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贵金属再生回收生产线 |
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| 一、项意图布景 贵金属即金Au、银Ag、铂Pt、钯Pd、Sr、锇Os、铑Rh和钌Ru 八种金属。因为这些金属在地壳中含量稀疏，提取困难，但功能优秀，运用广泛，报价昂贵而得名贵金属。除人们熟知金Au、银Ag外，其他六种金属元素称为铂族元素（铂族金属）。 贵金属在地壳中的丰度极低，除银有档次较高的矿藏外，50%以上的金和90%以上的铂族金属均涣散共生在铜、铅、锌和镍等重有色金属硫化矿中，其含量极微、档次低至PPm级乃至更低。 跟着人类社会的开展，矿藏质料运用规划日益扩展，人类对矿产的需求量也不断增加，因而，需求最大极限地进步矿产资源的运用率和金属循环运用率。因为贵金属的化学稳定性很高，为它们的再生收回运用供给了条件，加之其自身稀贵，再生收回有利可图。 二、贵金属收回运用概略 因为贵金属在运用进程中自身没有损耗，且在部件中的含量比原矿要高出许多，各国都把含贵金属的废料视作稀少难得的贵金属质料，并处以满足的注重。且纷繁加以立法、并建立专业贵金属收回公司。 日本20世纪70年代就公布了固体废物处理和铲除法令，建立收回协会，至现在已从含贵金属的抛弃物中收回有价金属20几种。 美国收回贵金属已有几十年的前史，构成收回运用工业，建立专门的公司，如阿迈克斯金属公司和恩格哈特公司，1985年就收回5吨铂族金属，1995年收回的贵金属增加到12.4~15.5吨。 德国1972年公布了抛弃管理法，规则抛弃物有必要作为质料再循环运用，要求进步抛弃物对环境的无害程度。德国有闻名的迪高沙公司和暗包岩质料公司都建有专门的设备收回处理含贵金属的废料。 英国有全球性金属再生公司—阿迈隆金属公司，专门收回处理各种含贵金属废料，收回的铂、钯、银的富集物就有上千吨。 我国的各类电子设备、仪器仪表、电子元器件和家用电器等跟着经济开展和生活水平的进步，筛选率敏捷进步，构成很多的抛弃物废物，不只浪费了资源和动力，且构成严峻的环境影响。跟着时刻的接连，更新的数量还会增加。假如作为城市废物埋掉、烧掉，必将构成空气、土壤和水体的严峻污染，影响公民的身体健康。且电器设备的触点和焊点中都含有贵金属，应设法收回再运用。 三、生产工艺简介 依据质料、规划、产品计划的不同、收回工艺有所差异。总体上讲，针对铜、铅阳极泥有火法和湿法之差异，针对二次资源则除火法湿法之外还触及拆解、机械和预处理工序。 1、铜阳极泥处理工艺 l 火法工艺 火法的传统工艺流程如下： 铜阳极泥 H2SO4 硫酸化焙烧 烟气（SO2 SeO2） 吸收 稀H2SO 浸出 CuSO4 溶液 粗Se 浸出渣 复原熔炼 炉渣 贵铅 NaNO3 氧化精粹 残余 收回Bi Te 银阳极 银电解 海绵银 银锭 黑金粉 金电解 废电解液 收回铂、钯 金板 金锭 该流程的首要环节是硫酸化焙烧浸出别离，铜转化为可溶性硫酸铜，硒化物分化使硒氧化为二氧化硒蒸发别离，含SeO2 和SO2 的气体由气管抽至吸收塔，SeO2被水吸收生成H2SeO3,并一起被在水中的SO2复原为粗Se。焙烧浸出得CuSO4和部分AgSO4硫酸碲溶液，用铜（片或粉）置换出含碲的粗银粉送银精粹。金、银富集在浸出渣中。复原熔炼首要用浸出渣加氧化铅或铅阳极泥兼并进行，产出含金银的贵铅，然后贵铅经氧化精粹别离铅、铋和碲，浇铸为金银合金，经银电解及精粹，产出海绵银铸锭，银泥（黑金粉）电解得金，金电解废液收回铂、钯。