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金电解精炼

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金电解精炼的理论基础2010-10-15 11:51:50 浏览:901 次我要评论

[导读]金的电解可在氯化金和氰化金溶液中进行,为了安全起见,现今世界各国金的电解几乎都采用E.沃耳维尔(Wohlwill)1874年拟定的氯化金电解法,故而称沃耳维尔法。此法是在大的电流密度和高浓度三氯化金的电解液中进行。随着过程的进行,粗金阳极被溶解,而于阳极析出电解纯金

金的电解可在氯化金和氰化金溶液中进行,为了安全起见,现今世界各国金的电解几乎都采用E.沃耳维尔(Wohlwill)1874年拟定的氯化金电解法,故而称沃耳维尔法。此法是在大的电流密度和高浓度三氯化金的电解液中进行。随着过程的进行,粗金阳极被溶解,而于阳极析出电解纯金。

沃耳维尔法,是在氯化金液的电解槽中装入粗金阳极和纯金阳极。通入电流后,阳极的金和杂质溶解,而在阴极析出纯金。因而,可以认为电解过程是在:Au(阴极)|HAuCl

4

HCl,H

2

O,杂质|Au,杂质(阳极)的电化学系统中进行的。

此外,溶电解液中的络酸(HAuCl

4),还可部分水解(尽管在高酸浓度下不显著)成HAuCl

3

OH:

HAuCl

4+H

2

O HAuCl

3

OH+HCl

由于电解液中存在HAuCl

4、HAuCl

3

OH、HCl和H

2

O,它们在溶液中可离解成如下的离子:

H

2

O H++OH-

HCl H++Cl-

HAuCl

4

H++AuCl

4

AuCl

3

Au3++3Cl-

HAuCl

3

OH H++AuCl

3

OH-

AuCl

4

Au3++4Cl-

AuCl

3

OH Au3++3Cl-+OH-

这些离子的存在,相应地在阳极和阴极上可能发生如下反应。

在阳极上:

Au-3e Au3+(1)

2OH--2e H

2O+O

2

(2)

Cl--e Cl

2

(3)

〔AuCl

4〕--e AuCl

3

+Cl

2

(4)

2〔AuCl

3OH〕--2e2AuCl

3

+H

2

O+O

2

(5)

Au-e Au (6)上述反应除(1)和(6)式外,其余均为有害反应。但当阳极附近氯离子浓度增高时,这些有害反应可以减少至最低限度。

在阴极上,可能发生氧和金离子的放电:

H++e H

2

(7)

Au3++3e Au (8)

Au++e Au (9)

上述反应由于氢的超电压,使阴极上发生氢的明显极化,故式(8)反应比式(7)更易进行。式(8)与式(9)的析出电位很相近(3价金为0.99V,1价金为1.04V),在阳极上两种离子可能同时进入溶液,在阴极上也将同时放电。但增大电流密度就可减少1价金离子的生成,也减少式(9)的反应。

在盐酸介质中电解金,阳极所含的银会与阴离子氯生成氯化银壳覆于阳极表面。含银5%或更多时,甚至可使阳极钝化放出氯气,而妨碍阳极的溶解。严重时,甚至会中断电解作业。为了使覆盖在阳极表面的氯化银脱落,而不妨碍电解的正常进行,经沃耳维尔于1908年改进的可用于含银很高的金的电解方法,是在向电解槽中通入直流电的同时,重叠与直流电电流强度略大的交流电。此两种电流重叠一起,组成一种合并的与横坐标轴不对称的脉动电流(图1),在重叠交流电流的电解过程中,金的析出仍取决于直流电电流强度而服从法拉第定律。交流电的作用,是电流强度在与横坐标不对称的脉动电流曲线处在最大值的瞬间,电流密度达到很大的数值,以致阳极上开始分解出氧气。经过如此断续而均匀的震荡,进行阳极的自动净化,使覆盖在阳极上的氰化银壳疏松、脱落,从而创造不妨碍电解正常进行的条件。图中,合并的脉动电流强度为:

J

脉动

图1 交、直流及合并电动势

采用交直流重叠电流的电解,还能提高电解液温度,特别是可以使从阳极上落入阳极泥

中的粉状金,由约10%下降至约1%左右,以减少阳极泥中的含金量,提高金的直收率。为此,即使在阳极板含银很低时,也应使用交直流重叠的电流。

直流电与交流电的比例通常为1∶1.5~2.2。随着电流密度的增大,也需要相继增高电解液的温度和酸度。因温度越高和含酸越多时,不使阳极钝化的允许电流密度也越大。

沃耳维尔法电解金的条件,通常为电解液含金60~120g∕L,盐酸100~130g/L,液温65~70℃。这时,阴极容许的最大面积电流为1000~3000A∕m2,槽电压0.6~1.0V。当阳极含很多杂质时,阴极电流密度可降至500A∕m2。

在含游离盐酸的电解液中,金多以较稳定的3价氯氢金酸(HAuCl

4

)的形式存在。但溶

液中也存在1价的亚氯氢金酸(HAuCl

2

)。此两种金盐,能发生下列的可逆副反应:

3HAuCl

22Au+HAuCl

4

+2HCl

生成1价金的副反应,可使阳极中约10%的金沉淀进入阳极泥中。为了减少阳极上生成1价金离子,金的电解都无例外地采用大的电流密度和交直流重叠电流。

综上所述,金在电解时电极上主要发生下列生成Au+和Au3+的离子反应(阳极上反应向右进行):

Au+2Cl〔AuCl

2

〕-+e

〔AuCl

2〕-+2Cl-〔AuCl

4

〕-+2e

Au+4Cl-〔AuCl

4

〕-+3e

即电解过程中,阳极上主要发生金的氧化熔解反应。杂质的行为,则与它的电位有关。电性比金负的杂质,除银氧化溶解后迅速与氯离子结合生成氯化银外,铜、铅、镍等贱金属杂质均进入溶液。铱、锇(包括锇化铱)、钌、铑不溶解进入阳极泥中。铂和钯的离子化倾向程度小,理应不溶解。但在粗金中,铂、钯一般与金结合成合金,故有一部分常与金一道进入溶液,但并不在阴极析出。只有当电解液中铂、钯积累的浓度过大(Pt50~60g∕L,Pd15g ∕L以上)时,才会与金一道析出。

电金在阴极析出的致密性,随电解液中金浓度的增高而增大,故金的电解均使用高浓度金的电解液(许多工厂在电解造片和生产中,均使用含金250~350g∕L的电解液)。但据O.E.兹发京采夫的资料,美国造币厂早期用沃耳维尔法电解金,在面积电流是550~700A∕m2,使用含金50~60g∕L、盐酸60~70g∕L的电解液。通常,当电解液中含金大于30g∕L、面积电流在1000~1500A∕m2时,析出的金也能很好地粘附在始极片上。

