2银的冶炼解析

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铅在置换过程中的主要作用为锌与铅形成锌— 铅电偶使银溶解,所以在锌置换银时铅是必不可 少的。因为铅的存在可加速银的置换。 另外在置换反应过程中,溶液中的氢离子从铅极 获得电子生成氢气,源源不断地从铅极析出。析 出的氢与溶液中的氧作用生成水,从而消耗了溶 解氧,这一点对没有脱氧作业的锌丝置换来说, 就显得更加有意义 铅离子还具有除去溶液中杂质的作用,如溶液中 硫离子与铅离子反应,可以生成硫化铅沉淀而被 除去,其反应式为:Pb+S2-=PbS↓
3.1.2 混酸浸出

矿石银品位更高时可直接用硫酸-硝酸混酸浸出银
如加拿大北部分布普遍的小银矿,其中一个银矿 矿石含银约1000g/t,用重选(跳汰)获得含银达 30%-37%的重选银精矿,再用浮选获得含银2%4%的浮选精矿分别处理。

两种精矿都可用硫酸及硝酸混酸两段加压浸出 银及矿石中除铅外的多数共生金属,浸出液用 HCl或NH4Cl沉淀出AgCl,再用(NH4)2S使氯化 银转变为Ag2S,用硝酸和硫酸在高压釜中氧化 为硫酸银,再用氨络合为Ag2(NH3)2SO4,在另 一高压釜中氢还原为纯银。
银质纪念币设计精美,发行量少,具有保值 增值功能,深受钱币收藏家和 钱币投资者的青 眯。
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白银的定义及属性
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白银的主要用途
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白银的冶炼技术
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建议及未来展望
3 银的冶炼
银冶炼方法评述


从含银矿物中提取银目前最普遍的方法有: 浮选、重选、氰化以及这三种方法的联合 近几年有一些非氰化提银方法: 硫脲法,硫氰酸盐法,硫代硫酸盐法,卤化物法, 多硫化物法和微生物浸出法等。


氰化法提银也分为传统氰化法和制粒堆浸法
传统氰化法由矿石破碎、研磨、分级、氰化浸 出、转鼓过滤、锌粉置换、阳极熔铸、电解精炼等 过程组成,与氰化法提金类似,前者与后者不同之 处是: (1)氰化物浓度高达0.3%~0.6%; (2)处理硫化矿石所需的时间长至2~3d; (3)磨矿粒度细(-0.15mm); (4)需要强烈充气。有时还加入铅盐,以除去使银沉 淀的硫化物

氰化物和碱的浓度太高,会使锌的溶解速度加快。当 碱度过高时,锌可以在无氧的条件下溶解,使锌的耗 量增加,但由于锌的溶解也会使锌不断暴露新鲜表面 而有利于银的置换。一般来说,氰离子浓度不得低于 0.02%,生产中通常在0.03%~0.06%之间,而碱的 浓度为0.01%左右。太低不能满足生产
㈡ 氧的浓度 溶液中溶解氧对置换是有害的。在有氧存在时, 溶液中具备了银溶解的条件,已经沉淀的银将发 生返溶现象,影响置换效果;另外氧的存在会加 快锌的溶解速度,增加锌耗,大量产生氢氧化锌 和氰化锌而影响置换。所以在锌粉置换之前必须 脱氧,以确保置换顺利进行。生产中一般要求溶 液中的溶氧量为0.5毫克/升以下。
分离氯化银后的溶液回收镍、钴、铜,有价金 属回收率都大于98%,还可副产化肥


(NH4)2SO4和NH4NO3。
3.1.3 矿浆电解 这是中国发明的方法,用于处理多金属共生矿的浮 选精矿
2.2 复合材料
复合材料是利用复合技术制备的材料,分为银 合金复合材料和银基复合材料。从节银技术来看, 银复合材料是一类大有发展前途的新材料。银的 焊接材料如纯银焊料、银—铜焊料等。
2.3 感光材料
卤化银感光材料是用银量最大的领域之一。目前 生产和销售量最大的几种感光材料是摄影胶卷、 相纸、X-光胶片、荧光信息记录片、电子显微镜 照相软片和印 刷胶片等。
独立的银矿物
银赋存于硫化物或氧化物矿物的晶格中 银以胶体的形式被吸附于矿物晶格中

