濕法鋅冶煉廢渣中高效回收銀的研究

劉振有

（中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關(guān) 512000）

每年因?yàn)橛写罅康乃峤丸F礬渣被當(dāng)作國(guó)家的危險(xiǎn)廢渣處理，這種廢渣的出現(xiàn)不僅會(huì)占用極大面積的土地來(lái)堆放處理，還有其中含有大量的重金屬元素，造成了土地污染、水體污染等各種有極大危害結(jié)果的情況。情況對(duì)于現(xiàn)在來(lái)說(shuō)已經(jīng)是非常危險(xiǎn)了。污染的范圍還很大，所以說(shuō)目前酸浸渣和鐵礬渣已經(jīng)成為了迫切需要解決的問(wèn)題。但是由于廢渣中的各種成分極其復(fù)雜，所以說(shuō)只能采取化學(xué)的方法解決。本文就是介紹利用濕法煉鋅的方法高效回收銀，以及各種因素對(duì)浸出銀的回收率影響。但是廢渣中有很多可以重復(fù)利用的有效資源的貴重金屬，特別是銀等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的金屬。

1 試驗(yàn)部分

本次實(shí)驗(yàn)樣品選用的是鉛鋅冶煉廠產(chǎn)生的廢渣和污水廢渣的混合物，此實(shí)驗(yàn)樣品銀的含量為187.9g/t，其它鋅、鐵、鈣、鉑的所占百分比分別為5.33、16.31、16.31、5.90（%）。將待測(cè)樣品放入馬弗爐進(jìn)行焙燒，廢渣變成焙砂，在酸浸泡環(huán)境下焙砂可以變成酸浸液、酸浸渣。將適量的浸銀劑與適量的酸浸渣放入計(jì)量瓶中，加熱到一定溫度后，進(jìn)行攪拌，得到氯鹽浸液與氯鹽浸渣。經(jīng)過(guò)研究廢渣的浸出率可以根據(jù)銀的含量計(jì)算出來(lái)。應(yīng)用原子吸收光譜法也可測(cè)出銀的含量，而礦渣中其它組成元素可以使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行檢測(cè)。

2 試驗(yàn)結(jié)果和討論

2.1 浸銀體系的優(yōu)選

實(shí)驗(yàn)材料其實(shí)就是一些以600攝氏度的溫度下經(jīng)過(guò)酸浸之后得到的廢渣作為浸銀的原料，對(duì)于不同的浸銀體系不一樣的浸銀效果。其中反應(yīng)條件對(duì)于物質(zhì)的多少要求十分嚴(yán)格：酸浸渣50g、Cl-濃度250g/L、液固比5:1、浸出溫度90℃、浸出時(shí)間4h、硫酸6g、鹽酸9g、氯酸鈉2g、無(wú)水氯化鐵3g。本篇文章就是在這些物質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)的。

當(dāng)氯離子的濃度一定時(shí)，浸銀體系共有三個(gè)分別是NaCl、NaCl+HCl、NaCl+H2SO4，這三個(gè)浸銀的效率基本上都在80%左右，說(shuō)明其實(shí)鹽酸或者硫酸對(duì)于浸銀的體系并不能起到什么作用，只是僅僅對(duì)于浸銀起到了作用。這三個(gè)體系的浸銀效果均在80%左右，說(shuō)明FeCl3對(duì)浸銀體系也沒(méi)有起到相應(yīng)的作用，即使在強(qiáng)酸的條件下原料也沒(méi)有發(fā)揮其中的強(qiáng)氧化的作用，當(dāng)NaCl+NaClO3的浸銀效率在80%左右，而NaCl+HCl+NaClO3、NaCl+H2SO4+NaClO3的浸銀效率均在93%左右時(shí)，就說(shuō)明了氯酸鈉在強(qiáng)酸的作用下發(fā)揮了其本身具有的強(qiáng)氧化性的作用。使得廢渣中包裹的其他物質(zhì)得以根據(jù)其強(qiáng)氧化性得到分解出來(lái)，這一反應(yīng)提高了銀的浸出效率。但是CaCl2+H2SO4+NaClO3的這一浸銀體系浸銀效率卻只有78%，這是因?yàn)檫@一體系中的氯化鈣在硫酸這一強(qiáng)酸的作用下，使廢渣中的硫酸鈣的含量大大增加，使浸銀的難度更大，但是即使這一體系中含有強(qiáng)氧化劑氯酸鈉的存在，銀的浸出率仍然很低。所以說(shuō)對(duì)于以上的分析，三個(gè)體系中NaCl+HCl+NaClO3、NaCl+H2SO4+NaClO3為較優(yōu)的兩個(gè)浸銀體系，但是因?yàn)辂}酸的成本比硫酸的成本高，所以說(shuō)選擇NaCl+H2SO4+NaClO3為最佳浸銀體系。