电流的周期反向(或称换向)电解技术,是1949年首先用于电镀生产的,它使镀件获得了光洁的高质量镀层。由于它是在正常供电条件下,每隔一定时间(多为50~150s)将正极供入的电流自动切换至负极,经2~4s再自动切换至正极,如此来回换向,一台供电设备每年需频繁换向数十万乃至数百万次。因而,此项技术直至大功率可控硅整流器和无触点快速换向开关问世后,才于1969年先后在日本、赞比亚、美国和南非几家大型铜厂的电解中获得应用。我国的周期反向电解技术试验始于1971年。1973年在沈阳冶炼厂进行了电流强度6400~7400A(面积电流178~230A∕m2)、正向供电140~150s、反向3~4.2s的铅电解扩大试验。试验结果:电流效率为92.76%~93.37%,电铅产品表面光洁,质量良好。

周期反向电解的电流效率虽取决于正极供入电流,负极换向瞬间供入电流属“无用功”,但它可将阴极上生长的尖形粒了反溶除去,防止极间短路,并产山质量良好的电解产品。且通过电流的频繁换向和来回振荡,可防止浓差极化,并使阳极表面厚硬的阳极泥层硫松脱落,防止阳极钝化。为此,沈阳黄金学院于90年代以来开展了周期反向用于金电解的试验。结果证明它可替代交直流重叠供电的沃尔维尔法,不需重叠交流电流。供入直流电流的波形变化如图2,设备及其连接示于图3。图中,周期换向整流器可在正向3~150s、负向1~40s间自由调整。电解槽为聚丙烯硬塑料槽。电解液温度由蛇形玻璃管经泵送入的热水间接加热,热水供入速度由感温器测定电解液温度,并通过控温仪自动控制热水供应泵的关停和启动,来达到电解要求的温度。

图2 周期自动换相时间和电流波形示意

图3 周期自动换相金电解装置

1-周期自动换向整流器;2-导电母线;3-阳极;4-阴极;

5-感温器;6-自动温度控制仪;7-电解槽;8-加热玻璃管;

9-胶管;10-电热自动恒温浒浴;11-泵

由于本工艺历时尚短,其工艺和设备尚需不断开发使之完善。

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高效黄金电解精炼工艺

一、企业概况:

山东中矿集团有限公司属招远市政府授权经营的大型国有独资企业,集团公司控股中矿金业股份有限公司,下辖四家全资子公司,下属北截金矿、罗山金矿、玲南金矿、阜山金矿、中矿产业基地、中国黄金实景博览苑、黄金乐园,现有职工4700人,资产总额40.76亿元,经营范围包括黄金开采、选冶、加工、精炼和黄金旅游、机械制造、塑料管材生产等,年自产黄金5吨,年冶炼成品金15吨,是上海黄金交易所国际标准金锭提供商之一。公司自2001年4月份运行以来,坚持“科学决策、科学技术、科学管理”的经营理念和“增值才是发展”的观念,从困境中起步,经济效益平均以每年超亿元的速度递增,从2004年起连续五年位居全国黄金行业经济效益第一名。

二、项目介绍:

1、项目特点

(1)开发了适合于黄金电解精炼的强化离子扩散装置,稳定和提高了黄金产品的质量,并大幅度提高了电解的电流密度。实现了高效电解,加快了生产周期;

(2)改进了电解液的造液工艺和造液设备。在密闭的带有冷凝回流装置的玻璃反应釜中,采用化学造液法制备电解液,取代了传统的电解造液法。缩短了造液生产周期。并取消了原有的电解造液工艺中回收含金隔膜或素烧坩埚的工序,有效减少了造液过程中的黄金损耗;

(3)开发了以覆盖导电涂层的钛板做永久性的阴极,取代了原来的纯金片阴极板。减少了生产中的黄金占压,并简化了操作工序,减少了黄金损耗

2、关键技术指标

a)产品质量方面:黄金纯度由原来的99.95%提高到稳定的99.995%以上,而且6

种主要杂质的含量均很低。产品质量已经远超过上海黄金交易所规定的1号金的标准。同时根据市场需求可生产纯度为99.999%以上的黄金,为企业的市场营销打开更广泛的空间。

b)提高生产效率减少黄金占压方面:(1)大幅度提高了电流密度。由传统的

300A/m2,提高到现在的1000A/m2以上。电解精炼生产周期由传统的80—100小时左右缩短为24小时之内,极大地加快了企业流动资金的周转速度,并使企业的市场经营更为灵活。(2)将电解精炼的阴极板由传统的纯金板改为钛合金板。显著降低了车间中的黄金占压,并大大简化了阴极制作的操作过程。(3)降低了电解精炼中电解液的含金浓度。由传统的240—300g/l,减少到100g/l左右。通过以上措施,有效减少了电解精炼过程中的黄金占压时间和占压量。减少了黄金电解精炼过程所需要的流动资金数量。按每天精炼100公斤黄金的生产规模计算(黄金价格按200元/克计),电解精炼

过程的流动资金量可由传统法所需要的1亿多元,减少到3千万。

c)提高回收率方面:(1)开发了新的造液工艺和设备,取代了传统的隔膜电解造液。简化了造液过程,取消了传统的含金隔膜或含金素烧坩埚的处理过程,减少了这些处理过程中黄金损耗。(2)开发了新型高效电解槽,增加了设备的密闭性,减少了含金电解液的挥发损失。(3)前面叙述的降低电解液含金浓度、用钛板取代纯金板的改进工作,在减少黄金占压的同时,也有效减少了生产过程中黄金的损耗。

3、投资估算

本项目执行期为一年(2008年11月至2009年11月),项目总投资1800万元。其中企业自筹:1300万元,占投资额的72.2%;申请银行贷款500万元,占投资额的27.8%。

4、经济效益分析

(1)由于产品质量的提高,中矿金业的黄金产品和生产工艺通过了上海黄金交易所的质量验收,成为“可提供标准金锭生产单位”,拥有了自己在上海黄金交易所的直接交易的品牌。产品得到了增值。与原来销售给其它精炼厂相比,每公斤金锭的价格增加800元人民币。扣除生产成本和交易费用等,每公斤可实际增加经济效益500元人民币。按中矿金业年产黄金15吨规模计算,每年可增加效益750万元人民币。

(2)减少流程中黄金占压的经济效益:与传统的黄金电解精炼相比,金锭产品的产出周期由原来的3-4天,减少到现在的1天之内,加快了资金周转。大幅度减少了企业的流动资金。按每天精炼100kg规模,黄金价格200元/克计算,所需要的流动资金由原来的1亿多元,减少到3千万元,减少7千万元的流动资金,每年可节省财务费用350万元以上。

