传统的银电解工艺中,对银阳极的质量要求较高,一般有如下规定:(Au+Ag)>95%、Cu<1.5%、Pb<3%。唯有如此,才能较好地控制工艺条件,生产高纯度的电银,故在阳极的生产工序,都要加强氧化除杂过程。而我公司由于矿石性质多变,设备处理能力偏小,阳极板含铜铅很不稳定,一般成份(%):(Au+Ag)44.89~80.83、Cu 1.5~31.21、Pb 5.18~41.31,对于如此高杂质的阳极,我们通过生产摸索,确定了如下生产工艺,主要工艺流程如下图所示。
一、高铜铅阳极的一次电解
根据电化学原理,在电解过程中,杂质电位比银负,会优先氧化。铜以离子形式进入电解液,铅一部分以离子形式进入电解液,另一部分以PbO2形式进入阳极泥中。由于阳极杂质高,为防止电解液中Ag+贫化及杂质在阴极析出,所以必须增加Ag+浓度及HNO3浓度。同时,为防止金属积压,采用高电流密度进行快速分离金银。在操作中,我们采用如下工艺条件:电流550~600A,槽温>40℃,电解液成份(g/L)Ag+110~130、Cu2+>3.0、HNO3>15.0,一次电解得到如下产物:高铅阳极泥、高铅铜电解液、国标3#以下电解银粉(一次电解银粉)。根据生产实践,处理1000kg阳极板,采用三槽电解,此过程只须4~5天。
二、高铅阳极泥的处理
高铅阳极泥经过稀硝酸的预处理,得到高铅黑金粉(Au 40%~83%、Pb 10%~30%、Ag 1.3%~4.5%)。此金粉如采用火法冶炼技术,除67、!"的效果不好,会影响金电解工序的生产,而且炉渣含金、银、铅都很高,返回流程后会形成铅的闭路循环。
为此,我们采用全湿法工艺处理高铅金粉,时间只要几小时。除铅银废液中含Au 0.005g/L、Ag 0.2g/L,在进行简单的除铅后即可排入氰化污水处理系统,除铅后金粉成份(%):Au 96.8~99.43、Pb 0.03~0.99、Ag 0.3~1.24。用此金粉浇铸金阳极板,采用非对称交流电源进行电金生产,能生产出好于国标1#金,且1#品级率达100%。我公司生产的电金成份(%):Au>99.996;Ag<0.0005;Cu<0.0005;Pb<0.0005;Fe 0.0005~0.00015;Bi<0.0005;Sb<0.0005。
三、高铜铅电解液的处理
电解一定周期后,电解液中Ag+下降,Cu2+、671#累积到相当的浓度。此时必须进行处理,进行电解液的再生。根据理论计算,对于含Ag+ 100g/L的电解液,只有Pb降到0.2g/L时,银才会形成Ag2SO4沉淀。故我们采用稀硫酸沉铅法来使电解液再生,沉铅前后电解液成份见下表(g/L)
处理过程 | Ag | Cu | Pb | HNO3 |
沉铅前 | 61.37 | 49.65 | 86.20 | 12.23 |
沉铅后 | 75.04 | 54.60 | 0.39 | 69.53 |
沉铅后的电解液含酸过高,要进行适当加热赶硝,过滤后部分可返回电解系统。部分进行工业盐置换回收银,以降低电解液中Cu2+浓度。沉淀的铅粉经洗涤后成份为(%):Ag 0.025~0.70、Pb 66.51~86.12。我们把它作为炉渣进行出售。
四、一次电解银粉的处理
一次电解分离出的银粉质量很差,成份(%):Cu 0.0018~0.025、Pb 0.016~0.61;Fe 0.0005~0.003,对这些银粉,采用重新浇铸阳极板,实行二次电解法进行生产。设备采用原一次电解的电解槽,但之前要进行充分清理,二次电解采用如下工艺条件:Ag 75~130g/L、Cu<60g/L、HNO3>8g/L、温度>35℃,电流450~480A,生产的国标1#银粉一次合格率达90%以上。