銅陽極泥提金銀(extraction of gold and silver from copper anode slime)
從銅電解陽極泥中富集和回收金、銀的過程,為冶金副產(chǎn)物提金的重要部分.銅陽極泥是由銅陽極在電解精煉過程中不溶于電解液的各種物質(zhì)所組成,物相成分比較復(fù)雜,其中銀主要為Ag、Ag2Se、Ag2Te、CuAgSe、AgCl,金呈(Ag、Au)Te2或游離狀態(tài).銅陽極泥組成視產(chǎn)地而異,一般成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω／％)為：cu10～25,Au0.5～5,Ag5～30,Se2～28,Te0.1～8,．Pb1～25；另含少量鉍、銻、砷、鐵、Al2O3、SiO2,微量鈀、鉑,水分20％～40％.大型冶煉廠處理銅陽極泥多使用火法-電解流程,同時(shí)并發(fā)展了浸出脫銅和濕法處理工藝.火法-電解流程通稱傳統(tǒng)工藝.
傳統(tǒng)工藝 工藝流程和銅陽極泥處理基本相同,主要過程為：(1)硫酸鹽化焙燒蒸餾除硒和焙燒渣浸出脫銅；(2)浸出渣經(jīng)還原熔煉產(chǎn)出貴鉛合金；(3)貴鉛合金氧化精煉為金銀合金即陽極板；(4)銀電解；(5)銀陽極泥預(yù)處理后進(jìn)行金電解.傳統(tǒng)工藝流程冗長復(fù)雜、返料多、金屬直收率不高,為此出現(xiàn)了處理銅陽極泥的新工藝.這些新工藝雖在某種程度上取代了傳統(tǒng)工藝,但實(shí)質(zhì)上仍為傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)方法.
傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)方法 有低溫硫酸化焙燒一濕法處理、低溫氧化焙燒一濕法處理、硫酸化焙燒濕法沉淀金銀、浮選富集金銀和住友法和濕法處理等.它們能更好地保護(hù)環(huán)境,縮短生產(chǎn)周期,加快資金周轉(zhuǎn),提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益.陽極泥含銅很高,預(yù)先脫銅,有利于金銀的提取.因此,新工藝在脫銅方法上進(jìn)行了程度不同的改進(jìn).
低溫硫酸化焙燒-濕法處理 工藝流程如圖1.主要過程為：(1)銅陽極泥低溫硫酸化焙燒和蒸餾除硒(573～953K)；(2)蒸餾除硒渣用H2SO4+NaCl溶液浸出脫銅；(3)用氨水浸出脫銅渣中的銀；(4)用水合肼還原銀氨溶液中的銀,所得銀粉送銀電解；(5)脫銀渣加Na2CO3使鉛的氯化物和硫酸鹽轉(zhuǎn)變成碳酸鉛,再用硝酸脫鉛,得到的脫鉛渣即為高品位金精礦；(6)金精礦用鹽酸和Cl2溶解,用SO2還原金溶液得粗金粉送金電解,還原金后的母液加鋅粉置換得鈀鉑精礦；(7)金精礦氯化產(chǎn)出的不溶渣送回收錫、銻.此法特點(diǎn)在于以濕法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熔煉貴鉛、火法精煉工藝,仍保留硫酸化焙燒、蒸餾除硒、浸出脫銅和金、銀的電解精煉作業(yè).這種改進(jìn)不僅消除了鉛害,縮短了處理周期,而且使金、銀從陽極泥到電解的直收率分別由73％和81％提高到99.2％和99％.