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白银的定义及属性
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白银的主要用途
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白银的冶炼技术
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建议及未来展望
2 白银的主要用途
图一:白银用途分布
2.1 电子电器材料
电子电器是用银量最大的行业,其使用分为电 接触材料、复合材料和焊接材料。银和银基电接 触材料可以分为:纯 Ag类、银合金类、银-氧化 物类、烧结合金类。全世界银和银基电接触材料 年产量约2900~3000t。
重力分选和浮选提银 从脉矿中提取银,无论采用哪一种冶炼流程,其 中所用的选矿方法都起着重要的作用。 重力选矿利用银的密度比周闱岩石密度大的多的 特性,采用跳汰,摇床、溜槽等选矿方法,具有 投资省,上马快,污染少等特点。
浮选法是根据矿物表面具有不同的物理化学性 质进行湿式选别的一种方法。 该法对含银的复合硫化矿物特别有效,可将含银 矿石巾的银最大限度的富集到硫化物精矿中,并丢 弃大量尾矿,从而降低后继冶炼成本。对于共生矿 物,该法可将矿物巾的银同贱金属一起回收,并能 进行有效的分离,有利于实现矿物资源的综合利用。
以上两种选矿方法是提银流程的重要辅助方法,此 外,混汞法、焙烧法和氢氧化法等也是提银流程中比 较常用的辅助方法。
3 银的冶炼
◆湿法提取
◆火法提取
3.1 湿法
湿法提银有:氰化法、硫酸浸出、矿浆电解等方法
3.1.1 氰化法
氰化法是用氰化物(KCN或NaCN)溶液浸出矿 石中的银,然后再从浸出液提取银的方法。它是 当前广泛应用的方法。氰化法的银回收率高,但 氰化物有剧毒,且提取速度慢,又易被其他金属 离子干扰。 在氧存在的情况下,氰化物对银溶解的反应为:
2.4 化学化工
银在这方面有两个主要的应用,一是银催化剂, 如广泛用于氧化还原和聚合反应,用于处理含 硫化物的工业废气等。二是电子电镀工业制剂, 如银浆,氰化银钾等。
2.5 工艺饰品
银具有诱人的白色光泽,较高的化学稳定性和 收藏观赏价值,深受人们的青睐,因此有女人 的金属之美称,广泛用作首饰、装饰品、银器、 餐 具、敬贺礼品、奖章和纪念币。银首饰在发 展中国家有广阔的市场,银餐具备受家庭欢迎。
从浸出液中沉淀银的方法


加锌沉淀法 ;
炭浆法;
离子交换法;
电解沉积法。
加锌沉淀法

浸出后的矿浆经浓缩、过滤和洗涤后,含 银的氰化溶液送去加锌沉淀银: 2NaAg(CN)2 + Zn = 2Ag + Na2Zn(CN)4

原理:
锌置换的过程是电化学反应过程,银的沉淀是由 于生成电偶的结果,该电偶为锌——铅电偶,锌 为阳极,铅为阴极。铅的来源除矿石含有外,主 要是向锌的产品中加入的铅或置换过程中加入可 溶性铅盐。银氰络离子在电偶电流的作用下,必 然向阳极移动与锌作用,使锌以氰锌络离子状态 进入溶液中,而银被还原沉淀出来, 其反应式为: 2Ag(CN) 2-+Zn=2 Ag↓+ Zn(CN)42-
◇银粒大小和形状的影响
其他条件不变的情况下,银的浸出数量随氰化液 也银粒表面接触面积成正比变化。 对于单位重量的银,几何尺寸越小,表面积越大, 在氰化物溶液中的浸出速度越快。
◇矿浆粘度的影响
氰化矿浆的粘度高,会对银粒和溶液间的相对流 动产生阻碍作用。
当矿浆溶度提高时,液体与固体的比值就会降低, 这是氰化液中银的品味和其他杂志的浓度就会升 高,从而降低了氰化物溶液溶银活性。
◇银矿中的其他成分对氰化过程的影响

氧化锌和碳酸锌也能与氰化物反应,故含锌银矿不 能预先焙烧: ZnO + 4NaCN + H2O = Na2Zn(CN)4 + 2NaOH 含砷锑较多的银矿应先焙烧使其挥发除去,以减少 其对氰化过程的影响。硫化铅与氰化物作用很弱, 但时间长时会生成NaCNS和Na2PbO2。 氰化溶银可用渗滤法或矿浆搅拌法。氰化物的消耗 比理论值多20~100倍。
1.2 物理属性


导电性和导热性最好的金属 有良好的柔韧性和延展性 常温下,甚至加热时也不与水和空气中的氧气发 生作用 与大多数金属相同,银可回收再利用
1.3 化学特性
化学性质比较稳定
常温下,在稀酸或稀盐酸中不易被腐蚀,但在加 热情况下,易被腐蚀


易吸收水银。
1.4 白银的分类
Ag+O2+8CNˉ+2H2O=4Ag(CN)2ˉ+4OHˉ
矿石中的角银矿(AgCl)、辉银矿(Ag2S)也按 下面的方式被氰化:
AgCl+2CNˉ=Ag(CN)2ˉ+Clˉ
Ag2S+4CNˉ+ 2O2=2Ag(CN)2ˉ+ SO42ˉ 辉银矿的氰化速度慢,耗氰化剂多,需要强烈充气