(3)3、增加黄金回收率的经济效益:传统的黄金电解精炼回收率为99.91%,现在的回收率为99.95%。按年产15吨黄金,黄金价格200元/克计算。新增效益120万元。

(4)新技术总经济效益:新技术实施后,每年为中矿金业份有限公司创造的总效益:新技术实施后,每年为中矿金业份有限公司创造的总效益:750+ 350+120 =1220万元。

(5)该技术在全国黄金冶炼企业推广后,预期每年将减少占压的流动资金3亿元以上,减少了黄金精炼损耗1200万元,同时黄金电解精炼周期由原来的80-100小时减少到24小时,黄金企业能够根据市场变化安排生产和交易。

三、企业联系方式

联系人:韩万福

联系电话:

通信地址:招远市辛庄镇北截村

邮编:265401

四、山东省经信委新技术推广站

联系人:于政电话:4

手机:

联系人:姚峰

电话: 4

手机:

电解法处理回收贵金属的工艺流程图。

哪位高手可以给张运用电解方法处理含贵金属废液的工艺流程图。不胜感激!

满意答案

热心问友 2009-08-11

一、项目的背景

贵金属即金Au、银Ag、铂Pt、钯Pd、锶Sr、锇Os、铑Rh和钌Ru 八种金属。由于这些金属在地壳中含量稀少,提取困难,但性能优良,应用广泛,价格昂贵而得名贵金属。除人们熟知金Au、银Ag外,其他六种金属元素称为铂族元素(铂族金属)。

贵金属在地壳中的丰度极低,除银有品位较高的矿藏外,50%以上的金和90%以上的铂族金属均分散共生在铜、铅、锌和镍等重有色金属硫化矿中,其含量极微、品位低至PPm级甚至更低。

随着人类社会的发展,矿物原料应用范围日益扩大,人类对矿产的需求量也不断增加,因此,需要最大限度地提高矿产资源的利用率和金属循环使用率。由于贵金属的化学稳定性很高,为它们的再生回收利用提供了条件,加之其本身稀贵,再生回收有利可图。

二、贵金属回收利用概况

由于贵金属在使用过程中本身没有损耗,且在部件中的含量比原矿要高出许多,各国都把含贵金属的废料视作不可多得的贵金属原料,并给以足够的重视。且纷纷加以立法、并成立专业贵金属回收公司。

日本20世纪70年代就颁布了固体废物处理和清除法律,成立回收协会,至目前已从含贵金属的废弃物中回收有价金属20几种。

美国回收贵金属已有几十年的历史,形成回收利用产业,成立专门的公司,如阿迈克斯金属公司和恩格哈特公司,1985年就回收5吨铂族金属,1995年回收的贵金属增加到12.4~15.5吨。

德国1972年颁布了废弃管理法,规定废弃物必须作为原料再循环使用,要求提高废弃物对环境的无害程度。德国有著名的迪高沙公司和暗包岩原料公司都建有专门的装置回收处理含贵金属的废料。

英国有全球性金属再生公司—阿迈隆金属公司,专门回收处理各种含贵金属废料,回收的铂、钯、银的富集物就有上千吨。

我国的各类电子设备、仪器仪表、电子元器件和家用电器等随着经济发展和生活水平的提高,淘汰率迅速提高,形成大量的废弃物垃圾,不仅浪费了资源和能源,且造成严重的环境影响。随着时间的延续,更新的数量还会增加。如果作为城市垃圾埋掉、烧掉,必将造成空气、土壤和水体的严重污染,影响人民的身体健康。且电器设备的触点和焊点中都含有贵金属,应设法回收再利用。

三、生产工艺简介

根据原料、规模、产品方案的不同、回收工艺有所区别。总体上讲,针对铜、铅阳极泥有火法和湿法之区别,针对二次资源则除火法湿法之外还涉及拆解、机械和预处理工序。

1、铜阳极泥处理工艺

l 火法工艺

火法的传统工艺流程如下

铜阳极泥

H2SO4 硫酸化焙烧烟气(SO2 SeO2)吸收

稀H2SO 浸出 CuSO4 溶液粗Se

浸出渣

还原熔炼炉渣

贵铅

NaNO3 氧化精炼渣滓回收Bi Te

银阳极

银电解海绵银银锭

黑金粉

金电解废电解液回收铂、钯

金板金锭

该流程的主要环节是硫酸化焙烧浸出分离,铜转化为可溶性硫酸铜,硒化物分解使硒氧化为二氧化硒挥发分离,含SeO2 和SO2 的气体由气管抽至吸收塔,SeO2被水吸收生成

H2SeO3,并同时被在水中的SO2还原为粗Se。焙烧浸出得CuSO4和部分AgSO4硫酸碲溶液,用铜(片或粉)置换出含碲的粗银粉送银精炼。金、银富集在浸出渣中。还原熔炼主要用浸出渣加氧化铅或铅阳极泥合并进行,产出含金银的贵铅,然后贵铅经氧化精炼分离铅、铋和碲,浇铸为金银合金,经银电解及精炼,产出海绵银铸锭,银泥(黑金粉)电解得金,金电解废液回收铂、钯。该法的特点是回收率高,可达90%以上,对原料适应性强,比较适合规模处理,欧美和前苏联国家大多采用火法流程,流程的缺点是冗长,中间环节多,积压金属和资金严重,特别是规模小时更为突出,影响经济效益。除此之外,高温焚烧产生有害气体,特别是铅的挥发,产生二次污染,因此它的应用受到限制。

●湿法工艺

20世纪70年代湿法流程迅速崛起,并得到国内冶金界的认可,下面做以简单介绍:铜阳极泥

H2SO4 浸出铜 CuSO4溶液

乙酸盐浸出铅 Cu、Pb溶液

HNO3 浸出银 AgNO3溶液 Ag

王水浸出金渣熔炼回收Sn

金溶液

萃取精炼

金粉

该法用不同的酸分段浸出阳极泥中的贱金属杂质,以富集金、银。用H2SO4先使铜成为CuSO4,以乙酸盐常温浸出铅,使铅生成可溶的乙酸铅(Pb(Ac)2)分离。浸出渣用硝酸溶解银、铜、硒、碲,含银溶液用盐酸或食盐沉淀出氯化银(AgCl),其纯度可达99%以上,回收率可达96%,再从氯化银中精炼提取银,用王水从硝酸石溶渣中溶解金,金溶液用二丁基卡必醇(DBC)萃取,草酸直接还原得金产品,金纯度>99.5%,回收率可达99%。湿法工艺金银总回收率分别大于99%和98%。由于全流程金属分离都在酸性水溶液中进行,因此称为全湿法