该法的特点是收回率高，可达90%以上，对质料适应性强，比较合适规划处理，欧美和前苏联国家大多选用火法流程，流程的缺陷是冗长，中间环节多，积压金属和资金严峻，特别是规划小时更为杰出，影响经济效益。除此之外，高温燃烧发生有害气体，特别是铅的蒸发，发生二次污染，因而它的运用受到限制。 ● 湿法工艺 20世纪70年代湿法流程敏捷兴起，并得到国内冶金界的认可，下面做以简略介绍： 铜阳极泥 H2SO4 浸出铜 CuSO4溶液 乙酸盐 浸出铅 Cu、Pb溶液 HNO3 浸出银 AgNO3溶液 Ag 浸出金 渣 熔炼 收回Sn 金溶液 萃取精粹 金粉 该法用不同的酸分段浸出阳极泥中的贱金属杂质，以富集金、银。用H2SO4先使铜成为CuSO4，以乙酸盐常温浸出铅，使铅生成可溶的(Pb(Ac)2)别离。浸出渣用硝酸溶解银、铜、硒、碲，含银溶液用或食盐沉积出氯化银（AgCl）,其纯度可达99%以上，收回率可达96%，再从氯化银中精粹提取银，用从硝酸石溶渣中溶解金，金溶液用二丁基卡必醇（DBC）萃取，草酸直接复原得金产品，金纯度>99.5%,收回率可达99%。湿法工艺金银总收回率别离大于99%和98%。因为全流程金属别离都在酸性水溶液中进行，因而称为全湿法工艺，与火法工艺比较，有能耗低，有价金属综合运用好、抛弃物少、生产进程接连等长处。 l 选冶联合工艺流程； 铜阳极泥 H2SO4 磨矿脱铜 浸出 CuSO4溶液 浸出渣 H2O 调浆 浮选 尾矿 炼铅 精矿 焙烧 焙炼 烟气 收回硒 银阳极 电解 银粉 银锭 黑金粉 电解 金板 金锭 该流程用于处理含铅高的铜阳极泥，流程包含阳极泥加硫酸磨矿及浸出铜，含金、银的浸出渣调浆进行浮选，选出的精矿进行苏打氧化熔炼产出银阳极，电解产出银和金粉等工序。流程中金、银收回率别离到达95%和94%。因为引进浮选工序，精矿熔炼设备规划为火法工艺的1/5，试剂耗费节省一半，减少了铅的污染，简化了后续熔炼进程，进步了经济效益。 l 天津大通铜业有限公司金银分厂阳极泥处理流程 成份 Cu Au Ag Pb Sb Bi Sn Ni As Te 15.64 2132g/T 15.94 9.95 20.17 1.32 0.92 0.40 7.30 流程 阳极泥 H2SO NaClO3（氧化剂） 稀酸浸出 控电位V420mv 炉渣 炉液 HCl H2SO4 NaClO3 V.1200mv金的控电氯化 沉Se Te SO2 Cu粉置换 SO2 SeO2 溶液 炉液 NaClO3炉渣1200mv 收回得H2SeO3 粗Te CuSO4 尾液 Au粉 硒 草酸 二次金的控电氯化 浓缩结晶 尾液 炉液 炉渣 Au粉 尾液 硫代硫酸钠浸银 铸Au锭 炉渣 炉液 富集Pb.Sb 水含肼沉银 外销 尾液 银粉 银粉 银阳极泥 电解 电银 阳极泥 电解液 收回金 该流程规划上没有预焙烧工序，而是以浸铜时增加氧化剂（NaClO3），使阳极泥中Cu、Se、Te氧化成为CuSO4、H2SeO3和H2TeO3并转入溶液，在溶液中的H2SeO3用SO2复原得到粗Se。Te则用铜粉置换得Te精矿，CuSO4经浓缩得到结晶CuSO4.5H2O。浸出渣经二次控电氯化浸出金，一次浸出金用SO2复原，二次浸出金用草酸复原，金的收回率可达98.4%，控电氯化渣用硫代硫酸钠（Na2S2O3）浸银。硫代硫酸钠试剂毒性小，耗费少，反响速度快，适于处理含银物料，银的收回率可达99%，纯度达99%。 