銀電解精煉工藝探析

李 超

（青海西豫有色金屬有限公司，青海 格爾木 816000）

從銀電解工藝角度來說，其作為氧化還原反應中的一種。其中，陽極金屬銀逐漸喪失電子經過氧化后轉變成正銀離子（Ag+），之后轉入到溶液中，并在溶液中正陽離子在電場的作用下，朝著陰極方向運作，在達到陰極以后電子將會還原成金屬銀。從本質角度來說，銀電解主要是將銀由陽極轉變為離子，之后在陰極還原下形成金屬銀的過程。

1 影響電解銀生產的因素

（1）陽極板質量。電解銀粉質量一般需要在陽極板質量的作用下得以保障。在此過程中需要注意，如果雜質量遠遠大于國家標準，將會讓處理液周期得到縮減。通常情況下，銀金合計應該大于99.5%、鉍小于0.02%、銅小于0.08%、鐵小于0.01%、鉛小于0.05%、鋅小于0.01%；總雜質小于0.24%[1]。

（2）陰極板要求。因為斷電或者短路以后，將會出現反電解反應，為了避免陽極板中雜質進入到電解液中，陰極板一般采用鈦板等材料。

2 電解液

（1）成份。通常來說，電解液溶劑中，含有AgNO3、HNO3等水溶液，其中，含銀量為120g/L左右，硝酸5g/L左右，其它雜質，如鉍小于0.6(g/L)、銅小于2.5(g/L)、鎘小于0.03(g/L)[2]。在電解液反應一段時間以后，因為受到各種雜質金屬影響，并且雜質金屬在超出上述標準以后，需要利用凈液除雜方式進行處理，從而保證電解過程中電解液滿足國家標準。在電解液中，游離的HNO3起到的作用在于提高電解液中導電性能，但是如果濃度比較高，則會導致陰極發生銀化學溶解現象，同時釋放大量氮化物，給周圍環境帶來影響。與此同時，如果H+濃度升高，將會發生放電反應，減少陽極板電流效率，并且也會讓貴金屬量得到提升，讓鉑、鈀在電解液中不斷溶解。為了避免該現象出現，確保電解液導電性，需要在電解液中適當添加KNO3、NaNO3。

在電解液中，銀含量將會根據電流密度和樣機品位情況進行設定，當電流密度比較高的情況下，銀離子濃度也會升高，從而確保陰極區適宜的銀離子濃度反之將會發生濃差極化現象，H+在陰極中放電析出。如果陽極品位比較小，雜質含量高，銀離子濃度也會隨之升高，反之，電流密度小，或者陽極品位高，雜質低，銀離子濃度隨之降低。如果過高，則會導致電解液電阻升高，槽電壓也不斷上升，導致析出的銀發生物理反應，影響銀提純效果。

（2）電解液溫度。在電解液溫度控制時，一般將其控制在40℃左右，當電解液電阻偏高時，電能消耗量比較高。溫度升高，酸霧越大，勞動環境不理想，加快電解反應速度。銀電解液不宜加熱處理，其溫度需要根據電化學反應情況設定，通過轉變電解液循環效率，實現電解液溫度調節控制。

（3）電解液循環量。循環量往往是根據陰極析出情況和電解液溫度情況進行控制，如果溫度比較高，或者析出狀況不理想，則會加快循環效率，通常需要以5h為單位進行溶液更換，根據溶液總量情況明確循環效率。

（4）陰極電流密度。銀電解提煉中的電流密度應盡可能提升，通過提升產量或者減少貴金屬量，電流密度控制，如果電流密度比較高，析出的銀粉將會附著在陰極中，給電解銀化學效率和質量帶來直接影響。電流密度高低將會受到陽極質量影響。在陽極品位比較高的情況下，需要選擇高的電流密度。同極中心距銀電解提煉陰極上析出的銀呈現出針狀結晶體，為了避免發生短路現象，同極中心之間距離比較大，但是極距離比較大，則會使得槽電壓不斷升高，增加電能損耗。所以，在不給正常操作帶來影響的基礎上，需要縮短極間距離，從而減少槽電壓，降低電能消耗。

（5）銀電解中的殘極處理。通常情況下，直立電極銀電解在電解過程中，殘極率相對偏高，所以，返熔料比較多，操作工藝比較繁瑣。在銀電解殘極處理過程中，需要通過構建一個水平結構電解槽，對直立電極電解槽產生的殘極進行處理，該結構的槽可以應用到精煉電解中。該方式即便可以讓殘極直接進行銷毀處理，但是因為在容積利用率和設備投資中效果遠不如直立式電極槽，所以在應用上將會受到限制。通過使用鎳電鍍中鈦籃，可以將其轉移到銀電解中，實現陽極殘頭的消除，并獲取理想效果，讓直立式電極槽不會產生大量殘極。在應用鈦籃中需要注意的是：因為鈦的導電性比較差，導電率僅僅是銅的3.1，所以，在制作鈦籃過程中，需要具有充足的導電接觸面。在實際制作過程中，掛鈦籃的槽內電壓要高于沒有掛鈦籃的槽內電壓；鈦籃需要集中存放在串聯電路中，不可分散放置在各個電解槽中，更不可將其防止在并聯電路中；鈦籃適合進行陽極殘頭處理。陽極殘頭需要放置在鈦籃中，不可出現架空存放狀況。鈦籃中陽極泥需要進行清理；套在鈦籃外的陽極袋不可與鈦籃直接接觸，尤其是袋底需要和鈦籃底部之間保持一定距離，安全距離控制在10cm左右。

3 技術指標

（1）電解銀粉質量標準。在電解銀粉中，含有的化學成分有Ag大于99.99%、Bi小于0.001%、Cu小于0.0015%、Fe小于0.0007%、雜質總計小于0.0046%。在成品銀中，技術標準在于：Ag大于99.99%、Bi小于0.0017%、Cu小于0.002%、Fe小于0.0007%[3]。

（2）回收率。在電解車間中，因為定期需要利用銀粉水溶液進行造液和補充電解槽中蒸發的水溶機，因為不會出現流失，因此在理論上不會發生銀離子損失狀況。除了鉛作業每年需要操作24個周期，并且每個周期濾渣需要低于1kg銀含量，需要設每年處理渣含銀量為24kg，需要采用氨肼還原方法，回收率高達95%以上，損失量為1.2 kg。在貴液作業過程中，每次處理400 kg銀，每年需要處理8次，則每年處理銀的數量為3.2 t。如果回收率是98%，損失量是64 kg。如果設每年生產總量為72 t，電解銀損失率是0.1%，如果其他損失率不超過0.15%，則回收率是99.85%。如果采用火法化陽極板方式，損耗率是0.05%，熔化成品板是0.1，總回收率是99.70%。在技術經濟指標中，電流效率是96%，槽電壓是2.5V，電耗是7220kW.h/t、電解回收率99%、銀精煉回收率99.7%[4]。

4 結語

總而言之，和傳統提純工藝比較，電解精煉方式在操作上比較簡單，并且生產環境良好，不會給周圍生態環境造成太大影響，安全性比較高。除此之外，電解精煉可以滿足國家要求，能夠實現對電解液雜質情況的控制，除雜操作作為電解精煉中重要內容，更是減少銀金屬損耗的關鍵，需要得到高度重視。