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        抑制電解液中碲析出的生產(chǎn)實踐

        2021-03-07 08:07:14房孟釗
        湖南有色金屬 2021年1期

        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)利用湖北省重點實驗室,湖北 黃石 435002)

        碲的化學(xué)性質(zhì)比較特殊,具有較明顯的兩性特征,易分散,一般有-2、-1、+1、+2、+4、+6化合價[1~7]。碲在陽極泥中多以Ag2Te、Cu2Te、Au2Te等形式存在,吹煉后在陽極板中一般以TeO2、Ag2Te等形式存在[8~14]。大冶有色金屬有限責(zé)任公司冶煉廠稀貴車間通過對銅陽極泥處理,最后采用氨浸分銀-水合肼還原工藝從富集銀的渣中提取銀,得到品位在98%以上的粗銀粉,粗銀粉通過轉(zhuǎn)爐吹煉除雜,再澆鑄成銀陽極板,對銀陽極板進行電解,得到99.99%以上的銀粉,最后澆鑄成符合國家標(biāo)定的1號銀。該公司除了處理自產(chǎn)的銀陽極板,同時會大量收購非標(biāo)銀錠,進行電解,最終得到1號標(biāo)準(zhǔn)銀錠。大部分的非標(biāo)銀錠是其中的碲雜質(zhì)偏高,因此,在生產(chǎn)實踐中,在非標(biāo)銀錠電解過程中,阻止雜質(zhì)碲在陰極板上析出,從而有效地控制電銀粉中碲的含量是生產(chǎn)出1號銀錠的重要條件。

        1 試 驗

        1.1 試驗工藝

        非標(biāo)銀錠電解工藝如圖1所示。

        1.2 試驗原料

        試驗原料為大冶有色金屬有限責(zé)任公司冶煉廠稀貴車間電解的非標(biāo)銀錠,其化學(xué)成分分析見表1,其中的雜質(zhì)碲含量很高。

        圖1 非標(biāo)銀錠電解工藝圖

        表1 非標(biāo)銀錠化學(xué)成分分析 %

        2 結(jié)果與討論

        2.1 非標(biāo)銀錠電解試驗

        2.1.1 探索試驗

        1.電解槽裝槽224塊非標(biāo)銀錠,電流范圍940~966 A,電壓范圍26.2~35.8 V,電銀粉和電解液化驗結(jié)果見表2。電解初期,電銀粉Te含量合格,電解液含碲0.001 8 g/L。

        2.電解中期,電流范圍686~771 A,電壓范圍27.6~31.9 V,電銀粉和電解液化驗結(jié)果見表3。隨著反應(yīng)進行,Ag+濃度變化不大,電解液中Te含量增大,電銀粉Te未超標(biāo)。

        表2 電解初期化驗結(jié)果

        表3 電解中期化驗結(jié)果

        3.電解尾期,電流范圍499~538 A,電壓范圍18.3~32.7 V,銀錠測試樣和電解液化驗結(jié)果見表4,電銀粉Te超標(biāo)。電解液中Ag+濃度降低,且電解液中Te含量也較低。說明電解液中Ag+濃度的降低可能有利于碲在陰極上析出。

        表4 電解尾期化驗結(jié)果

        2.1.2 驗證試驗

        裝槽非標(biāo)銀錠224塊,電流范圍在705~833 A,電壓范圍23.6~29.7 V,電解中期,電銀粉和電解液化驗結(jié)果見表5。電銀粉中Te含量超標(biāo);電解液中Ag+濃度偏低,Te含量較低。證明當(dāng)電解液中Ag+濃度降低時,有部分碲在陰極上析出。

        表5 電解中期化驗結(jié)果

        2.2 非標(biāo)銀錠浸泡試驗

        1.裝槽非標(biāo)銀錠224塊,沒有電解,電解液中浸泡2 d,然后開始電解。電解前,電解液化驗結(jié)果見表6,電解液中Ag+濃度較低。

        表6 電解液化驗數(shù)據(jù)