工艺,与火法工艺相比,有能耗低,有价金属综合利用好、废弃物少、生产过程连续等优点。 l 选冶联合工艺流程;

铜阳极泥

H2SO4 磨矿脱铜

浸出 CuSO4溶液

浸出渣

H2O 调浆

浮选尾矿炼铅

精矿

焙烧焙炼烟气回收硒

银阳极电解银粉银锭

黑金粉电解金板金锭

该流程用于处理含铅高的铜阳极泥,流程包括阳极泥加硫酸磨矿及浸出铜,含金、银的浸出渣调浆进行浮选,选出的精矿进行苏打氧化熔炼产出银阳极,电解产出银和金粉等工序。流程中金、银回收率分别达到95%和94%。由于引入浮选工序,精矿熔炼设备规模为火法工艺的1/5,试剂消耗节约一半,减少了铅的污染,简化了后续熔炼过程,提高了经济效益。 l 天津大通铜业有限公司金银分厂阳极泥处理流程

成份

Cu Au Ag Pb Sb Bi Sn Ni As Te

15.64 2132g/T 15.94 9.95 20.17 1.32 0.92 0.40 7.30

流程

阳极泥

H2SO NaClO3(氧化剂)

稀酸浸出

控电位V420mv

炉渣炉液

HCl H2SO4 NaClO3

V.1200mv金的控电氯化沉Se Te

SO2 Cu粉置换

SO2 SeO2 溶液

炉液 NaClO3炉渣1200mv 回收得H2SeO3

粗Te CuSO4

尾液 Au粉硒

草酸二次金的控电氯化浓缩结晶尾液

炉液炉渣

Au粉尾液硫代硫酸钠浸银

铸Au锭

炉渣炉液

富集Pb.Sb 水含肼沉银

外销

尾液银粉

银粉

银阳极泥

电解

电银阳极泥电解液

回收金

该流程设计上没有预焙烧工序,而是以浸铜时添加氧化剂(NaClO3),使阳极泥中Cu、Se、Te氧化成为CuSO4、H2SeO3和H2TeO3并转入溶液,在溶液中的H2SeO3用SO2还原得到粗Se。Te则用铜粉置换得Te精矿,CuSO4经浓缩得到结晶CuSO4.5H2O。浸出渣经二次控电氯化浸出金,一次浸出金用SO2还原,二次浸出金用草酸还原,金的回收率可达98.4%,控电氯化渣用硫代硫酸钠(Na2S2O3)浸银。硫代硫酸钠试剂毒性小,消耗少,反应速度快,适于处理含银物料,银的回收率可达99%,纯度达99%。

大通铜业有限公司的阳极泥含铅和锑比一般的铜阳极泥高,类似于铅阳极泥,因此所用的流程类似于铅阳极泥的氯化法流程,首先用FeCl3或HCl+NaCl溶液浸出铅阳极泥中的铜、砷、锑、铋及部分铅,同时有少部分银生成AgCl2-溶解,浸出液用水稀释至PH0.5,使SbCl3水解为SbOCl沉淀,同时沉淀出AgCl(沉淀率达99%以上),浸出渣用氨溶液浸出银,使转为可溶性的Ag(NH3)2Cl,再从溶液中用水合肼还原银,氨浸出渣用HCl+Cl2或HCl+NaClO3浸出回收金,区别在于金、银回收先后的选择问题,这需要视具体成分而定。

以上是处理各种阳极泥的几种典型原则流程,可根据处理阳极泥的成分进行不同的组合。

2、金、银基合金及双金属复合材料以及带载体的贵金属废催化剂的回收流程。

●金银合金和金属废品废料、废件的回收流程

含Au、Ag以及ΣPt的双金属废料废件

预处理

热分解400~600℃

硝酸浸出

难溶的残渣(Au、Pt、Pb等)硝酸浸出液(含Ag及其它金属)

Cl

溶解回收AgCl

残渣溶液 AgCl 其它金属

硫化物SO2或NaSO3

沉金粗Ag提纯

粗Au 溶液(Pt、Pb)

提纯

预处理可以是拆解或机械处理,热处理的主要目的是在400~600℃条件下去除有机物,以

及低溶点的金属,然后用qN HNO3溶解,使物料中的银和其它贱金属氧化,以硝酸盐形式转入溶液,从溶液中回收银和提纯,硝酸不溶残渣,可以用王水或水氯化浸出或其它溶解金、铂和钯,从溶液中回收分离提纯Au、Pt和Pd。

黄金的提纯:粗金返溶解用二丁基必醇萃取金,反萃之后,再沉金,得到提纯。而含Pt、Pd溶液可用二烷基硫醚或N-二仲章基氨基乙酸(N540)萃取钯,达到与铂的分离,钯的萃取率可达99.5%,铂的萃取率几乎是零。有机相经水洗后用NH3.H2O反萃取钯,反萃取液再回收提纯钯。二烷基硫醚被认为是迄今为止工业上分离铂、钯最有效的萃取剂,它的唯一缺点是稳定性稍差,易氧化,萃取平衡时间稍长,萃取液回收铂。当然也可以用30%N540异戊醇+70%煤油萃取铂和钯分离。30%N540萃铂的条件4级萃取,1级洗涤3级反萃、铂的萃取率可达99.9%,4NHCl反萃,反萃率为99.95%,从反萃液中获得纯度为99.9%的铂产品。

对于铂、钯的分离提纯问题,传统的方法是反复沉淀法,水解沉淀法,硫化物沉淀,氨盐沉淀或离子交换分离。沉淀法的缺点,首先是分离效率不高,其次是周期长,回收率低,试剂消耗大、操作条件不佳麻烦。离子交换法,树脂饱和浓度低,用量大,交换彻底、交换时间长。萃取分离提取是近期崛起的分离方法,它的传播速度快,避开湿法冶金中最为繁杂的液固分离的问题,萃取剂可循环使用,流程相对简单,周期短,金属回收率高,纯化效果好的优点。因此被广泛应用。

●以∑Pt为载体的催化剂回收流程

∑Pt载体有蜂窝状和小球状高溶点硅、铝酸盐,由于高温使用过程部分贵金属会向内层渗透,部分被烧结或被釉化包裹,或转化为化学惰性的氧化物和硫化物,因此他们的回收利用带有一定的难度。他们的回收必须经预处理富集阶段,然后再行分离提纯,预处理富集阶段分为:

▲火法富集法,高温熔炼以铁为辅收剂。碳作还原剂,加碳熔剂使载体转变为低熔点、低粘度炉渣,获得含富铂族金属的铁合金,后续酸浸除铁,获得铂族金属精矿。该方法的Pd、Pt回收率分别为99%,98%以上。也可以用硫化物(Fe2S,Ni3S2)作捕收剂,较低温度熔炼,获得冰镍后用铝活法化酸浸,获得铂族金属精矿。

▲载体溶解法:γ—Al2O3载体催化剂,经磨细用H2SO4.NaOH或NaOH+Na2SO3+联胺溶液直接溶解氧化铝,而贵金属全部富集在不溶解渣中。

▲再后续的分离提纯就可以接以上流程湿法部分,形成完整的流程。

从铅阳极泥中提高金银回收初探

从铅阳极泥中提高金银回收初探 王钧扬1 ,吕少祥 2 (1.中南大学;2.水口山第四冶炼厂,湖南 长沙 410012) 摘要:讨论了采用传统流程处理铅阳极泥使金银回收率低的原因。从提取工艺、技术操作、主体设 备及技术管理等方面提出了提高金银回收率的途径。关键词:铅阳极泥;传统流程;回收 1 前言 铅阳极泥是铅阳极电解过程中的必然产物,其中 含有一定量的稀散金属和贵金属,是提取金银的重要原料。当今,从阳极泥中提取金银一般采用以火法为主体的传统流程(图1)。该流程具有投资省、技术成熟、生产规模伸缩性大等优点。但此流程存在着生产过程复杂、金银回收率低、劳动环境较差等缺点。本文通过对上述流程处理阳极泥的主要工序,逐一进行搜索,以查找金银回收率低的原因,并提出解决这一问题的思路 。 图1 处理铅阳极泥传统流程 2 金银合金的熔炼 金银合金的熔炼包括贵铅还原熔炼和氧化精炼两个作业过程。2.1 贵铅还原熔炼 贵铅还原熔炼的主要目的,是在高温、还原气氛条 件下将铅阳极泥中的氧化铅还原为金属铅。铅在沉淀 过程中能很好地溶解金银形成的贵铅而与杂质分离。大部分杂质造渣除去或进入烟尘。为提高还原熔炼过程金银的回收率,试述如下。2.1.1 降低熔渣含金银 还原熔炼后期的炉渣的粘度、比重较大,含金银较高,怎样降低这部分渣含金银量,对提高金银的回收率极为重要。 炉渣是阳极泥中原来存在的和在熔炼过程中生成的氧化物与加进去的熔剂在高温下形成的共熔体。炉渣成分的选择对于降低渣所含金银意义重大,要使炉渣熔点既不要低于贵铅熔点,也不要高于造渣反应所需温度;炉渣的比重、粘度要小;对贵金属的溶解能力要低。 为降低渣含金银,熔炼过程中应做到以下几点:必须严格控制好已定配料比,防止炉渣成分的波动;平稳控制炉温,保证高温沉清分离时间达4h 以上,放渣操作时应防止炉渣夹带贵铅,采取慢—快—慢的方式放渣,放渣末期勤取样观察,发现贵铅流出,及时停止放渣。2.1.2 合理处理熔炼产物 还原熔炼的主要产物有贵铅、炉渣和烟尘。贵铅所含金银在很大范围内波动,一般Au +Ag =35%~45%,送氧化精炼,除去杂质,以提高其金银含量,产出金银合金。产出的炉渣有含金银高的干渣与含金银低的稀渣。为了合理利用产物,减少金银损失,干渣、含金银高的烟尘返回与阳极泥混合配料,进行还原熔炼。稀渣因含铅较高,送铅冶炼厂作高锑物料搭配使用,并回收其中的金银。产出的低金银烟尘送玻璃厂作玻璃助剂原料。2.1.3 减少金银在炉底衬砖中的损失 熔炼贵铅的炉子有反射炉、回转炉等。因回转炉操作较方便,劳动条件较好,炉子寿命较长,金银损失于炉衬的量较少,所以目前多采用回转炉。 炉子高温熔炼一段时间后,炉衬被损坏,需要更换。炉衬的更换有两种方式,一种是将整个炉衬全部更换,另一种是用支承架保护原有炉底,仅将需要更换 1 1

银电解

银电解 1.原辅材料:主要原辅材料有:朵尔合金板、银电解液(主要含硝酸、硝酸银)。 2.设备:银电解槽、银粉刮板装置、电动单梁双钩起重机、银电解液循环槽、银电解液换热器、电解液冷却泵、银电解液循环泵、废电解液输送泵(磁力泵)、银粉干燥风机、银粉干燥加热器、残极洗涤装置、银阳极泥真空过滤器、银电解真空泵、银电解区域液碱搅拌槽、银电解区域液碱计量泵。 3.操作条件: ①电解液成分通常为:Ag:135g/l,Cu:<30-35g/l 电解液PH值:; ②电解液银含量>=120g/l; ③阴极导电头和母线板接触处电压降应<5mv 阳极导电棒和母线板接触处电压降应<15mv; ④电解液温度:45~55℃; ⑤槽电压:; ⑥电流:1200-1300A。 ⑦阳极周期:34-38h; ⑧同极距:135-140mm; ⑨电解液循环速度:min。 4.工艺原理: 电解精炼银是为了制取纯度较高的银。电解时阳极泥熔炼所得的金银合金作阳极,以不锈钢作阴极,以硝酸银的水溶液作电解液,在电解槽中通以直流电,进行电解。 银电解精炼的电解过程,可视为下列电化学系统中所发生的过程: Ag(阴极)∣AgNO3、HNO3、H2O、杂质∣Ag杂质(阳极) 电解液中各组分,部分或全部电离: AgNO3====Ag++NO3-- HNO3====H++NO3--

H2O====H++OH-- 在直流电的作用下,阳极发生电化学溶解。 阳极板中的银氧化成一价银离子。但是,当电流密度小时还可能氧化成半价银离子,半价银离子可自行分解生成一价银离子,并分解出一个金属银原子进入阳极泥中:Ag-e→Ag+ 2Ag+e→Ag2+ Ag2+→Ag↓+Ag+ 此外,阳极板还含有其他金属杂质,如,铜等贱金属,同时也被氧化而进入溶液。银、铜金属在阳极上除了电化溶解以外,还有一系列的化学溶解: NO3---e==NO2+[O] 2Ag+[O]==Ag2O Ag2O+2HNO3==2AgNO3+H2O 2NO2+H2O==HNO3+HNO2 HNO2+[O]==HNO3 MeO+HNO3==Me(NO3)2+H2O 在阴极上,主要是阴离子放电析出金属银: Ag++e→Ag 但应指出,阴极上除发生析出银的反应外,也可能发生消耗电能和硝酸的下列有害反应(副反应),如: H++e→1/2H2 2NO3--+10H++8e→NO2↑+5H2O NO3--+4H++3e→NO2↑+2H2O NO3--+2H++e→NO2↑+H2O NO3--+3H++2e→HNO3+H2O 在电解过程中生成的氮氧化物需经过处理达标后才能排放。

