银电解精炼工艺探析

李 超

（青海西豫有色金属有限公司，青海 格尔木 816000）

从银电解工艺角度来说，其作为氧化还原反应中的一种。其中，阳极金属银逐渐丧失电子经过氧化后转变成正银离子（Ag+），之后转入到溶液中，并在溶液中正阳离子在电场的作用下，朝着阴极方向运作，在达到阴极以后电子将会还原成金属银。从本质角度来说，银电解主要是将银由阳极转变为离子，之后在阴极还原下形成金属银的过程。

1 影响电解银生产的因素

（1）阳极板质量。电解银粉质量一般需要在阳极板质量的作用下得以保障。在此过程中需要注意，如果杂质量远远大于国家标准，将会让处理液周期得到缩减。通常情况下，银金合计应该大于99.5%、铋小于0.02%、铜小于0.08%、铁小于0.01%、铅小于0.05%、锌小于0.01%；总杂质小于0.24%[1]。

（2）阴极板要求。因为断电或者短路以后，将会出现反电解反应，为了避免阳极板中杂质进入到电解液中，阴极板一般采用钛板等材料。

2 电解液

（1）成份。通常来说，电解液溶剂中，含有AgNO3、HNO3等水溶液，其中，含银量为120g/L左右，硝酸5g/L左右，其它杂质，如铋小于0.6(g/L)、铜小于2.5(g/L)、镉小于0.03(g/L)[2]。在电解液反应一段时间以后，因为受到各种杂质金属影响，并且杂质金属在超出上述标准以后，需要利用净液除杂方式进行处理，从而保证电解过程中电解液满足国家标准。在电解液中，游离的HNO3起到的作用在于提高电解液中导电性能，但是如果浓度比较高，则会导致阴极发生银化学溶解现象，同时释放大量氮化物，给周围环境带来影响。与此同时，如果H+浓度升高，将会发生放电反应，减少阳极板电流效率，并且也会让贵金属量得到提升，让铂、钯在电解液中不断溶解。为了避免该现象出现，确保电解液导电性，需要在电解液中适当添加KNO3、NaNO3。

在电解液中，银含量将会根据电流密度和样机品位情况进行设定，当电流密度比较高的情况下，银离子浓度也会升高，从而确保阴极区适宜的银离子浓度反之将会发生浓差极化现象，H+在阴极中放电析出。如果阳极品位比较小，杂质含量高，银离子浓度也会随之升高，反之，电流密度小，或者阳极品位高，杂质低，银离子浓度随之降低。如果过高，则会导致电解液电阻升高，槽电压也不断上升，导致析出的银发生物理反应，影响银提纯效果。

（2）电解液温度。在电解液温度控制时，一般将其控制在40℃左右，当电解液电阻偏高时，电能消耗量比较高。温度升高，酸雾越大，劳动环境不理想，加快电解反应速度。银电解液不宜加热处理，其温度需要根据电化学反应情况设定，通过转变电解液循环效率，实现电解液温度调节控制。

（3）电解液循环量。循环量往往是根据阴极析出情况和电解液温度情况进行控制，如果温度比较高，或者析出状况不理想，则会加快循环效率，通常需要以5h为单位进行溶液更换，根据溶液总量情况明确循环效率。

（4）阴极电流密度。银电解提炼中的电流密度应尽可能提升，通过提升产量或者减少贵金属量，电流密度控制，如果电流密度比较高，析出的银粉将会附着在阴极中，给电解银化学效率和质量带来直接影响。电流密度高低将会受到阳极质量影响。在阳极品位比较高的情况下，需要选择高的电流密度。同极中心距银电解提炼阴极上析出的银呈现出针状结晶体，为了避免发生短路现象，同极中心之间距离比较大，但是极距离比较大，则会使得槽电压不断升高，增加电能损耗。所以，在不给正常操作带来影响的基础上，需要缩短极间距离，从而减少槽电压，降低电能消耗。

（5）银电解中的残极处理。通常情况下，直立电极银电解在电解过程中，残极率相对偏高，所以，返熔料比较多，操作工艺比较繁琐。在银电解残极处理过程中，需要通过构建一个水平结构电解槽，对直立电极电解槽产生的残极进行处理，该结构的槽可以应用到精炼电解中。该方式即便可以让残极直接进行销毁处理，但是因为在容积利用率和设备投资中效果远不如直立式电极槽，所以在应用上将会受到限制。通过使用镍电镀中钛篮，可以将其转移到银电解中，实现阳极残头的消除，并获取理想效果，让直立式电极槽不会产生大量残极。在应用钛篮中需要注意的是：因为钛的导电性比较差，导电率仅仅是铜的3.1，所以，在制作钛篮过程中，需要具有充足的导电接触面。在实际制作过程中，挂钛篮的槽内电压要高于没有挂钛篮的槽内电压；钛篮需要集中存放在串联电路中，不可分散放置在各个电解槽中，更不可将其防止在并联电路中；钛篮适合进行阳极残头处理。阳极残头需要放置在钛篮中，不可出现架空存放状况。钛篮中阳极泥需要进行清理；套在钛篮外的阳极袋不可与钛篮直接接触，尤其是袋底需要和钛篮底部之间保持一定距离，安全距离控制在10cm左右。

3 技术指标

（1）电解银粉质量标准。在电解银粉中，含有的化学成分有Ag大于99.99%、Bi小于0.001%、Cu小于0.0015%、Fe小于0.0007%、杂质总计小于0.0046%。在成品银中，技术标准在于：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。在电解车间中，因为定期需要利用银粉水溶液进行造液和补充电解槽中蒸发的水溶机，因为不会出现流失，因此在理论上不会发生银离子损失状况。除了铅作业每年需要操作24个周期，并且每个周期滤渣需要低于1kg银含量，需要设每年处理渣含银量为24kg，需要采用氨肼还原方法，回收率高达95%以上，损失量为1.2 kg。在贵液作业过程中，每次处理400 kg银，每年需要处理8次，则每年处理银的数量为3.2 t。如果回收率是98%，损失量是64 kg。如果设每年生产总量为72 t，电解银损失率是0.1%，如果其他损失率不超过0.15%，则回收率是99.85%。如果采用火法化阳极板方式，损耗率是0.05%，熔化成品板是0.1，总回收率是99.70%。在技术经济指标中，电流效率是96%，槽电压是2.5V，电耗是7220kW.h/t、电解回收率99%、银精炼回收率99.7%[4]。

4 结语

总而言之，和传统提纯工艺比较，电解精炼方式在操作上比较简单，并且生产环境良好，不会给周围生态环境造成太大影响，安全性比较高。除此之外，电解精炼可以满足国家要求，能够实现对电解液杂质情况的控制，除杂操作作为电解精炼中重要内容，更是减少银金属损耗的关键，需要得到高度重视。