2银的冶炼解析

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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

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
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。

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。
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
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
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。
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。
◇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。
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-
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↓
◇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


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
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:

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。


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。
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
◇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。
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。
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
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。
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
◆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
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。
1
白银的定义及属性
2
白银的主要用途
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白银的冶炼技术
4
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。
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
4பைடு நூலகம்
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。
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