在含金制品的生产和使用过程中,会产生一些废料或使用过的废旧制品等。这些废旧物料中的金品位有时比矿石中的金品位高得多,并且处理流程相对较简单,回收的经济效益很显著,因而是提取金的第二资源。但含金废料种类繁多,性质与组成各异,必须根据不同的对象和要求,选择适合的回收方法。
一、从镀金废料中回收金
对已含金高的镀件,可先从镀金废件上退镀金,然后再提纯和回收金。退镀金的方法有以下几种:
(一)铅熔法
将被处理的镀金废件置于熔融的铅液中,使金渗入铅液中。取出退金后的废件,把含金铅液铸成贵铅板,再用电解法或灰吹法从贵铅中回收金。
(二)热膨胀法
利用金与基体合金膨胀系数的不同,加热使镀金层与基体之间产生空隙。然后在稀硫酸中沸煮,使镀金层完全脱落,再进行金的溶解与提纯。
(三)化学溶解法
退镀液种类较多,例如碘-碘化钾溶液、氰化钠-间硝基苯磺酸钠溶液等。也可用硝酸溶出基体合金的方法,使镀金层脱落留在不溶物中,再处理此不溶物回收金。
(四)电解法
用硫脲和亚硫酸钠做电解液,石墨作阴极,镀金废件作阳极,进行电解退金。金在阳极被氧化后与硫脲作用形成络阳离子进入溶液,再被溶液中的亚硫酸钠还原为金,并沉淀于电解槽底部,将此金沉淀物分离和提纯后回收金。
二、从含金废液中回收金
根据废液化学组成的不同,含金废液可分为镀金废液、王水废液以及各种含金洗水等。一般酸性镀金液含金液4~12g/L,中性镀金液含金4g/L,碱性镀金液含金20g/L,其中大都含有氰化物。电子元器件生产中的王水腐蚀液或碘腐蚀液是主要含金废液之一。
(一)镀金废液
可根据其成分和含金浓度的不同,分别采用电解法(开槽电解或闭槽电解)、锌粉置换法、活性炭吸附法或离子交换法等。经回收后的尾液,还应进一步处理出去氰化物,达到符合排放的标准。
(二)王水腐蚀液
通常是采用还原法回收其中的金,包括硫酸亚铁还原法、亚硫酸钠还原法、亚硫酸氢钠还原法或甲酸还原法等。有时也采用锌粉置换法,但要求料液预先脱除硝酸,以提高金的回收率。
(三)碘腐蚀液
可用亚硫酸钠还原法回收其中的金。当饱和的亚硫酸钠溶液加入到料液中时,碘液由紫红色转变为浅黄色,自然澄清后过滤,得出粗金产品。
三、从含金的合金废料中回收金
包括电子工业中废弃的各种含金的电子元器件、电气触头、电路板、联结器等。例如,在20世纪60年代到70年代中期生产的电路板中含金高达0.1%~0.3%,现在生产的电路板中含金以降低到0.01%~0.05%。含金的合金种类很多,组分差异较大。例如,有Au-Ag、Au-Cu、Au-Sb、Au-Al、Au-Pt、Au-Pd、Au-Ir、Au-Pd-Ag、Au-Cu-Ag等合金。处理的方法,通常是先进行拣选、分类、研磨和物理处理等,然后进行化学处理,包括煅烧、熔炼、始发溶解与分离、还原、电解精炼等。对于含金较高的固体废料,可以先熔炼成贵铅,再进一步精炼回收金。对于含金较低的固体废料,则可采用湿法处理,即用溶剂选择性溶出含金废料中的金和其他金属,再用溶剂萃取、离子交换、液膜法或活性炭吸附等方法进行分离、富集与提纯,最后用还原法或电解法从溶液中分别回收金和其他有价金属。
四、从含金的珠宝废品中回收金
珠宝废品中往往含有客观数量的金、银等贵金属,可以采用湿法冶金的方法进行回收。通常是先进行热降解处理;然后用硝酸溶液进行第一段浸出,分离出银和其他金属;再用王水进行二段浸出金;含金的溶液用丙二酸二乙酯选择性溶剂萃取金;最后用还原法从有机相中分离得出金属金产品。一个典型的湿法冶金从含金的珠宝废品中回收金、银的工艺流程如下图所示。
图 从珠宝废料中回收金的湿法冶金工艺流程