氯鹽浸出—草酸還原法從銀陽極泥中回收黃金

□文/賈 鈴

中冶葫蘆島有色金屬集團公司電解鋅廠

氯鹽浸出—草酸還原法從銀陽極泥中回收黃金

Recovery Gold and Silver from the Anode Slime by Chloride Leaching Oxalic Reduction

□文/賈 鈴

中冶葫蘆島有色金屬集團公司電解鋅廠

在鹽酸介質中加入氯酸鈉和氯化鈉使銀電解陽極泥中的金、鉑、鈀等貴金屬和銅、鉛、鉍等賤金屬被氧化浸出進入溶液中，而銀生成氯化銀進入渣中，通過加入氫氧化鈉溶液調整浸出液的pH值，使鉛、鉍等水解除去，然后加入草酸使凈化后液中的金被還原，金粉經鹽酸、硝酸、氨水洗滌后鑄錠，產出的金錠符合國家1＃金錠的標準。

從銀陽極泥中回收黃金的方法有：濃硫酸浸煮法、硝酸氧化法、王水法、電解法、氯鹽浸出—草酸還原法。濃硫酸浸煮法和硝酸氧化法回收的黃金純度不高，貴金屬綜合回收水平不高；王水法雖然可以生產出高質量的黃金產品，但生產過程需要進行趕硝，使操作過程復雜化，且僅僅適于小規模的生產；電解法從陽極泥中回收黃金工藝，可以生產出1＃金錠，其主要的缺陷在于貴金屬積壓較多，生產周期較長；氯鹽浸出—草酸還原法（以下簡稱還原法）可以有效地克服上述工藝存在的缺陷，其應用越來越廣泛。

表1 金屬離子電位表

一、還原法的基本原理

1. 氯鹽浸出

在鹽酸或硫酸介質中及一定溫度條件下，在氯氣等強氧化劑的作用下，銀電解陽極泥中的金、鉑、鈀等貴金屬和銅、鉛、鉍等有價金屬被氧化進入溶液。氯氣為強氧化劑，電位為1.35V（Cl2+2e=2Cl-）。氯氣在水中發生反應（Cl2+H2O=HClO+HCl），其電位提高到1.59V，因此電極電位低于1.59V的金屬（見表1）被氧化而溶解。陽極泥中的銀被氧化后與溶液中的氯離子相互作用，形成難溶的白色氯化銀沉淀而進入渣中。氯鹽浸出的目的就是使金和銀分離。

氯鹽浸出過程中的主要化學反應有：

2. 凈化

浸出后液酸和雜質的含量較高，不利于還原反應的進行。在還原反應前，向浸出后液中加入飽和氫氧化鈉溶液，控制溶液一定的pH值，可使進入溶液中的鉛、鉍、銀等雜質發生水解，從而與金分離。

中和過程的主要化學反應為：

3. 草酸還原

由于金的電極電位高，所以很容易被還原劑還原。選用的還原劑的還原性不能太強，太強易將溶液中的雜質還原出來，影響金粉質量，而且還原劑純度要求嚴格，避免帶入其他雜質。常用的還原劑有草酸、抗壞血酸、甲醛、氫醌、二氧化硫、亞硫酸鈉、氯化亞鐵等。其中草酸的性能好，速度快，可獲得含Au99.99%以上的金粉。

還原過程的化學反應為：

4. 中和

為保證一次還原金粉的質量，在草酸還原過程中控制還原劑的加入量，使少量金不被還原。提取一次金粉后，由于溶液中草酸過量，只要加堿調整pH值，就可使金粉完全被還原。該金粉雜質含量高，返到浸出工序進行二次浸出。

5. 鉑鈀置換

中和后液富集了鉑和鈀，在一定的溫度和酸度條件下，加入鋅粉將鉑鈀置換出來，得到鉑鈀精礦，作為提取鉑鈀的原料。

置換過程的主要化學反應為：

6. 氯化銀還原

浸出所得的浸出渣經漿化，在一定的溫度和酸度下，加鐵粉將氯化銀中的銀還原出來，獲得的銀粉送分銀爐處理。

還原反應的方程式為：

二、主要的生產過程簡述

氯鹽浸出—草酸還原法從銀陽極泥中回收黃金的工藝過程：氯鹽浸出→凈化→還原→中和→氯化銀還原→鉑鈀置換，其工藝流程如圖1所示。

1. 氯鹽浸出

將銀陽極泥在浸出罐內按液固比6～10：1配成漿液，漿液含鹽酸3mol/L，加入陽極泥干重10%～15%的NaCl。在配制漿液前，應先開動攪拌，同時通蒸汽加熱，當溫度達到80℃時通氯氣，浸出過程溫度控制80℃～90℃。24小時后取渣樣觀察，若渣完全變白，則說明浸出已到終點，停止通氯，然后趕氯8小時，再靜止8小時，自然過濾，濾渣用3mol/L鹽酸洗至無色，濾渣和洗水利用真空泵抽到高位槽。通過浸出過程金以四氯金酸的形式進入溶液，而銀則生成氯化銀進入渣中，從而實現金和銀的分離。