        2.電解初期,電流范圍940~966 A,電壓范圍26.2~35.8 V,電銀粉和電解液化驗結(jié)果見表7。電銀粉Te含量超標(biāo),電解液中Ag+濃度較低。證明電銀粉中碲超標(biāo)與非標(biāo)銀錠浸泡無關(guān),電解液中Ag+濃度低是造成部分碲直接在陰極上析出的原因。

        表7 電解初期化驗結(jié)果

        2.3 電解液中高濃度銀離子試驗

        1.電解槽單槽裝槽非標(biāo)銀錠224塊,電流范圍940~966 A,電壓范圍26.2~35.8 V,電銀粉和電解液化驗結(jié)果見表8。電解初期,電銀粉中Te未超標(biāo),電解液中Ag+濃度較高。

        2.電解中期,電流范圍686~771 A,電壓范圍27.6~31.9 V,電銀粉測試樣和電解液化驗結(jié)果見表9,電銀粉中Te含量未超標(biāo),電解液中碲含量增加,Ag+濃度變化不大。

        表8 電解初期化驗結(jié)果

        表9 電解中期化驗結(jié)果

        3.電解尾期,電流范圍499~538 A,電壓范圍18.3~32.7 V,電銀粉測試樣和電解液化驗結(jié)果見表10。電銀粉Te含量未超標(biāo),且電解液中Ag+濃度較高,Te含量較高。證明電解液中Ag+濃度較高有利于抑制雜質(zhì)碲在陰極上析出。

        表10 電解尾期化驗結(jié)果

        2.4 非標(biāo)銀錠電解數(shù)量的影響

        2.4.1 探索試驗

        1.電解槽裝非標(biāo)銀錠112塊,電解中期,電流范圍686~771 A,電壓范圍27.6~31.9 V,電銀粉和電解液化驗結(jié)果見表11,電銀粉中Te含量未超標(biāo),電解液中Ag+濃度較高。

        表11 電解中期化驗結(jié)果

        2.電解尾期,電流范圍499~538 A,電壓范圍18.3~32.7 V,電銀粉測試樣和電解液化驗結(jié)果見表12,電銀粉中Te含量超標(biāo),電解液中Ag+濃度過低,且Te含量很低。說明電銀粉中碲的超標(biāo)與電解槽中非標(biāo)銀錠塊數(shù)無關(guān),電解液中Ag+濃度過低有利于碲在陰極上的析出。

        表12 電解尾期化驗結(jié)果

        2.4.2 驗證試驗

        1.裝槽銀錠112塊,電解中期,電流范圍686~771 A,電壓范圍27.6~31.9 V,電銀粉測試樣和電解液化驗結(jié)果見表13。電銀粉中Te含量未超標(biāo),電解液中Ag+和Te濃度較高。

        表13 電解中期化驗結(jié)果

        2.電解尾期,電流范圍499~538 A,電壓范圍18.3~32.7 V,電銀粉和電解液化驗結(jié)果見表14,電銀粉中Te含量未超標(biāo),且電解液中Ag+濃度變化不大。證明電銀粉中碲的超標(biāo)與電解槽中非標(biāo)銀錠塊數(shù)無關(guān),電解液中Ag+濃度高有利于抑制雜質(zhì)碲在陰極上析出。

        表14 電解尾期化驗結(jié)果

        3 結(jié) 論

        1.非標(biāo)銀錠電解過程中,保持電解液中高濃度Ag+,有利于抑制碲在陰極上的析出。

        2.非標(biāo)銀錠電解過程中,電銀粉中碲的超標(biāo)與單槽中非標(biāo)銀錠塊數(shù)無關(guān),與非標(biāo)銀錠浸泡無關(guān)。

        3.非標(biāo)銀錠電解過程中,Te在電解液中不斷地富集,Te含量較高時,碲將發(fā)生電還原沉積,需要加強對電解液的凈化。

        4.Ag和Te的析出電位相近,隨著電解的不斷進行,碲離子濃度不斷增大,使得碲的析出電位也相應(yīng)提高,銀離子濃度的不斷降低使得銀的析出電位也相應(yīng)降低,析出電位越來越接近時,碲就可能在陰極析出沉積。

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