大通铜业有限公司的阳极泥含铅和锑比一般的铜阳极泥高，类似于铅阳极泥，因而所用的流程类似于铅阳极泥的氯化法流程，首先用FeCl3或HCl+NaCl溶液浸出铅阳极泥中的铜、砷、锑、铋及部分铅，一起有少部分银生成AgCl2-溶解，浸出液用水稀释至PH0.5，使SbCl3水解为SbOCl沉积，一起沉积出AgCl（沉积率达99%以上），浸出渣用溶液浸出银，使转为可溶性的Ag(NH3)2Cl，再从溶液顶用复原银，浸出渣用HCl+Cl2或HCl+NaClO3浸出收回金，差异在于金、银收回先后的挑选问题，这需求视详细成分而定。 以上是处理各种阳极泥的几种典型准则流程，可依据处理阳极泥的成分进行不同的组合。 2、金、银基合金及双金属复合材料以及带载体的贵金属废催化剂的收回流程。 ●金银合金和金属废品废料、废件的收回流程 含Au、Ag以及ΣPt的双金属废料废件 预处理 热分化400~600℃ 硝酸浸出 难溶的残渣（Au、Pt、Pb等） 硝酸浸出液（含Ag及其它金属） Cl 溶解 收回AgCl 残渣 溶液 AgCl 其它金属 硫化物SO2或NaSO3 沉金 粗Ag提纯 粗Au 溶液(Pt、Pb) 提纯 预处理可所以拆解或机械处理，热处理的首要意图是在400~600℃条件下去除有机物，以及低溶点的金属，然后用qNHNO3溶解，使物猜中的银和其它贱金属氧化，以硝酸盐方式转入溶液，从溶液中收回银和提纯，硝酸不溶残渣，可以用或水氯化浸出或其它溶解金、铂和钯，从溶液中收回别离提纯Au、Pt和Pd。 黄金的提纯：粗金返溶解用二丁基必醇萃取金，反萃之后，再沉金，得到提纯。而含Pt、Pd溶液可用二烷基硫醚或N-二仲章基基乙酸（N540）萃取钯，到达与铂的别离，钯的萃取率可达99.5%，铂的萃取率几乎是零。有机相经水洗后用NH3.H2O反萃取钯，反萃取液再收回提纯钯。二烷基硫醚被认为是迄今为止工业上别离铂、钯最有用的萃取剂，它的仅有缺陷是稳定性稍差，易氧化，萃取平衡时刻稍长，萃取液收回铂。当然也可以用30%N540+70%火油萃取铂和钯别离。30%N540萃铂的条件4级萃取，1级洗刷3级反萃、铂的萃取率可达99.9%，4NHCl反萃，反萃率为99.95%，从反萃液中取得纯度为99.9%的铂产品。 关于铂、钯的别离提纯问题，传统的办法是重复沉积法，水解沉积法，硫化物沉积，盐沉积或离子交流别离。沉积法的缺陷，首先是别离功率不高，其次是周期长，收回率低，试剂耗费大、操作条件欠安费事。离子交流法，树脂饱满浓度低，用量大，交流完全、交流时刻长。萃取别离提取是近期兴起的别离办法，它的传达速度快，避开湿法冶金中最为冗杂的液固别离的问题，萃取剂可循环运用，流程相对简略，周期短，金属收回率高，纯化作用好的长处。因而被广泛运用。 ● 以∑Pt为载体的催化剂收回流程 ∑Pt载体有蜂窝状和小球状高溶点硅、铝酸盐，因为高温运用进程部分贵金属会向内层浸透，部分被烧结或被釉化包裹，或转化为化学慵懒的氧化物和硫化物，因而他们的收回运用带有必定的难度。他们的收回有必要经预处理富集阶段，然后再行别离提纯，预处理富集阶段分为： ▲火法富集法，高温熔炼以铁为辅收剂。碳作复原剂，加碳熔剂使载体转变为低熔点、低粘度炉渣，取得含富铂族金属的铁合金，后续酸浸除铁，取得铂族金属精矿。该办法的Pd、Pt收回率别离为99%，98%以上。也可以用硫化物（Fe2S，Ni3S2）作捕收剂，较低温度熔炼，取得冰镍后用铝活法化酸浸，取得铂族金属精矿。 ▲载体溶解法：γ—Al2O3载体催化剂，经磨细用H2SO4.NaOH或NaOH+Na2SO3+联胺溶液直接溶解氧化铝，而贵金属悉数富集在不溶解渣中。 ▲再后续的别离提纯就可以接以上流程湿法部分，构成完好的流程。 |
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