%。為了保證王水分金足夠完全,所使用的分金酸要過量,這樣在分金之后的王水酸度就比較高,在還原的時(shí)候其還原劑與酸也就發(fā)生反應(yīng),有SO2氣體溢出,通常情況下,酸度過高的話所消耗的還原劑量也就比較大,所以在還原之前要先將氫氧化鈉溶液加入其中,讓王水的酸度降下來,這樣就可以使還原劑的消耗量有所降低。然后再依據(jù)王水中的含金量,來確定還原劑添加量是否會(huì)影響到海綿金的成色,其工藝流程圖見圖1。
2.1 亞硫酸鈉一次還原
在王水與酸堿中和過濾之后,要在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行定量,然后再利用蒸汽將其加熱到70℃,再依據(jù)含金的濃度和王水的體積將含金量給計(jì)算出來,8個(gè)標(biāo)號(hào)中王水都是從還原到終點(diǎn),所使用的還原劑量也是從高到底逐步減少的,在還原結(jié)束之后,將海綿金放入過濾及洗滌,然后依次取樣對(duì)雜質(zhì)含量進(jìn)行檢測,看還原效果是否達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
從還原劑使用含量看,在劑量為97%時(shí),Cu元素的含量低于標(biāo)準(zhǔn)的金錠范圍,而還原劑量小于95%時(shí),Cu元素的含量就不會(huì)再降低,所以要想使產(chǎn)品合格率有所提高,所使用的還原劑用量就要控制在97%到89%之間。如果Ag含量大于0.005%,金錠就超過了標(biāo)準(zhǔn)要求,經(jīng)過分析,王水體系中有較多的C1離子,而Ag元素主要是以AgC1的沉淀形式存在的,這樣就容易引起該元素的超標(biāo),原因就在于王水的過濾不夠徹底,別的雜質(zhì)元素含量也達(dá)不到金錠的標(biāo)準(zhǔn),這說明通過控制第一次還原劑的加入量,還原海綿金的完全是可以達(dá)到要求,最后將海綿金送電阻爐烘干稱重,還原劑平均耗量為2.19克/克金。
2.2 亞硫酸鈉二次還原
第一次還原保持未達(dá)終點(diǎn),還原尾液勢必含金,因此還原尾液與海綿金洗滌液一同收集,抽至另一搪瓷反應(yīng)釜,按克金耗量的1.5倍加入還原劑進(jìn)行過量還原,過濾收集還原的金粉,返回王水分金工序,還原廢水靜置沉降12小時(shí)以上,排至廢水處置工序,還原廢水取樣檢測含金量。從數(shù)據(jù)可以看出,加入過量亞硫酸鈉還原劑,廢水中的Au含量均低于0.5mg·L-1以下,還原廢水中的金極大量的得到截留,有效降低了后續(xù)處理成本。
3 結(jié)論
一次還原劑的用量應(yīng)在確保低酸度下,高酸度雖然對(duì)還原海綿金質(zhì)量影響有限,但亞硫酸鈉耗量增加,一次直收率降低,增加生產(chǎn)成本。為減少元素Ag的影響,王水還原前應(yīng)與AgCl實(shí)現(xiàn)有效的分離,AgCl溶解度也與溫度有關(guān),溫度越低,溶解度越低。王水分金過程往往溫度≥90℃,所以王水可以先冷卻、靜置沉降,再抽取上清的王水進(jìn)行還原,海綿金中Ag含量可大幅降低。
因?yàn)椴僮鬟^程巾會(huì)產(chǎn)生大量的刺激性的二氧化硫、三氧化硫、氯化氫等等有毒氣體,操作過程屮一定要在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,而且通風(fēng)櫥抽風(fēng)量要能夠?qū)a(chǎn)生的有害氣體排到室外,避免對(duì)人體產(chǎn)生危害。方法加強(qiáng)了對(duì)操作過程中,使用大量濃硫酸、濃硝酸及濃鹽酸而產(chǎn)生大量有毒、有害氣體的控制,消除了安全隱患,規(guī)范了操作的過程控制,既可達(dá)到完善工藝資料、提高生產(chǎn)安全性的目的,又可以加強(qiáng)質(zhì)量控制,提高回收黃金的質(zhì)量,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量。
結(jié)束語
黃金本身就是比較貴重的資源,對(duì)黃金進(jìn)行提純能有效增加黃金的價(jià)值,采用分布還原法進(jìn)行提純從技術(shù)方法上看是可行的,在黃金生產(chǎn)過程中也比較可靠,生產(chǎn)中也不會(huì)有新的污染物融入其中。更主要的是該中提純方法比較簡單,操作上也不繁瑣,能讓生成成本有所降低,提高經(jīng)濟(jì)效益,讓廢舊黃金都能得到有效的利用,更能滿足人們對(duì)黃金純度上的需求,有較好提純效果。經(jīng)過試驗(yàn)研究,分布還原法是值得推廣使用的。
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