摘要:针对在处理铜阳极泥过程中产生的二次金粉,采用盐酸对二次金粉进行预处理,亚硫酸钠沉碲;使用氯酸钠溶解酸浸渣。草酸还原金工艺,氯化铵沉铂钯,二氧化硫还原硒工艺,碲回收率达到95%以上。铂、钯回收率均在98%以上,硒回收率在97%以上,该工艺可选择性分离金、碲、铂、钯、硒,具有操作
简单、贵金属回收率高等优点。
关键词:二次金粉;碲;氯化铵;回收率
由于二次金粉中含有金、铂、钯、硒、碲等金属,因此综合回收具有很大意义。本研究针对二次金粉。选择盐酸溶解碲和锌铁等杂质、氯化溶金铂钯硒,分别提取、精炼的生产工艺。实践表明,该工艺能有效得回收金、铂、钯、硒、碲,其回收率高、生产成本低。
1.1试验原料
试验原料为处理铜阳极泥流程中产生的二次金粉。二次金粉在40℃下烘干4h,分析其化学成分。
二次金粉的化学成分见表1。
1.2工艺原理
1.2.1盐酸溶碲除杂
采用盐酸酸浸二次金粉,能有效地除去贱金属和溶解碲,其反应原理如下。
1.2.2亚硫酸钠还原碲
使用亚硫酸钠还原碲可以得到粗碲粉,还原原理如下。
1.2.3氯化溶解金、铂、钯、硒
将盐酸酸浸渣。在硫酸和食盐体系下加入氯酸钠作为氧化剂,酸浸渣中的金、铂、钯、硒以氯金酸、氯铂酸、氯钯酸进入溶液。其反应原理如下。
1.2.4草酸还原金
向氯化液中加入草酸还原金,得到粗金粉。其反应原理如下。
1.2.5氯化铵沉铂钯
将还原金后液升温,加入氯化铵的条件下,铂、钯以氯铂酸铵、氯钯酸铵的形式共沉下来。其反应原理如下。
1.2.6二氧化硫还原硒
将沉铂钯后液升温至80℃,然后通人二氧化硫,硒则以单质的形式沉淀,从而达到对硒的回收。其反应原理如下。
1.2.7水煮分离铂钯
氯钯酸铵在高温下易溶于水,而氯铂酸铵在水中的溶解度低,从而使铂钯得到分离。
1.2.8铂和钯的精炼
铂的精炼采用氯化铵反复沉淀法,最后得到纯净的氯铂酸铵,然后进行煅烧得到海绵铂。其反应原理如下。
钯的精炼采用氯化铵反复沉淀法与二氯二氨络亚钯法联合法。将得到纯净的二氯二氨络亚钯。再用水合肼还原将其还原海绵钯。其反应原理如下。
从二次金粉中提取金、铂、钯、硒、碲工艺流程见图1。
2.1盐酸溶碲和除杂
由于二次金粉中铜、铅、铋、锌等贱金属含量较高,在提取贵金属前,要先除去贱金属。本工艺选择在盐酸体系中,进行酸浸除去贱金属。而贵金属则富集在酸浸渣中。
在反应釜中投400kg二次金粉,盐酸浓度为5mol/L,液固比(4~5):1,反应温度控制80—85℃,反应4h。除杂结果见表2。
由表2可知,二次金粉中铜、铅、铋、锌、碲等贱金属浸出率较好,均达90%以上,从而实现了贱金属与贵金属的分离。
2.2氯化溶解金、铂、钯、硒
在硫酸食盐体系中,以氯酸钠作为氧化剂,将酸浸渣投入反应釜中。在反应过程中缓慢加入氯酸钠.使金、铂、钯、硒分别以氯金酸、氯铂酸、氯钯酸、硒酸的形式进入溶液中。
2.3草酸还原金
将氯化液升温至85℃以上.缓慢加入草酸还原出粗金粉。冷却后过滤,粗金粉中的金含量>99%。粗金粉再进一步进行精炼,得到金品位为99.99%金锭。
2.4氯化铵沉铂钯
将还原金后液升温至70℃以上,逐渐加入氯化铵.直至没有沉淀生成。铂、钯以氯铂酸铵、氯钯酸铵的形式共沉下来。冷却室温过滤。沉淀后液中铂、钯含量见表3。
2.5水煮分离铂钯
由于氯铂酸铵与氯钯酸铵在水中溶解度不同,将铂钯共沉物加水煮沸,尽量使氯钯酸铵溶于液中,然后过滤,滤液提钯,滤渣提铂。
2.6二氧化硫还原硒
将沉铂钯后液升温至80℃,然后缓慢通人二氧化硫,直至不再产生黑色沉淀为止,取液体样分析液中金、银、铂、钯、硒。金、银、铂、钯、硒在沉淀后液中的含量见表4。
2.7铂钯精炼
2.7.1铂的精炼
将水煮氯铂钯共沉物后的滤渣,缓慢加入王水,温度控制在85~90℃,反应3h,过滤。滤液赶硝2~3次。再加1%的稀盐酸煮沸溶解,冷却过滤。加氯化铵,直至无黄色沉淀生成,过滤。滤渣用10%氯化铵溶液洗涤3次,最后得到纯净的氯铂酸铵。将纯净的氯铂酸铵烘干。在马弗炉中进行煅烧,初始煅烧温度控制在220~250℃,恒温2h,然后升温至400~450℃,恒温l~2h,再升温至750℃,恒温2~3h,缓慢降温,得浅灰色的海绵铂。
2.7.2钯的精炼
将水煮氯铂钯共沉物后的滤液,缓慢加入氯化铵,直至无红色沉淀生成。反应完成后过滤,渣用氯化铵饱和溶液洗涤3次,得到纯净的氯钯酸铵。将纯净的氯钯酸铵加水浆化再加入浓氨水调节pH值为8~9,反应1h,冷却过滤。滤液加人盐酸至最终pH值为1,过滤,用稀盐酸洗涤滤渣,得到纯净的二氯二胺络亚钯。将纯净的二氯二胺络亚钯加水浆化,缓慢加入水合肼还原得到钯粉,钯粉经水洗涤后,烘干得到海绵钯粉。
2.8锌粉置换废液
将在铂钯精炼时产生的废液与SO2还原硒后液合并,缓慢加入锌粉,至取上清液加入氯化亚锡不产生黑色沉淀为止,冷却过滤。置换渣返二次金粉酸浸工序,对贵金属进行二次回收。锌粉置换后液中金、铂、钯的含量见表5。
按本研究确定的工艺流程,处理500kg二次金粉。生产出的金、铂、钯品位分别为:Au 99.99%、Pt 99.95%、Pd 99.95%。
金、铂、钯、硒、碲回收平衡见表6。
由表6可知,铂回收率为98.01%,钯的回收率98.4%,金的回收率为99%。
针对成分复杂的二次金粉。采用酸浸除杂回收碲一氯化溶解金、铂、钯、硒一氯化铵共沉铂钯-SO2还原硒一水煮分离铂钯一铂钯精炼工艺.能有效地综合回收二次金粉中的金、铂、钯、硒、碲。该工艺贵金属回收率高,其中钯、铂回收率均在98%以上,金的回收率为99%,硒碲回收率95%以上。
(2)该工艺采用盐酸除杂工序,能有效除去二次金粉中的贱金属杂质,使贵金属富集在渣中,从而有利于铂钯提取。
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