有色冶金论文
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再生有色金属冶金学
论文
金
的
回
收
班级:冶金095班
姓名:***
学号:42
摘要
贵金属资源缺乏,属不可再生资源,金银等工业储量少,二次资源中的贵金属含量高于原矿含量,且回收成本低,大部分已进入工业和生活领域,回收市场大,但回收企业分散,技术落后,回收率低,得不到政策的支持,我国贵金属回收队伍零散,品牌企业少,细作坊多,且污染严重,回收的过程大致可分为预处理、分类、取样、分析、溶解、分离、还原、精炼铸锭等。
关键词:贵金属;预处理;溶解;精炼熔铸
Abstract
Precious metals lack of resources are not renewable resources, and the silver and the gold, and other industrial less reserves, secondary resources of the precious metal content is higher than the crude ore content, and the recovery of low cost, most already entered the industrial and life domain, recycling the big market, but recovery enterprise dispersed, backward in technology, the response rate is low, not policy support, our country precious metal recovery team scattered, brand enterprise less, fine workshop, and serious pollution, the process of recovery can be roughly divided into preprocessing, classification, sampling and analysis, melting, separation, reduction, refining bubble, etc. Keywords: precious metals; Pretreatment; Dissolve; Refining casting
纯金或只有少量添加元素的金基合金较容易回收,有些只需要在重熔时添加除杂工序即可。早期工作主要是从此种物料中回收。现在这类物料往往由加工厂自行处理或返回使用,不进入二次资源的市场,以下简单介绍几种此类资源的回收方法。
一从含金废液中回收金
1 从废液中回收金
含金废液主要是镀金废液、电子元器件生产中的王水腐蚀或碘腐蚀液。处理的方法包括电解、置换、吸附等。因为这类溶液中含有大量的氰化物,经回收金的尾液,还应经处理再生,或达到无毒时才能排放。
1.1 电解法镀液在直流电的作用下,金离子迁移到阴极并在阴极上沉积析出。电解设备可用开槽或闭槽电解。
1.2 置换法在镀金废液中加入还原剂锌片或锌粉,金被置换成黑金粉沉入槽底,反应如下式:
2KAu(CN)2+Zn=K2Zn(CN)4+2Au
为加速置换过程,溶液应适当稀释、适当酸化,控制pH=1~2。因酸化易放出气体HCN,所以应在通风橱中进行作业。置换产物过滤后,用硫酸浸多余的锌,再经过洗涤、烘干、浇注即得粗金。
1.3 活性炭吸附法活性炭对金氰络合物具有较高的吸附能力,用活性炭处理废液时,一般认为废液中Na2Zn(CN)2被活性炭吸附属于物理吸附过程。活性炭孔隙度大小直接影响其活性的大小,炭的活性愈强对金的吸附能力愈大。
1.4 离子交换法前苏联专利提出利用树脂从氰化物中离子交换金,再用硫酸脲盐酸溶液洗提金,使树脂再生,国内也曾用阴离子树脂(717)从氰化废液中交换金,并用盐酸丙酮溶液洗提金。
