第16章____金银的精炼2.ppt

第十六章 金银的精炼 16.3 银的电解精炼 电解精炼是为了得到纯度较高的电解银。 供电解用的银原料，一般要求阳极板中含铜小于5%，金银总量在95%以上，其中含金量不超过三分之一。 银的电解规模通常不大。一方面，是在硝酸银电解液中进行电解时，银的电化当量较大，产量较高；另一方面，银的产量总比其他重金属少得多。 16.3.1 银电解精炼的基本原理 银电解精炼是用阳极泥熔炼所得的金银合金或银合金作阳极，以银片、不锈钢片或钛片作阴极，以硝酸、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： Ag(阴极)∣AgNO3、HNO3、H2O、杂质∣Ag杂质(阳极) 阴极上是主要是银的析出，还有少部分与硝酸的反应。 阳极上，发生银和贱金属杂质氧化溶解反应。 金、银合金阳极中，由于金的原子能取代合金中若干个银原子，并保持原来银的晶格，所以金能以任何比列与银形成组分分布均匀、结合紧密的合金。 又由于金在银电解时不溶解，所以当合金中金的原子多到一定程度时，就会包裹银原子而起到掩蔽银的作用。故合金中的含金量不应过高。 银电解过程中，按照各元素的性质和行为的不同，可将它们分为： （1）电性比银负的锌、铁、镍、锡、铅、砷 （2）电性比银正的金和铂族金属。 （3）不发生电化学反应的化合物。这类化合物通常有Ag2Se、Ag2Te、Cu2Te、Cu2Se等。 （4）电位与银接近的铜、铋、锑。这些金属对电解危害最大。 16.3.2 硝酸银电解液的组成及制备 银电解精炼的电解液由AgNO3、HNO3的水溶液组成。电解液含Ag30～150g/L，含HNO32～15g/L，含Cu40g/L。 为防止阴极析出银的化学溶解和保持电解液良好的导电性，需往电解液中加入适量的KNO3 、NaNO3。 电解液中银离子浓度的高低，视电流密度及阳极品位而定。 配制硝酸银电解液，一般是使用含银99.86% ～99.88%的电解银粉。将银粉置于耐酸磁缸（或搪瓷釜）中，先加适量水湿润后，再分次加入硝酸和水，在自热条件下使其溶解而制得。 造液作业通常是在硬塑料的通风柜中进行，产出的大量氧化氮气体，经洗涤吸收后通过塑料烟囱排出。 16.3.3 银电解的技术条件、电解槽及操作 银的电解广泛采用直立式电解电极。银的电解条件、设备及操作，各工厂大同小异。 电解槽的结构一般用钢筋混凝土或木槽，内衬软塑料或硬塑料。槽的规格770×960×750mm。每槽有阴极6(370mm×700mm)片，集液槽和高位槽为钢板槽，内衬软塑料。电解液循环形式为上下进出，使用小型立式不锈钢泵抽送液体。电解槽以串联组合。 图16-3 直立式电解槽（妙比乌斯银电解槽） 电解槽 电解槽 图16-4银的电解流程图 16.3.4 电解废液和洗液的处理 1、硫酸净化法 用于处理被铅、铋、锑污染的电解液。在银电解 液中加入按铅量计算所需的硫酸（不能过量），经搅 拌后静置，铅呈硫酸铅沉淀，铋水解生成碱式盐沉 淀，锑水解成氢氧化物浮于液面。过滤后，返回电解。 2、铜置换法 把电解废液和车间的各种洗液置于槽中，挂入铜残极，用蒸汽直接加热至80℃左右进行置换，银即被还原成粒状沉淀。 3、加热分解 是依据铜、银的硝酸盐分解温度的差异很大而制定的。 7.3.5 银电解操作及主要技术经济指标 银电解操作: 阳极板载装槽前要打平，去掉飞边毛翅，钻孔挂钩，套上布袋，然后装入槽内。阴极也要平整，表面光滑。装完电极后，注入电解液，接通电路进行电解，定期开动搅拌机械。待电解析出一定数量后，开动运输皮带将银运出槽外。 表16-4 银电解精炼的主要技术条件 电流效率指通过一定电流，实际析出金属量与理 论析出金属量之比。计算电流效率的公式为： 槽电压是指同一个电解槽中，相邻的阴极和阳极间的电压降。缩短极间距，改善电解液的导率，降低阳极的含金量，可降低槽电压。 电能消耗是指生产一吨金属的电能消耗，计算式为： 16.3.6 银电解阳极泥的处理 银电解精炼产出的阳极泥，占阳极重量的8%左右，一般含金50% ～70%，含银30% ～40%，还有少量杂质。 银电解阳极泥的处理方法有两种，一种是硝酸分离法；一种是进行第二次电解提银。 硝酸分离法是把阳极泥加入