低溫氧化焙燒-濕法處理 工藝流程如圖2.主要過程為：(1)低溫648K氧化焙燒使銅氧化成CuO,Ag2Se氧化為Ag2SeO3,用稀硫酸浸出使銅、硒、碲轉(zhuǎn)變成CuSO4、H2SeO3、H2TeO3進(jìn)入溶液而得以分離；(2)脫銅渣先氯化分離金,即在硫酸介質(zhì)中加NaClO3于353～363K溫度下攪拌浸出金、鈀和鉑：
然后調(diào)整溶液至pH2～3,加草酸還原金,粗金粉送金電解或溶解后萃取精制.還原金后的母液用鋅粉置換鈀、鉑或經(jīng)溶劑萃取回收鈀、鉑處理；(3)金浸出渣用含NaClO3250g／L溶液在溶液pH8、固液比1：8條件下浸出3h,銀生成Ag(SeO3)3-進(jìn)入浸出液,銀浸出率99％～99．8％,浸出液約含銀50g／L,用甲醛還原得銀粉,母液可循環(huán)使用,鉛全部留在分銀渣中.此法的主要優(yōu)點(diǎn)是金、銀直收率高,分別為98.5％和96％；比傳統(tǒng)法高12％及16％；生產(chǎn)周期短,處理成本低；消除了鉛和氨對(duì)操作環(huán)境的有害影響.
硫酸化焙燒-濕法沉淀金銀 工藝流程如圖3,主要由硫酸化焙燒與蒸餾除硒、稀硫酸浸出及浸出渣溶解分離金等過程組成.(1)硫酸化焙燒和蒸餾除硒：在硫酸：陽極泥=1：1、573K溫度下焙燒2h以及在823～873K溫度下焙燒4h,硒揮發(fā)率在99％以上,吸收的硒經(jīng)還原后得粗硒.(2)稀硫酸浸出：用含硫酸1.5mol／L的溶液在固液比1：(12～15)、353～363K溫度下浸出蒸餾除硒渣2h,銅浸出率為99％,銀浸出率為98％,浸出液用銅置換得海綿銀.(3)浸出渣溶解分離金：稀硫酸浸出渣用NaClO3溶液浸出鉛、碲后產(chǎn)出的含金浸出渣,用過量3倍的溶液在溶液含H2SO41.5mol／L和NaCl2mol／L、固液比l：10、353～363K溫度下浸出4h,浸出所得溶液調(diào)整至pH2～3,用草酸還原得純度99.99％的金.
浮選法富集金銀 中國和日本都采用浮選法富集銅陽極泥中的金和銀.中國的作法是將脫銅、硒后的陽極泥磨細(xì)后浮選,浮選時(shí)加鐵屑置換銀,在348～353K溫度下加硫酸調(diào)整溶液的pH,加偏磷酸抑制脈石和鉛,以乙二醇、松節(jié)油或甲基異丁基甲醇做起泡劑,丁基黃藥或黑藥做捕收劑,在弱酸性到含硫酸200g／L介質(zhì)中浮選.經(jīng)一次粗選、二次掃選、二次精選得到精礦,金、銀的回收率分別達(dá)到95.5％、97.4％,90％的鉛留在尾礦.選出的精礦一般為原陽極泥量的50％.精礦加蘇打熔煉得粗銀陽極板,電解得純銀.從銀電解陽極泥中提取金.浮選法對(duì)環(huán)境污染比原火法熔煉有較大改善,缺點(diǎn)是尾礦含金、銀較高,分別為30～60g／t和60～900g／t.
住友法 為日本住友金屬礦山公司所用的方法.銅陽極泥干燥后加入673K溫度的焙燒爐中進(jìn)行氧化焙燒,加料后爐子在1h內(nèi)均勻升溫至793K后,快速升至973K,并保溫1h.焙砂經(jīng)細(xì)磨后在353K溫度、固液比1：5條件下用濃硫酸浸出3h,浸出渣用氯化法浸出金、銀,浸出液用鹽酸沉淀出AgCl后再送去精煉提金,金的直收率98％以上.所得AgCl送精煉提銀.
濕法處理 工藝流程如圖4.主要過程為：(1)采用稀硫酸和空氣(或氧氣)氧化浸出脫銅,脫銅液返回銅電解；(2)脫銅渣以氯氣、氯酸鈉作氧化劑,控制氧化劑用量即浸出電位只浸出其中的硒、碲,而不浸出金、銀、鈀和鉑,浸出液送回收硒、碲；(3)浸出渣以NH.OH或：Na.S0.浸出銀,銀浸出液送銀精煉；(4)銀浸出渣用HNO3除鉛后,用NaClO3或Cl2、鹽酸氯化溶解金,金溶液送金精煉.