电解法制备高纯铋与高效富集银清洁生产工艺

电解法制备高纯铋和高效富集银的清洁生产 新工艺研究报告 1项目提出的背景与必要性 铋是稀有重金属,在世界上的资源及产量均较低。据美国地质调查局出版的2007年“Mineral Commodity Summaries”报道的各国铋贮量和贮量基础如表1所示,2005年和2006年各国从矿石中生产铋的产量如表2所示。 表1 各国铋的贮量和贮量基础,t 国家中国秘鲁墨西 哥 哈萨 克斯 坦 加拿 大 玻利 维亚 美国其它 国家 合计 贮 量 240000 11000 10000 5000 5000 10000 39000 320000 贮 量 基 础 470000 42000 20000 10000 30000 20000 14000 74000 680000 表2 各国矿产铋的产量,t

年份中国秘鲁哈萨克斯 坦墨西 哥 加拿 大 玻利维 亚 其它国 家 合计 2005 3000 1000 140 970 190 60 160 5500 2006 3000 960 160 110 190 40 160 5600 从表1可见,我国铋的贮量在全球占有举足轻重的地位,是铋的资源大国,也是生产大国,从矿石中产出的金属铋在世界上名列第一。我国铋的资源中,除产出硫化铋精矿外,相当大的一部分铋伴生在铅锌铜等矿石中。因此,在铅锌铜等金属的冶金过程中产出大量的含铋、银、金的复杂中间物料,由于技术水平和处理成本的限制,使其难以处理。尤其是近年来铅、锌、铜冶金工业的高速发展,产出的含铋、银和复杂中间物料逐年增多。采用传统的冶炼工艺进行铋、银的提取,存在工序复杂,能耗高、环境污染严重,生产成本高、产品直收率低等诸多弊端。尤其是在铋、银的分离过程中要消耗大量的优质锌,能耗高,产出的含银物料处理流程复杂。传统工艺后期铋的火法精炼中,要使用大量强腐蚀性的氯气用于除铅和锌,流程长,污染严重。因此,针对含铋、银的物料,在已经熔炼成含银粗铋的基础上,开展从含银粗中直接生产高纯铋和有效地富集银的工艺研究具有重要意义。

从含银废催化剂中电积回收白银的方法

CN 102345160 A 1/4页 3一种从含银废催化剂中电积回收白银的方法技术领域 [0001] 本发明从含贵金属的废催化剂中再生贵金属技术领域,具体涉及一种流程短、成本低的从含银废催化剂中,以旋流电解技术高效环保的回收白银的方法。 背景技术 [0002] 旋流电解技术是一项新型电解技术。目前该技术应用领域包括:铜、锌、镍、钴、铅、金、银、贵金属及废水处理等多方面,在全世界拥有上百家用户。目前的方法为:以三氧化二铝和氧化硅为载体的含银废催化剂,采用火法直接冶炼,得到粗银,再用传统电解槽进行电解精炼,可得到银粉;以硝酸为浸出剂,得到硝酸银溶液再进行传统电解精炼,得到精制银粉;或通过氨浸得到稳定[Ag(NH 3)2]+络离子进入溶液,再用还原剂置换,亦可得到精制银粉;而采用硝酸浸出,旋流电解工艺,可直接得到符合1#银标准的银粉产品,过程不产生废水,但工艺流程复杂,试剂消耗高,生产成本高,易产生的废气废水废渣处理起来较难,且影响工厂工作环境,且金属产品的回收率不高,而且火法冶炼本身能耗高,银容易进入渣相,导致银的回收率降低,传统电解时会产生大量酸雾,容易腐蚀设备,对工厂的工作环境影响较大,且会产生阳极泥,需要进行进一步处理,增加了工序,而采用氨浸工艺处理,含氨废水的处理,还原剂的使用,不但材料消耗增加,废水处理也将存在问题。 发明内容 [0003] 针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种流程短、成本低的从含贵金属的废催化剂中再生贵金属,即从含银废催化剂中,以旋流电解技术高效环保的回收白银的方法。 [0004] 所述的一种从含银废催化剂中电积回收白银的方法,以含银废催化剂为原料,经硝酸浸出得到的硝酸银溶液,其特征在于所述的硝酸银溶液由精密过滤设备过滤,得到的滤液经过二次旋流电解脱银,得到银粉由底部收集器收集进入到陶瓷膜捕集装置,用纯水进行洗涤,干燥,再经熔炼后铸锭得到产品白银。 [0005] 所述的一种从含银废催化剂中电积回收白银的方法,其特征在于所述的方法包括如下步骤: 1)将原料含银废催化剂加入到浓硝酸溶液中,浸出得到pH 为2.5-3.5的硝酸银溶液,备用; 2)将步骤1)得到的硝酸银溶液经过陶瓷膜精密过滤,除去杂质,滤渣返回步骤1)中与原料混合,滤液进行下一步操作; 3)将步骤2)中得到的滤液转入储液槽中,通过水泵将滤液打入一段循环槽中,所述的一段循环槽与一段旋流电解装置连接,在一段旋流电解装置中进行旋流电解脱银,析出银粉,银粉通过循环的滤液冲洗捕集进入银粉过滤槽中,脱银后的电解液备用; 4)将步骤3)脱银后的电解液用液碱调pH 值到2.5-2.8,重复步骤3)的操作,进行二段旋流电解脱银,析出银粉,银粉通过循环的滤液冲洗捕集进入银粉过滤槽中,脱银后的电 说 明 书 CN 102345140 A

