鐵芝蘭

青海西豫有色金屬有限公司，青海格爾木 816000

1 研究的內(nèi)容及意義

1.1 研究內(nèi)容

陽極泥處理后會留下大部分的分銀渣，為了提高對有價金屬的回收率，需要對分銀渣進(jìn)行綜合利用。分銀渣中含有豐富的銻、鉍元素，本文以提取分銀渣中的銻、鉍元素為主要研究內(nèi)容，對于分銀渣中的銻、鉍元素的提取工藝進(jìn)行了詳細(xì)研究。主要內(nèi)容是：采取濕法工藝開提取分銀渣中的銻、鉍元素，同時從氯化鈉以及硫酸的濃度、浸出時間等方面分別分析了影響金屬元素浸出率的主要因素。通過對分銀渣中銻、鉍元素的提取研究，最后確定了一個優(yōu)化分銀渣中銻、鉍元素回收的工藝方案，并提出了最佳的提取條件。

1.2 研究意義

首先，當(dāng)前好多銅冶煉廠將分銀渣以堆放的方式處理，但分銀渣中含有的貴金屬元素又相當(dāng)豐富，長期堆放還會對環(huán)境造成一定的潛在危害和壓力。開展對分銀渣中貴金屬元素的回收利用研究，通過探討制定出最為合理、最大價值的提取貴金屬和有價金屬的方案和條件。對于有色金屬的開發(fā)利用，開辟了一個新的研究方法。其次，從分銀渣中對貴金屬的提取本來就是一個關(guān)于廢渣處理的環(huán)境保護(hù)范疇，這種關(guān)于貴金屬的提取工藝研究能夠為環(huán)境的污染治理提供有效的方法和途徑，充分發(fā)揮了保護(hù)環(huán)境的現(xiàn)實意義。

2 試驗中采用的原料與方法

試驗中采用的原料主要為某銅冶煉廠的陽極泥經(jīng)卡爾多爐熔煉產(chǎn)出的分銀渣，這種分銀渣的樣粒度較粗，平均在2cm左右，首先要對分銀渣進(jìn)行磨碎的過程，黃色顆粒一般是0.074mm的占到80%以上，試驗中采用到的其他原料有純硫酸和氯化鈉等溶液。

試驗活動主要在1mL的多口玻璃燒瓶中進(jìn)行，通過采用帶溫控和直立攪拌的方法對其進(jìn)行加熱，最后將細(xì)磨的分銀渣與硫酸和氯化鈉等進(jìn)行混合，當(dāng)達(dá)到一定的溫度時就會浸出，當(dāng)浸出活動結(jié)束之后，再進(jìn)行過濾、洗滌以及干燥等其他工具，然后實現(xiàn)對浸出渣和溶液的取樣分析。

3 試驗的結(jié)果與討論

3.1 實驗中的原料成分和物相分析

卡爾多爐分銀渣一般呈現(xiàn)褐色的外觀，其中含金量是19.13g/t、含銀量是4246g/t，其他元素的分析一般都帶0.1%以下，由此可見，卡爾多爐分銀渣中元素成分的復(fù)雜性，在這些豐富的元素中，只有銻、鉍、金、銀、銅等具有綜合的回收價值。

選取其中部分的分銀渣來制作成拋光片，從顯微鏡下對拋光片的觀察表明，卡爾多爐分銀渣在顯微鏡下，基本呈現(xiàn)玻璃狀或微晶狀。這些集體相中除了氣孔之外，還有一些粒狀或者柱狀結(jié)構(gòu)的灰白色硫粒，偶爾也會看到亮白色金屬相的斑點。通過掃描電鏡能譜儀對于樣品進(jìn)行分析，其中A點是硒化合物，B點主要是含有Pb、Si的物質(zhì)，或者是一定數(shù)量的Sb和As，C點主要是鉛砷氧化物，D點是復(fù)合氧化物。偶爾看到的亮白色金屬線主要是金屬銀，經(jīng)常與硒化物相伴而生，通過觀察結(jié)果表明，分銀渣中主要存在的礦物為硅酸鉛，其次含量最多的是鉛鉍氧化物和銅銀的硒化物以及少量的金屬。具體呈現(xiàn)見圖1。

圖1 分銀渣的光學(xué)顯微鏡照片

對于細(xì)磨后的分銀渣樣品進(jìn)行x射線的分析，結(jié)果如圖2所示。圖2的結(jié)果顯示，可以清楚地鑒別分銀渣中的硅酸鉛，而譜線呈現(xiàn)的彌散狀態(tài)說明結(jié)晶不佳。

