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铜阳极泥连续检测金银铂钯量的技术研究
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摘要:铜电解精炼过程中电解分离金、银、铂、钯、硒、铋等杂质元素的产物称之为铜阳极泥。该试料与熔剂熔融,以铅捕集金、银、铂、钯形成铅扣,其他杂质杂质与熔剂形成易容性熔渣,利用铅扣与熔渣的密度不同,使铅扣与熔渣分离,在一定的温度下灰吹铅扣得到金银铂钯的合金合粒,用重量法称的合金质量,利用金、铂、钯不溶于单一酸的性质,合粒用硝酸分解使银及微量杂质分离,收集溶液待测,用重量法称取分银后得到的金粒质量,用王水溶解合金合粒;用电感耦合等离子体发射光谱法测定分银溶液、合金溶液中铂钯含量,合金合粒的质量减去金粒、铂、钯的量为银量,金粒减去铂、钯的量为金量;
关键词:熔融;捕集;分离;溶解;检测;含量;
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前言
粗铅冶炼原料中含有微量金、银元素,经富氧低吹炉、侧吹炉冶炼全部富集于粗铅中,无法提取金银等产品实现销售价值,给公司造成一定的损失;公司为了走出困境于2016年1月走上了改革、拓展的道路。2017年5月《10t/a铅冶炼综合回收及烟气深度治理项目》顺利投产,利用粗铅电解精炼产出电解铅提升销售收入及降低金属量的流失。铅电解系统产出的铅阳极泥经贵冶系统熔炼-电解等工艺回收金、银、锑、铋等有价金属,实现综合回收的目标;贵冶系统工艺技术不断的提升,公司自产阳极泥已无法满足生产需求,为了提升产量、满足设备设施生产需求;采购铜电解精炼产出铜阳极泥作为贵冶生产的原料;因该物料中除金银以外,含有硒、铜、铂、钯、碲等元素,对常规的火试金分析造成一定的干扰。而且铜阳极泥含有大量的硫酸及硫酸盐类物质(铜电解精炼中以硫酸作为电解液);对金、银、铂、钯元素的分析检测造成了极大困难;金、银、铂、钯均属于贵金属价格昂贵,所以公司对此四种元素检测数据的准确性极其严格;本公司10来年化验检测工作中未遇到过这样复杂的物料,因此对检测人员来说是一次挑战。
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分析步骤
2.1试样制备
待测试样预先用去离子水浸洗去除(避免损失可过滤)大量的硫酸、水溶性硫酸盐等杂质,酸度降低至PH=5左右后烘干水份后置于干燥器中冷却备用;
2.2配料熔融
称取120--200g氧化铅(红丹Ag<3.0g/t、Ag<0.0g/t)、25-35g二氧化硅、50-60g无水碳酸钠、20-40g硼砂、3-5g淀粉置于5#黏土坩埚中,搅拌均匀后称取适量的样品埋于搅拌好的熔剂中,覆盖约8-10mm的氯化钠。将坩埚置于900℃的试金炉中关闭了炉门,40-50min内升温至1100℃保温8-10min。将坩埚平稳的旋动数次,并在地板上轻轻磕二、三下,小心地将熔融物倒入已经准备好(预热、涂抹废机油)的铸铁模中,冷却后倒出熔渣与铅扣分离。将铅扣锤成立方体取出杂质,称重铅扣质量控制在28--35克。
同步做熔剂的空白试验。
2.3灰吹分金
将铅扣放入已在下900℃马弗炉中预先预热30min的灰皿中,关闭炉门约2min待熔铅脱模后,稍开炉门同时控温调节880--890℃进行灰吹。约45min后观察合粒,当出现闪辉点时即灰吹结束。把灰皿取出待冷却后,用小镊子取出合理置于30mL的瓷坩埚中。
瓷坩埚中加入新配制的10-20mL冰乙酸(1+3),加热煮沸5min洗去合粒表面附着的杂质。倾出洗液用热的纯水洗涤合粒3次,弃去洗液烤干合粒。冷却后在天平上称取质量m1。将合粒锤成薄片置于原瓷坩埚中,加入20mL热硝酸(1+9)保持低温使银溶解。待反应停止后继续加入10mL热硝酸(1+1)加热5-10min,取下冷去。用倾泻法将溶液倒入预先准备(200mL、纯水洗涤干净)好的烧杯中,用热纯水冲洗坩埚三次,洗涤液合并收集于烧杯中。瓷坩埚中再加入20mL热硝酸(1+1)使银完全溶解,溶液收集于上述烧杯中,用热纯水冲洗坩埚三次,洗涤液合并收集于上述烧杯中。烤干瓷坩埚并在600℃下灼烧30min,取下冷却后称取金粒质量m2。
2.4溶液处理
盛有分金液的烧杯置于低温电热板上,低温加热至体积约5-10mL取下稍冷,加入10mL优级纯盐酸(1+1),盖上表面皿加热煮沸取下冷却,转移至100mL的容量瓶中,以水稀释至刻度、混匀,溶液静止置澄清。
将金粒置于50mL烧杯中,加入5mL王水低温加入至金粒完全溶解,待氮氧化物驱赶完之后,取下、冷却,转移至50mL容量瓶中用水稀释至刻度定容。
3、结果测定
在电感耦合等离子体光谱工作条件最佳状态下,用一组浓度为0.50、1.00、2.00、2.50mg/L的铂钯混合标液绘制工作曲线。于选定的铂、钯最佳波长处测定各元素发射强度,设置测量条件(重量、稀释体积、结果格式、单位g/t)读取测量值。
4、分析结果计算
4.1金量和银量的计算以金、银的质量分数表示,为单位g/t、
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