(完整word版)银的冶炼方法

银的细菌冶金 银是一种化学元素,化学符号Ag,原子序数47,是一种过渡金属。 纯银是一种美丽的银白色的金属,它具有很好的延展性,其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的。例如,若令汞的导电性为1,则铜的导电性为57,而银的导电性为59,占首位。因此,银常用来制作灵敏度极高的物理仪器元件,各种自动化装置、火箭、潜水艇、计算机、核装置以及通讯系统,所有这些设备中的大量的接触点都是用银制作的。在使用期间,每个接触点要工作上百万次,必须耐磨且性能可靠,能承受严格的工作要求,银完全能满足种种要求。如果在银中加入稀土元素,性能就更加优良。用这种加稀土元素的银制作的接触点,寿命可以延长好几倍。 元素用途:用于制合金、焊药、银箔、银盐、化学仪器等,并用于制银币和底银等方面。 银的最重要的化合物是硝酸银。在医疗上,常用硝酸银的水溶液作眼药水,因为银离子能强烈地杀死病菌。 银在地壳中的含量很少,仅占0.07ppm,在自然界中有单质的自然银[3]存在,但主要是化合物状态。 全国已探明有储量的产地有569处,分布在27个省、市、自治区。储量在万吨以上的省有江西、云南、广东;储量在10000~5000t的省(区)有内蒙古、广西、湖北、甘肃,这7个省(区)的储量占了全国总保有储量的60.7%,其余20个省、市、自治区的储量只占全国总储量的39.3%。。 近年来,在国家一系列优惠政策鼓励下,我国在共、伴生银矿的综合选矿回收方面得到了加强,许多矿山和炼厂重视了银的回收,但是总起来看,选矿技术设备没有重大发展,银的回收率不高,不同矿山尾矿中含银很高(10~30g/t),而未予回收。银矿石经选(或选冶)后,所得到的产品有银精矿、银泥和各种有色金属的含银精矿。目前对前两者通常采用火法熔离(反射炉、电炉、坩埚、鼓风炉、闪速炉),或者用湿法冶金分离提取,再行电解精炼;后者主要是在冶炼有色金属过程中,半银富集到阳极泥(主要是铜、铅阳极泥)中综合回收。在我国98%的白银是从各类有色金属矿的冶炼阳极泥中回收的。 为了提高独立银矿浮选的回收率,采取了三方面的措施:一是针对银矿物嵌布粒度的粗细特点,尽可能使银矿物充分解离,提高银的回收率;二是选择中性或弱碱性的浮选矿浆碱度和选用碳酸钠作浮选矿浆的调整剂,提高银的浮游性;三是搭配使用黄药与黑药,增强对银的捕收能力。 银在自然界的存在形态远比金复杂,银有较大的活性,银矿物和含银矿物共有二百多种,出自然银外,银还呈各种银矿物,如辉银矿、螺状硫银矿、淡红银矿、深红银矿、脆银矿、硫砷铜银矿、硒银矿、角银矿等。单质形态的自然银较少,常见的多是其硫化矿物(辉银矿),还有氯化矿物(角银矿),及于铅、锌、铁、锰等元素伴生的多金属矿物,影响浮现、氰化和回收过程。因此含银精矿(除自然界的角银矿外)直接氰化回收率都较低,主要原因是硫化物形态中的银在氰化过程中较稳定,难以与氰根络合溶解,此反应进行缓慢并且是可逆的,需消耗大量的氰化物。 焙烧氧化可使硫化物受到破坏,但同时也会造成银的分散损失,相比之下用细菌氧化工艺对此类银矿进行预处理,然后对所得氧化渣氰化提取,可获得理想的回收率。 近年来,随着市场银价的上涨,加之处理矿源的日渐缺乏,难处理银矿物资源开发利用成为白银工业生产的重要增长点。我国近年在河北、内蒙古、广西、吉林等省区相继发现储量可观的银矿资源,其中有些用常规氰化浸出法提银可获得较好的技术经济指标,但大部分浮选银精矿往往因矿物组成及银的赋存状态的复杂性而成为难处理银矿物。 银在矿石中的赋存形式大致有三种:

在银电解过程中影响银粉质量的因素分析

浅谈在银电解过程中影响银粉质量的因素 近来一段时间银电解工序所产的银粉,质量不稳定,以下是我对此问题的一些想法: 一、银电解精炼的理论基础: 电解精炼银是为了产出纯度较高的电解银。通过电解可使粗银阳极板中的贱金属杂质、金及铂族金属分离。在银电解过程中,以硝酸、硝酸银做为介质,用银阳极板做阳极,钛板为阴极,通入直流电进行电解,发生的主要反应为: 阳极反应: Ag-e Ag + 阴极反应:Ag + + e Ag 银电解工序的工艺流程图

在银电解的过程中,按照银阳极中含有的各种元素性质和行为的不同,可分为: (1)电性比银负的金属离子,如锌、铁、锡、铅、砷等。其中锌、铁、砷含量极微,对电解过程无太大影响;锡则成锡 酸盐进入阳极泥中;铅一部分进入溶液,另一部分被氧化 生成PbO2进入阳极泥中,少数的PbO2则粘附于阳极板表 面,这在一定程度上会影响阳极银的溶解。 (2)电性比银正的金和铂族金属。这些金属一般都不溶解而进入阳极泥中。当其含量很高时,会滞留于阳极表面,而阻 碍阳极银的溶解,甚至引起阳极的钝化,使阳极电位升高, 影响电解的正常进行。但在实际生产中,有部分的铂和钯 进入电解液中,并且当电解的条件控制不当时(过高的电 解温度和大的电流密度),钯和铂进入电解液中的量将会增 加,由于钯的电位(0.82v)与银(0.8v)相近,可能会使 钯与银一起在阴极析出,从而影响银粉的质量。 (3)不发生电化学反应的化合物,如:Ag2Se、Ag2Te、Cu2Se等,由于它们的电化学性很小,电解时不发生变化,会进入阳 极泥中,但当阳极泥中存有金属硒时,在弱酸性电解质中, 可于银一道溶解并在阴极上析出。但在高酸度(1.5%左右) 溶液中,阳极中的硒不进入溶液。 (4)电位与银接近的铜、铋、锑。这些金属对电解危害最大。 铋在电解过程中,一部分生成碱式盐进入阳极泥中,另一 部分呈硝酸铋进入溶液,锑与铋的行为相似,锑、铋在溶 液中积累后,会在阴极上析出,影响银粉的质量。当在低