圖2 分銀渣的XRD譜

3.2 浸出試驗分析

分銀渣中除了含有豐富的鉛元素之外，還包括豐富的銻、鉍、金、銀等有價的金屬元素。為了在分離和浸出銻、鉍元素的同時，有效抑制鉛元素的進(jìn)出，將主要采用硫酸和氯鹽的浸出劑有效抑制鉛元素的溶出，從而實現(xiàn)了對鉛、銻、鉍元素的初步分離。金銀一般會同鉛元素一同進(jìn)入鉛渣，鉛渣還可以用于進(jìn)一步的分離和回收金銀的工序中。此次試驗主要考察的是硫酸和氯鹽的濃度，以及浸出的時間長短對于鉛、鉍、銻等元素浸出率產(chǎn)生的影響。

3.2.1 對氯化鈉濃度對浸出率的影響分析

在對氯化鈉濃度進(jìn)行分析的過程中，首先要滿足的固定條件是：100g的分銀渣，2∶1的液體和固體，硫酸濃度保持在2.75mol/L、同樣溫度要在95℃左右，浸出時間保持在4h以上，在滿足以上這些基本條件的前提下，氯化鈉濃度對浸出元素浸出率的影響見圖2。

從圖3中可以看出，對于氯化鈉本身濃度的提高，同樣有利于增強對于鉍和銻元素的浸出率，并且在氯化鈉研究的濃度范圍內(nèi)，鉍的浸出率一般都要大于98.5%。同樣，鉛元素的浸出率也小于1%，不同的是，隨著氯化鈉濃度的不斷增加，銀的溶出率也隨著增加，當(dāng)氯化鈉浸出劑的濃度從75g/L增加到175g/L時，銀的熔出率也會有0.28%增加到1.7%，而金幾乎不受影響，也就是不會被浸出。對以上各種條件進(jìn)行綜合考慮的情況下，將氯化鈉浸出劑的濃度保持在125g/L左右。

3.2.2 硫酸濃度對浸出率的影響分析

首先必須滿足的固定條件是：實驗中要采用100g的分銀渣，還要有4∶1的液固體，同時運算濃度是125g/L，溫度保持在95℃左右，浸出時間最少達(dá)到4h，在這些基本情況滿足的前提下，不同硫酸會呈現(xiàn)不同的濃度，而這些濃度也會對金屬浸出率產(chǎn)生影響，就如下圖所示：

圖4 硫酸濃度對浸出率的影響

從圖4中能夠看出，硫酸濃度的提高有利于進(jìn)一步增強對鉍和銻等元素的浸出率，尤其是對銻元素的浸出不產(chǎn)生較大的影響，鉍元素的進(jìn)駐也會因此變得更為容易，在不超出研究的酸度范圍之內(nèi)，鉍的浸出率普遍達(dá)到98%以上，而鉛的浸出率都小于1%。

3.2.3 浸出時間對浸出率的影響分析

固定條件是100g的分銀渣，4∶1比例的液體和固體，硫酸濃度是2.75mol/L，氯化鈉濃度是125g/L，浸泡溫度仍然保持在95℃左右，在這些條件滿足的情況下，浸出時間越長，越有利于銻的浸出率，當(dāng)浸出時間由2h延長至6h，銻的浸出率也會由88%增加到91%，但是對其他鉛、鉍、銀的浸出率并沒有產(chǎn)生什么太大的影響。

3.3 綜合條件試驗分析

從上面對單因素試驗結(jié)果的分析，經(jīng)過綜合考慮，優(yōu)化后的浸出實驗固定條件為：硫酸濃度要保持在2.5mol/L，氯化鈉濃度依然是125g/L，固體和液體之間的比例依然是4∶1，溫度在95℃左右，浸出的最佳時間是4h，在綜合條件滿足的情況下，各個元素的浸出率分別是：Bi元素的浸出率平均達(dá)到98%、Sb元素的浸出率平均為91%、Pb的浸出率平均為0.56%、Ag元素的浸出率平均為0.76%、Au元素的浸出率平均為0.01%。

4 試驗結(jié)論分析

試驗結(jié)果表明，氯鹽濃度越高，越有利于增加鹽的浸出率，從而會進(jìn)一步導(dǎo)致銀元素的分散。在采用硫酸-氯化鈉的濕法浸出工藝時，最優(yōu)化的進(jìn)出條件應(yīng)該是：硫酸濃度保持在2.5mol/L，氯化鈉濃度保持在125g/L，溫度依然保持在95℃左右，固液的最佳比例是4∶1，浸出時間保持在4h左右最佳。