1.5 溶剂萃取法试验表明,多种有机溶剂可用来提取金。对金的氯络离子可选用乙酸乙酯、醚、二丁基卡必醇等,用甲基异丁基酮(MIBK)也获得了良好的效果。
2 从含金废王水中回收金
2.1 硫酸亚铁还原法用硫酸亚铁还原金有如下反应:
3FeSO4+HAuCl4=HCl+FeCl3+Fe(SO4)3+A u↓
硫酸亚铁具有较小的还原能力,除贵金属以外的其它金属很难被他还原,因而即使处理含贱金属很多的含金废液,其还原出的金,品味也可达98%以上。
但此法作用缓慢,终点不易判断,而且金不易还原彻底,因此尚需锌粉进一步处理尾液。
2.1 亚硫酸钠还原法亚硫酸钠与酸作用容易产生气体二氧化硫,所以用亚硫酸钠还原的实质是用二氧化硫还原剂或者直接用二氧化硫就可以将金络离子还原产出金属金,其反应式如下:
Na
2SO
3
+2HCl=SO
2
↑+2NaCl+H
2
2HAuCl
4+2SO
2
+6H
2
O=2Au↓+8HCl+3H
2
SO
4
为防止还原产物被王水重溶,要求废王水在还原前加热煮沸,赶尽其中游离硝酸和硝酸银。还原时适当加热溶液,有利于产出大颗粒黄色海绵金。
2.3 锌粉置换法与置换废镀金液相似,锌也可将金氯络离子还原。采用锌粉置换法时,要求料液赶硝,以提高锌的直收率。
2.4 亚硫酸氢钠法此法是美国专利。先用碱金属或碱土金属的氢氧化物或碳酸
盐的溶液调整含金废王水的pH=2~4,并将其加热至50℃并维持一段时间后,添加亚硫酸钠溶液以沉淀金。为了加速沉淀物凝聚沉降,还应加入硬脂酸丁酯作凝聚剂。此法特别适于处理含金量少的废王水,因为它不需要进行赶硝处理。从含金废王水中回收金,还可用草酸或甲酸还原。
3 从碘腐蚀中回收金
生产电子原件时,有用碘液腐蚀金,产出含金的碘腐蚀液。这些含金腐蚀液,可用亚硫酸钠溶液回收其中的金。当饱和的亚硫酸钠溶液加入料液时,碘液由紫红色变为浅黄色,自然澄清过滤,即得粗金粉。
二从含金废料中回收金
含金种类繁多,组分各异,回收的方法不同,回收前应挑选分类,分别堆放,按类分别处理。从废合金中回收金的工艺,通常包括溶解(造液),金属分离富集、富集液的净化及其金属提取等主要过程。含金废料的种类主要有金银铜合金、金锑合金、硅质含金废料、金铂合金、牙科合金、金硼钯或金硼钯铋废合金、金铱合金、金硼镓废合金、废金刚砂磨料等。
三从镀金废料中回收金
3.1 用碘-碘化钾溶液退镀金
与HCl+Cl
2
对贵金属造液原理相同,卤族元素碘及其化合物也能溶解金,其化学反应如下:
Au+I=AuI
AuI+KI=KAuI
2
产物KAuI
2
能被多种还原剂如铁屑、锌粉、二氧化硫、草酸、甲酸及水合肼
等还原,也可以用活性炭吸附、阳离子树脂交换等方法从KAuI
2
溶液中提取金。为便于浸出的溶液再生,通过比较认为用亚硫酸钠还原的工艺较为合理,此还原后液可在酸性条件下用氧化剂氯酸钠使碘离子氧化生成元素碘,使溶液碘获得再生:
2I-+ClO
3-+6H+=I
2
+Cl-+3H
2
O
氧化再生碘的反应,还防止了因排放废碘液而造成的还原费用增加和生态环境污染,本工艺法简单、操作方便,细心操作还可以使被镀基体再生。
3.2 硝酸退镀法
在电子原件生产中,产生很多管壳、管座、阴线等镀金废件,镀件基体常为可阀或紫铜件,可用硝酸退金法使金镀层从基体上脱落,基体还可以送去回收铜、钴、镍。
3.3 氰化物间硝基苯黄酸钠退镀金
①退镀液的配制:取NaCN75克,间硝基苯黄酸苯钠75克,溶于1升水中,待完全溶解后再使用。
②操作方法:将退镀液装入耐酸盆内,升温至90度;将镀金废件放入耐酸盆内的退镀液中,1~2分钟后立即取出;金很快就被退镀而进入溶液中。如果因退镀量过多金饱和而镀金属不掉时,则应重新配制退镀液。
3.4 铅熔退镀金
本法是将电解铅熔化并略升温,然后将被处理的废料置于铅内,使金渗入铅中。取出退金的废料,将铅铸成贵铅板,再用灰吹法或电解法从贵铅中回收金。
用灰吹法时,获得的贵铅,根据含金量补加银,然后吹灰得金银合金,将这种金银合金用水淬法得金银粒,再用硝酸法分金。获得的金粉,熔炼铸锭后得粗