有色重金属冶炼副产金银原料的冶金

有色重金属冶炼副产金银原料的冶金有色重金属冶炼副产的金银原料,主要是指铜、镍、铅、锌等冶金过程中产出的含金、银副产物。本章着重介绍铜、镇、铅电解的阳极泥和铅冶炼产出的银锌壳的冶金。其他重有色冶炼的副产原料,因原料组分各异,或冶金的主要目的不是为了回收贵金属,故不在此介绍。 铜、铅、镍阳极泥的冶金方法常有其共同点,不可能截然分开。如铜、铅阳极泥的混合冶金,铜、镍阳极泥中间产品的混合处理等。就是不进行混合冶金,在单独处理某一种原料时,也常常使用同一种方法。如硫酸盐化焙烧除硒,稀硫酸浸出脱铜、镍,火法熔炼富集贵金属,z化除铅,氨浸除银,液氛化U出金和铂族金属,二氧化硫或亚铁或ex酸还原金以及浓硫酸rl煮除银和贱金属等.这些都是处理铜、铅、锐阳极泥常用的有效方法。为了免于重复,而又达到分别介绍Id "原料冶金方法的日的.本章以介绍铜阳极泥的冶金为主。至于铜、铅、镍阳极泥等原料中硒、蹄、砷、锑、w等的综合回收和提纯,内容相当广泛,请参阅有关的专著。 一、铜阳极泥的性质和组分 铜精矿经过烧结、熔炼至产出铜阳极板的过程中.由千各种杂质和贱金属的互相作川或与加入的熔剂作川。绝大部分被牡化造浓而除去。精矿中所含的众、银及铂族金属一简称贵金属)则11乎全部与铜一道进入粗钢中,得到富集。 电解帆铜时,贵金属除少.11机械损失于阴极外,多与硫酸铅、铜扮等进入阳极泥中。一般米说,电解稍炼时,钢阳极泥的产出率约为祖铜阳极板垂量的0.2-1.0宪,这就使贵金属在阳极泥中进一步得到富集。 铜阳极泥的组分,由千各工厂使用的矿物原料成分不同而有很大的差别。就是同一个工厂,也因各个阶段使用的原料不同,阳极泥组分也存在差异。通常,阳极泥含35-40%水.千的阳极泥约含10-30%银,0.5^-1.0%金,铂族金属含显通常很低。现将国内外某些工厂铜阳极泥的典型组分列干表6-10 从表中看出,铜阳极泥的组分是很复杂的。这是因为在冶炼和电解过程中,原料中所含的硫、砷、锑、硒、啼、铅、钵、铁、镍、钻、银、金和二氧化硅等,有的大部分除去,仅小部分进入电解液和阳极泥中;有的则大部甚至几乎全部富集干阳极泥中。后者的富集可以从阳极泥中回收金、银、铜、硒、蹄、镍、钮、

024-火法精炼工艺

火法精炼常常是根据下列步骤来实现:第一步,均匀的熔融粗金属中产生多相体系(如金属-渣、金属-金属、金属-气体);第二步,把上述产生的各两相体系用物理方法分离。 可把精炼的产物分为三类:金属-渣系、金属-金属系、金属-气体系。 现代各冶铜厂采用的粗铜精炼方法,是先经火法精炼除去部分杂质,然后进行电解精炼才能产出符合市场要求的纯铜,因为火法精炼(用于铜火法精炼的精炼炉有:回转式精炼炉、固定式反射炉和旋转式精炼炉。国内各厂采用固定式反射炉较多,贵冶、大冶以及金川公司采用回转式精炼炉。)只能除去部分杂质,而杂质含量高的粗铜又不能直接电解。所以,粗铜火法精炼的任务是除去一部分杂质,为铜电解提供优质的阳极板,粗铜中的硫和氧以及溶解在铜液中的SO2,在铜液凝固时,会从铜液中析出大量的SO2,致使浇铸成的阳极板内会留有空洞和形成凹凸不平的表面,这种不合格的阳极板是不能送去电解的。粗铜进行火法精炼除去部分杂质,使送去电解的阳极板含铜达到98.5%—99.5%,杂质总含量控制在0.5~1.5%范围内,铸出的阳极板表面光滑平整,厚薄均匀,无飞边毛刺,无附着物致密、板悬吊垂直度好、比重可达8.8以上的阳极,能满足电解工艺的要求。 我车间粗铜的火法精炼是在阳极精炼炉中进行。根据精炼过程的物理化学变化,可分为加料保温、氧化、还原和浇铸四个步骤,其中主要是氧化、还原这两步。 转炉产出的粗铜装入粗铜包子,用液体吊车倒入阳极炉内,先通

入压缩空气使之产生氧化反应,氧化结束后扒出炉渣,开始通入还原剂使之产生还原反应,还原结束后开始浇铸。产生的烟气经过空气换热器冷却后经排空。 1粗铜火法精炼原理 粗铜的火法精炼包括氧化与还原两个主要过程。 粗铜的火法精炼通常是在1150~1250℃的温度下,先向铜熔体中鼓入空气,使铜熔体中的杂质与空气中的氧发生氧化反应,以金属氧化物MO形态进入渣中,然后用碳氢还原剂将熔解在铜的氧出去,最后浇铸成合格的阳极送去电解精炼。 1.1铜火法精炼的氧化过程 粗铜氧化精炼的基本原理在于铜中存在的大多数杂质对氧的亲和力都大于铜对氧的亲和力,且多数杂质氧化物在铜水中的溶解度很小,当空气中的氧通入铜熔体中便优先将杂质氧化除去。脱硫是在氧化过程中进行的。向铜熔体中鼓入空气时,除了O2直接氧化熔铜中的硫产生SO2之外,氧亦熔于铜中。但熔体中铜占绝大多数,而杂质占极少数,按质量作用定律,优先反应的是铜的大量氧化: 4Cu+O2=2Cu2O 所生成的Cu2O溶解于铜水中,其溶解度随温度升高而增大。1100℃,溶解的Cu2O=5%,相应的O2=0.56% 1150℃,溶解的Cu2O=8.3%,相应的O2=0.92% 1200℃,溶解的Cu2O=12.4%,相应的O2=1.38% 1250℃,溶解的Cu2O=13.1%,相应的O2=1.53%

电解原理及其应用

电解原理及其应用 学习目标 1.复习巩固原电池的基础知识、复习巩固有关电解质、非电解质、强电解质和弱电解质等基本概念有关的基础知识。 2.理解阳极、阴极、电解的电极反应等跟电解有关的基础知识。掌握电解反应的基本原理和电解池的基本特征。 3.能区分原电池和电解池,能判断原电池中的正、负极和电解池中的阴、阳极,能分析原电池和电解池中的电极反应。 4.能分析跟电解有关的一些实际问题。能结合离子的氧化性和还原性强弱顺序,判断电极反应。 学习过程 一、自学探究 1.电解质是指在_____________能够导电的_______________。 2.电离是指电解质_____________或__________状态下离解成____________过程。 3.电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动;在外电源的作用下,形成_________移动而导电。在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解,电离是__________的前题。 4.分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。研究两池的关系(结构、原理)。 (1)原电池由__________ _______组成。较活泼的金属是_____极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_______极。 (2)电解池由_____ _____ ______组成,其中与外电源的正极相连的极板叫____极,与外电源的负极相连的极板叫_____极。 (3)原电池是把______能转化为________能的装置。电解池 是把______能转化为________能的装置。在能量转化过程中,都 发生了__________反应。 5.右图的装置会出现什么现象?依据是什么?并完成电极反

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