高雜貴金屬廢水渣處理工藝的研究與應用

丁俊仁

（青海西豫有色金屬有限公司，青海 格爾木 816000）

能源短缺和環境污染是全球性問題，降低冶煉中廢水、廢渣、廢氣的排放，是實現冶煉事業持續發展的關鍵。因此，傳統粗放冶煉方法已經難以滿足設計要求，需要立減量化、再利用、資源化原則，通過低消耗、低排放、高效率的高雜貴金屬廢水渣處理工藝才能提升貴金屬回收率，降低環境污染?；诖?，開展高雜貴金屬廢水渣處理工藝的研究與應用研究就顯得尤為必要。

1 高雜貴金屬廢水渣處理原理

在高雜貴金屬廢水渣中，貴金屬如金、銀、鈀、鉑等主要以單質和難溶的硫化物形態存在，通過硫酸浸入處理后，這些貴金屬可富集在浸出渣中，從而將貴金屬和就賤金屬分離開來，高雜貴金屬廢水渣處理化學反應方程式如下：

通常情況下，冶煉生產中高雜貴金屬廢水渣化學成分包括：銀0.89%，金289g/t，鉑267g/t，鈀274g/t，鎳0.65%，銅7.270等，其金屬包括：銀、金、鉑、鈀等。

2 高雜貴金屬廢水渣處理工藝分析

圖1 高雜貴金屬廢水渣處理工藝圖

在高雜貴金屬廢水渣處理中，需要先稱取一定量的廢水和廢渣，然后加入適量硫酸，進行浸出反應，分析不同固液比、不同酸度、不同浸出溫度的浸出效果，從而找到最佳的浸出條件[1]。整個處理過程，多采用水浴加熱法，通過真空泵、抽濾瓶等設備儀器進行過濾。最后對高雜貴金屬廢水渣進行計量和成份檢測分析，具體處理工藝如圖1所示。

3 高雜貴金屬廢水渣處理工藝的具體應用

（1）固液比比的控制。在高雜貴金屬廢水渣處理中，選擇的硫酸濃度為100g/L，水浴加熱溫度控制85℃～90℃之間，反應時間不得低于1.5h，通過不同液固比，對貴金屬廢水渣的進行硫酸浸出反應，從而獲知浸出渣、浸出液的成分[2]。固液比為1：10，質量為37.5g時，浸出渣中銀的成份為16950g/t，金的成份為2990g/t，鉑的成份為1234g/t，鈀的成份為1330g/t。固液比為1：8，質量為38.9時，浸出渣中銀的成份為17950g/t，金的成份為2993g/t，鉑的成份為1334g/t，鈀的成份為1362g/t。固液比為1：6，質量為230時，浸出渣中銀的成份為9213g/t，金的成份為681g/t，鉑的成份為795g/t，鈀的成份為862g/t。當固液為1：10，浸出液體積為3500ml時，浸出液中，銀的成份為0.0003g/L，金的成份為0.007g/L，鉑的成份為0.0004g/L，鈀的成份為0.0003g/L；當固液為1：8，浸出液體積為3500ml時，浸出液中，銀的成份為0.0002g/L，金的成份為0.002g/L，鉑的成份為0.0002g/L，鈀的成份為0.0002g/L；當固液為1：6，浸出液體積為3500ml時，浸出液中，銀的成份為0.0005g/L，金的成份為0.005g/L，鉑的成份為0.0004g/L，鈀的成份為0.0003g/L。從這里兩組數據中可以看出，高雜貴金屬廢水渣經過硫酸浸出或，渣率隨著固液比的增加而增加，但金屬銀、金、鉑、鈀的富集率則隨著固液比的增加而降低，固液比達到1：6時，富集率最低，且浸出液越發渾濁。

因此，固液比為1：8時，貴金屬富集率效果最為顯著。銀富集倍數為2倍～3倍，金富集倍數最大達到10倍～12倍，鉑富集倍數也達到6倍左右，鈀富集率則達到7倍左右。

（2）合理控制酸度。液固比為1：8時，高雜貴金屬廢水渣處理溫度在85℃～90℃，反應時間在1.5h時，通過不同硫酸濃度，對高雜貴金屬廢水渣進行浸出分析，以獲得不同酸度下，浸出渣和浸出液的成份。不同酸度下浸出渣成份為：酸度為50g/L時，浸出渣234g，銀成份為11000g/t，金345g/t，鉑385g/t，鈀368g/t；酸度為75g/L時，浸出渣88g，銀成份為12300g/t，金423g/t，鉑439g/t，鈀470g/t；酸度為100g/L時，浸出渣37g，銀成份為18500g/t，金2930g/t，鉑2876g/t，鈀1442g/t；酸度為125g/L時，浸出渣35.6g，銀成份為18453g/t，金2920g/t，鉑2861g/t，鈀1420g/t。不同酸度下，浸出液成份為：50g/L濃度下，浸出液體積為3500ml，銀的成份為0.0003g/L，金的成份為0.0007g/L，鉑的成份為0.0004g/L，鈀的成份為0.0003g/L；100g/L濃度下，浸出液體積為3500ml，銀的成份為0.0002g/L，金的成份為0.0003g/L，鉑的成份為0.0004g/L，鈀的成份為0.0003g/L；125g/L濃度下，浸出液體積為3500ml，銀的成份為0.0006g/L，金的成份為0.0005g/L，鉑的成份為0.0006g/L，鈀的成份為0.0007g/L。從這兩組數據中可以看出，高雜貴金屬廢水渣的硫酸浸出渣隨著硫酸濃度的增加而逐步減少，但貴金屬的富集率則越高。硫酸濃度比較低時，浸出液顏色呈現紅色。當硫酸濃度提升到125g/L時，高雜貴金屬廢渣變化幅度比較小，基本趨于穩定性。加入的硫酸濃度為100g/L時，貴金屬富集率達到最高。浸出渣鉑金屬含量達到0.43%。此時高雜貴金屬廢水中，銀、金、鉑、鈀的濃度，也達到了廢水排放標準，不會對環境造成污染。

（3）合理控制溫度。高雜貴金屬廢水渣處理中，在不同溫度下貴金屬浸出率也各不相同，渣率會隨著溫度的升高，變化幅度比較小，在85℃～90℃下貴金屬富集率基本趨于穩定。但浸出液的差異比較大，酸度為100g/L，固液比為1：8時，浸出溫度在65℃～75℃時，銀富集率最高。其他貴金屬的濃度也基本達到排放標準。

4 結語

綜上所述，本文結合理論實踐，分析了高雜貴金屬廢水渣處理工藝的研究與應用，分析結果表明，在不同固液比、不同濃度、不同溫度下，高雜貴金屬廢水渣處理效果存在較大差距。為保證處理效果，固液比最好控制為1：8，硫酸濃度為100g/L，浸出時間控制在1.5h左右，浸出溫度控制在65℃～75℃之間。在此種條件下，進行高雜貴金屬廢水渣處理，可保證廢水處理效果，達到排放標準的要求，而且還有助于回收貴金屬，實現經濟效益和環境效益的最大化，值得高度重視。