工业上用作溶解金银的氰化物有氰化钠、氰化钾、 氰化铵和氰化钙,它们的相对溶银能力是 NH4CN>Ca(CN)2>NaCN>KCN。然而,考虑到它 们的价格和稳定性,工业氰化液多用NaCN。其 浓度选用0.03%~0.15%,在80℃温度的碱性体系 中搅拌进行氰化
◆银矿石 银矿资源为独立银矿和伴生银矿,银的矿物要以 硫化物的形式存在 ◆银精矿 银精矿为有色金属工业生产过程中的中间产品 ◆ 粗银 粗银主要指含银量为30%-99.9%的矿银,冶炼初 级银产品以及回收银 ◆ 纯银 纯银是指由各种含银原料生产的、银含量在 99.90%-99.99%的银
1.5 银在矿石中存在的形式
金属银的冶炼
姓名:吴彩文 专业:材料学 学号:2015020471
内 容 提 纲
1
白银的定义及属性
2
白银的主要用途 白银的冶炼技术
3
4
建议及未来展望
1
白银的定义及属性
2
白银的主要用途
3
白银的冶炼技术
4
建议及未来展望
1.1 白银的定义
白银,原子序数为47,即 银(Ag), 白色有金属光泽的金属, 因色白,故称白银。

锌同时也部分溶解于碱性的氰化物溶液中其反应 过程为: Zn+4CN-=+2e Zn+4OH-=+2H2O+2e

水解离过程产生氢离子,其反应式为: H2O=H++OH氢离子在阴极还原析出H2,反应式为: 2H++2e=H2↑

锌置换银的工艺条件和以下因素有关:
㈠ 氰与碱的浓度 一般来说,氰化物和碱的浓度取决于浸出时氰和碱的 浓度高低。生产中常用贫液作为洗水,这样有利于保 持氰和碱的浓度,特殊情况下采用新水作洗水,将大 大降低氰和碱的浓度,这时应补加适量的氰化物和碱。
◇浸出时间的影响
在整个浸出过程中,随着浸出时间的延长,银 的浸出率在逐渐提高,但浸出速度也在不断降低, 并使浸出率逐渐趋于某一极限值。
◇银矿中的其他成分对氰化过程的影响



铜矿物可形成可溶性络盐,所以铜矿物多时,常 用较弱的氰化物溶液,以降低铜矿物的溶解速度; 或预先焙烧使铜变成在氰化溶液中溶解度很小的 铁酸铜。 铁、汞和硫化锌都不与氰化物作用,但铁的化合 物会与氰离子生成氰铁化钠或其他化合物,硫化 亚铁氧化消耗氧会降低氰化速度,所以,含有黄 铁矿的矿石须先经焙烧或氰化时鼓入空气。 HgO会消耗氰化剂: HgO + 4NaCN + H2O = Na2Hg(CN)2 + 2NaOH
㈢ 锌的用量 锌作为沉淀剂,其用量的大小对银置换效果起着 决定性作用 。锌量太少,满足不了置换要求,而 用量过多又会造成不必要的浪费,使置换成本增 高。

锌粉越细,表面积越大,银的置换速度越快。锌 粉不许受潮结块,并避免与空气接触而被氧化。 锌的质量好坏直接关系到锌的耗量和银泥的质量。
㈣ 铅盐的作用
影响银浸出的因素有:
◇氰化物及氧浓度的影响
金银的溶解速度与氰化物浓度的关系:
◇温度的影响
(1)银的溶解速度随着温度的升高而增大,当80 度的时候达到最大值,此后随温度的升高溶解速 度降低 (2)氧在溶液中的溶解度随温度升到而降低 (3)温度升高加大了氰化钠的水解 (4)温度升高,氰化物消耗量增加,除了其水解, 也使矿物中的其他元素与氰化物作用加剧 (5)保护碱随温度升高也减少
制粒堆浸法向低品位银矿、碎矿或尾矿中加入水 泥、石灰和水,制成球团矿,筑成矿堆,用氰化钠 溶液循环喷淋矿堆,得到含银的溶液(贵液),最后 从贵液中提取银。 氰化过程对矿石性质及成分的要求以及氰化的 条件和金矿氰化法类似,砷、锑、硫有危害。氰 化产出的贵液(含银0.2-1g/L)一般用锌置换或 电积法提取银。


㈤ 温度及溶液中杂质的影响 (1) 温度的影响:锌置换银的反应速度与温度有 关,置换反应速度取决于银氰络离子向锌表面扩 散的速度。温度增高,扩散速度加快,反应速度 增加。 (2)溶液中杂质的影响:溶液中所含杂质如铜、 汞、镍及可溶性硫化物等都是置换银的有害杂质。

铜的络合物与锌反应时,铜被锌置换而消耗锌, 同时铜在锌的表面形成薄膜妨碍银的置换, 可溶性硫化物会与锌和铅作用,并在锌和铅的表 面上生成硫化锌和硫化铅,降低了锌对银的置换 作用。
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