2.2 浸銀工藝條件優(yōu)化

2.2.1 氯化鈉濃度對(duì)銀浸出效果的影響

氯酸鈉的起使用量2g，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，制成圖或者表格，方便觀察，對(duì)于圖像的走向發(fā)現(xiàn)隨著氯化鈉濃度的一點(diǎn)點(diǎn)的增加，銀的浸出率是在增加的，但是當(dāng)氯化鈉的濃度達(dá)到300g/L時(shí)，銀的浸出率達(dá)到最高，銀的浸出率達(dá)到96%，當(dāng)氯化鈉的濃度再增加時(shí)就不會(huì)有上升的趨勢(shì)，考察氯化鈉濃度對(duì)銀浸出率的影響。

2.2.2 硫酸用量對(duì)銀浸出效果的影響

其他條件保持不變，改變硫酸的用量，發(fā)現(xiàn)硫酸用量對(duì)銀浸出率的影響如圖1所示。

由圖1可知，硫酸的用量最好在6g，因?yàn)檫@時(shí)的效果是最好的。

圖1 硫酸用量對(duì)銀浸出率的影響

2.2.3 氯酸鈉用量對(duì)銀和鉛浸出效果的影響

同樣其他的實(shí)驗(yàn)材料保持不變，實(shí)驗(yàn)的條件也要保持恒定，隨著氯酸鈉用量增加，銀的浸出率有所增加，但效果并不明顯，在用量大于3g時(shí)，銀的浸出率變化平緩，故選擇氯酸鈉用量為3g。

2.2.4 浸出溫度對(duì)銀和鉛浸出效果的影響

浸出溫度對(duì)銀的浸出效果的影響較大，提高溫度可以提高反應(yīng)速率，使浸出反應(yīng)快速達(dá)到平衡。研究溫度對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的影響時(shí)，就要控制好各種溫度下物質(zhì)的反應(yīng)，而保持其他的用量研究對(duì)象不變。發(fā)現(xiàn)浸出溫度對(duì)銀的浸出效果的影響較大，隨著溫度升高，銀浸出率大幅增加，當(dāng)圖的頂峰及達(dá)到90℃時(shí)，銀的浸出率最大，但是繼續(xù)升高溫度時(shí)，浸出率卻在減少，所以說(shuō)最佳浸出溫度為90℃。

2.2.5 浸出時(shí)間對(duì)銀和鉛浸出效果的影響

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以做出圖像，觀察反應(yīng)時(shí)間與浸出效果的影響，其中對(duì)于各種材料的含量也有所要求，酸浸渣50g、浸出的溫度為90℃左右，硫酸的作用為酸化，所以說(shuō)用到的量不算多只需要6g就行，在圖中我們可以發(fā)現(xiàn)浸出時(shí)間越長(zhǎng)銀的浸出率也在增加，但是圖像并不是一直是上升的，還有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也就是在反應(yīng)時(shí)間達(dá)到3小時(shí)的時(shí)候。浸出率達(dá)到最大，及有圖像可見(jiàn)最好的浸出時(shí)間為3小時(shí)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)各種的需求量不斷增加，需求各不相同，二次資源的運(yùn)用也在不斷地增加，為了避免資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染，就對(duì)這個(gè)方向的進(jìn)行。使鋅的廢渣的浸出得到了更加合理有效的回收的利用，鋅的浸出渣銀的回收率還是很低，工藝還是不完善，所以說(shuō)這個(gè)課題還是很有研究?jī)r(jià)值的，需要研究的方向還要注意很多的注意點(diǎn)。不要只注意結(jié)果，要注意從源頭上確定各種因素，增加他們的回收率，要在各個(gè)階段控制好他們的成分，選用各個(gè)工藝時(shí)，要注意他們不能污染環(huán)境，可以控制好工藝的氛圍及影響條件。要加強(qiáng)物理還有化學(xué)的方法相結(jié)合，要加強(qiáng)建立理論建設(shè)，得到科學(xué)有效的方法，使鋅的廢渣浸出銀回收率增加。