銀電解過程中雜質的影響及其控制

閻志方（山東黃金礦業（玲瓏）有限公司,山東 煙臺 265419）

銀電解過程中雜質的影響及其控制

閻志方
（山東黃金礦業（玲瓏）有限公司,山東 煙臺 265419）

選冶廠煉金室采用轉爐熔煉、銀電解工藝。鋅粉置換后的金泥，經烘干后進行轉爐熔煉，出爐后的合質金經配銀鑄成陽極板，進行電解得到銀粉和金粉，鑄錠后，金錠送精煉廠精煉。煉金室采用的銀電解工藝是用金銀合質金作陽極外套隔膜袋，鋁板作陰極,硝酸銀溶液為電解液。通入直流電進行電解時，銀及其他電化順序較負的金屬溶解，金具有較大的正電性不溶解落入陽極袋。銀在陰極上析出，呈樹枝狀態。電解過程中陰極上的銀會落在槽底。電解過程結束時，取出陰極與陽極，從槽底撈出銀粉。用熱蒸餾水洗滌撈出的金粉和銀粉，再干燥、熔煉得到金錠和銀錠。現就電解過程中雜質的影響及控制進行討論分析。

銀電解；雜質；控制

1 銀電解過程中雜質的影響

銀電解過程中陽極板中的金屬雜質是影響產品質量的主要因素。銀電解精煉基于陽極板中雜質金屬電極電位及化學性質的不同，銀優先于比銀電極電位負的金屬首先在陰極上析出，而比銀電極電位正的金不溶解于硝酸落入陽極袋中。在正常電解中，陽極上各金屬雜質的行為與其電極電位、在電解液中濃度及是否會水解有關（圖1）。

圖1 25。C時主要金屬的氧化還原電位

銀電解的電化學系統：

陽極反應：

銀電解過程中，在直流電的作用下，銀和銅等金屬在陽極不斷溶解，除部分水解沉積于陽極袋外，另一部分進入電解液。陽極每溶解一部分銀和賤金屬，陰極上都有相應的銀析出，所以賤金屬的溶解會造成電解液的貧化。根據能斯特公式：

對于某一特定的賤金屬來說，從能斯特公式計算可知，在雜質不斷溶解進入電解液，銀離子濃度不斷貧化的時候，雜質在陽極上析出的可能性很小，但是由于濃差極化，溫度等因素的影響，使得雜質在陰極上析出的可能性大大增加。

鋅、鐵在陽極板中含量極低，且比銀電極電位負，對電解過程影響不大。在電解過程中，它們以硝酸鹽的形態進入電解液中，并逐漸積累使電解液遭受污染且消耗硝酸。鉛電極電位比銀負，電解時鉛部分被氧化成+2價，以Pb(NO3)2形式進入溶液，部分被氧化成+4價，以PbO2形式進入陽極泥，少數PbO2粘附于陽極板表面，較難脫落，當積累較多時會影響陽極的溶解。溶液中鉛在酸不足的情況下易水解生成Pb(OH)2沉淀進入銀粉中。電極電位與銀接近的銅、鉍對電解危害最大。鉍的電極電位比銀負，因此鉍將會從陽極上溶解，進入電解液中。隨著陽極的不斷溶解，鉍的濃度不斷增高。在電解過程中，一部分生成堿式鹽Bi(OH)2NO3進入陽極泥中，另一部分生成Bi(NO3)3進入電解液中，在電解液中積累到一定量后，便在陰極上析出，使銀粉質量變差。當在低酸條件下電解時，電解液中的Bi(NO3)3水解生成BiONO3沉淀，影響銀粉的質量。銅在電解時以Cu(NO3)2形式進入電解液，使電解液顏色變藍，銅電極電位比銀低一半以上，隨著電解液中Cu2＋的富集，會出現濃差極化，銅將在陰極上析出。銅在陽極氧化時可能產生Cu＋，Cu＋歧化產生銅粉，會污染陽極泥，影響金粉的質量。

2 銀電解過程中雜質的控制

為了確保出售金和出售銀品位，在實際操作中，實際結合理論，采取了以下措施，將雜質金屬的影響降到最低。

（1）控制好陽極板中的雜質含量。加強轉爐氧化除雜，適當延長氧化時間，氧化過程中勤加硝酸鉀，加強氧化效果,盡可能多的除去銅、鉛、鋅、鐵等雜質，提高金、銀比例；（2）鑄好的陽極板要求平整，光滑，無飛邊毛刺，無裂紋，不夾帶渣子；（3）電解液造液配比。Ag:AgNO3:H2O＝1:1:0.7，電解液中保持8-10gL－游離酸，不僅可以提高電解液的導電性，又能防止鉍、鉛等水解。實驗表明在ρHNO3高于8gL－時，鉍以Bi(NO3)3形式進入電解液中，酸的存在同時抑制了雜質金屬離子水解反應的進行。但酸度不宜過高，否則游離硝酸能使析出的銀粉和陽極板返溶，產生氮氧化物污染工作場所；（4）保證電解液的循環、補充。電解過程中鋅、鐵、銅、鉍以硝酸鹽進入電解液后，會造成電解液銀離子濃度的下降，雜質離子濃度升高富集，出現濃差極化現象。電解液的及時循環、補充可以促使電解液均勻，避免溶液中銀離子濃度下降，及時補充新鮮電解液保持了槽中電解液酸度，避免鉍、鉛等金屬雜質的水解。通過電解液的循環，調整了電解液的溫度；（5）電解過程中工藝參數的控制。控制陰極電流密度為350-460A/m2，過高的電流密度會造成雜質金屬在陰極析出，電解液溫度過高。電解中控制電解液溫度45～65oC，溫度過高，造成硝酸揮發加快，導致電解液中硝酸濃度降低，引起鉍、鉛水解；（6）加強管理，嚴格執行各項操作規程。進行電解液循環時，控制好循環速度，防止電解液漫袋夾帶銀粉進入陽極袋。電解過程中極板撤換時，要避免電解液夾帶銀粉進入陽極袋。撈取槽底的銀粉時，也要防止銀粉落入陽極袋；（7）金粉、銀粉的洗滌。金銀粉中夾帶一定的電解液，用熱的蒸餾水多次洗滌除去電解液中的雜質金屬。

3 結論

在生產實踐中，雜質金屬的存在是影響產品質量的首要條件。在銀電解的過程中，控制好陽極板中雜質含量，保證電解過程各項工藝參數，同時加強管理，嚴格執行各項操作規程，將雜質的影響降到最低，可以確保產品質量。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.250