圖1 氯鹽浸出—草酸還原法從銀電解陽極泥中回收黃金工藝流程圖

2. 凈化

把浸出后液由高位槽中放入凈化缸內，啟動攪拌，同時開蒸汽加熱，當溫度達到70℃～80℃時，緩緩加入飽和氫氧化鈉溶液，時間約2小時，當pH達到2時，停止加入并繼續攪拌1小時。凈化后液靜止澄清后自然過濾，濾渣用pH值為2的稀鹽酸洗至洗液無色，濾液和洗液利用真空泵抽到高位槽。

3. 草酸還原

將凈化后液放入還原罐中，通蒸汽加熱，當溫度達到80℃～90℃時，分批加入草酸。草酸加入量為溶液中含金量的2.5～3倍，草酸加完后繼續保溫攪拌1小時，然后靜止沉降2～3小時。吸出上清液，金粉用水洗盡草酸，還原后液和洗水合并，綜合回收金、鉑、鈀。

4. 金粉洗滌

（1）鹽酸洗滌 將金粉放入洗滌罐中，按固液比1：3～5加入6mol/L分析純HCl，通蒸汽加熱80℃以上，在人工攪拌下洗滌2～3小時。舀出上清液，金粉用蒸餾水洗至中性，洗液和洗水用鋅粉置換回收金，金粉送硝酸洗。

（2）硝酸洗滌 將金粉放入洗滌罐，按固液比1：3～5加入10mol/L分析純HNO3溶液，通蒸汽加熱80℃以上，在人工攪拌下洗滌2～3小時。舀出上清液，用蒸餾水洗至中性，洗液和洗水用鋅粉置換回收金，金粉送氨洗。（3）氨水洗滌將金粉放入洗滌罐，按固液比1：3～5加入濃的分析純氨水，在室溫攪拌2～3小時，舀出上清液，濾液含Au<0.0004g/L時棄去。金粉用蒸餾水洗至中性，洗水棄去，金粉在反映缸內通蒸汽干燥1～2小時，裝入瓷盤內，送去干燥。

5. 中和

將還原后液通蒸汽加熱到70℃～80℃時，加入氫氧化鈉溶液至PH值2.5，繼續攪拌2小時，自然過濾。濾渣含金低，用熱水洗去草酸后，返回浸出，濾液中含鉑和鈀，用鋅粉置換回收鉑和鈀。

6. 鉑鈀置換

將中和后液用蒸汽加熱到70℃～80℃，酸度pH2.0～2.5，置換劑為鋅粉，終點為溶液無色。自然過濾，濾渣含鉑和鈀，作為回收鉑鈀的原料。

7. 氯化銀還原

按液固比（6～10）：1，反應罐中的保持溶液含3%鹽酸，氯化鈉按氯化銀渣重的10%～15%加入，鐵屑加入量為渣量的30%。用蒸汽加熱到80℃～90℃，待溶液檢驗合格后過濾，濾渣用熱水洗至中性后返分銀爐回收銀。

三、設備配置

某稀貴金屬廠處理的原料為銅電解陽極泥，生產能力為年產金4噸，采用氯鹽浸出—草酸還原法從銀陽極泥中回收黃金，其主要設備見表2。

四、 經濟技術指標

主要技術指標如下：

金直收率>95%，金回收率99.8%。

浸出渣中含：Au<0.5%，Pt<0.006%，Pd<0.04%。

洗水含：Au<0.4mg/L。

廢液含：Au<0.4mg/L ，Pt<0.4mg/L，Pd<0.4mg/L，Ag<0.5mg/L 。

材料消耗（kg/kg.Au）：

五、結語

采用氯鹽浸出—草酸還原工藝從銀陽極泥中回收黃金，其主要的特點如下：

1. 投資少，見效快，貴金屬積壓少，廢液經簡單處理后可以達標排放。

2. 操作簡單，技術條件容易控制。

3. 對原料的適應性強，允許金含量有較大的波動。

4. 產品的質量高，可穩定生產1＃金錠。

5. 綜合回收的水平高，在回收黃金的同時，鉑、鈀得到了有效地富集。

6. 金的直收率、回收率高，金的直收率達到95%以上，金的回收率達到99.8%以上。

表2 氯鹽浸出—草酸還原法從銀電解陽極泥中回收黃金主要設備表