从金电解阳极泥中回收银试验研究

倪迎瑞，宁创路，李佳诚，闵丁丁，熊鹏程

(1.陕西黄金集团西安秦金有限责任公司，陕西西安 710054；2.西安汇创贵金属新材料研究院有限公司，陕西西安 710000)

金电解阳极泥中含有大量AgCl和金，火法通常将其返回制备金银合金阳极，用于电解金，金、银不能彻底分离，生产的金纯度较低，银回收率低[1-5]。湿法工艺有氨浸银—水合肼还原银[6-11]、亚硫酸钠浸出银—甲醛还原沉淀银[12-14]。两种方法均可将金、银分离，但氨水和甲醛的使用易造成环境污染。氨浸银—水合肼还原法中，银氨溶液不稳定，有安全隐患；亚硫酸钠浸出银—甲醛还原法中，甲醛还原速度慢，生成的银粉颗粒粒径在微米级，固液分离困难。试验研究了采用亚硫酸钠浸出—水合肼还原工艺回收银，以期为从金电解阳极泥中回收金和银提供一种无氨方法。

1 试验部分

1.1 试验原料

试验原料为陕西黄金集团西安秦金有限责任公司金电解阳极泥，主要成分见表1。

表1 金电解阳极泥的主要成分 %

由表1看出：AgCl质量分数31%～37%，Au质量分数61%～67%，其他金属元素质量分数均低于1%。

1.2 试验试剂与设备

主要试剂：亚硫酸钠，工业级，99%；水合肼，分析纯，80 g/L；氢氧化钠，工业级，99%；纯净水。

主要设备：电解槽(自制)，电解电源(上海百纳德电子信息有限公司)，电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)，日立Z-2000火焰石墨炉一体化原子吸收分光光度计(天美科学仪器有限公司)，50 L搅拌装置(自制)，101型电热鼓风干燥箱(北京伟科永兴仪器有限公司)，负压溶金装置(自制)。

1.3 试验原理

1.4 试验方法

将一定量亚硫酸钠溶液与10 g金电解阳极泥混合，室温下充分搅拌浸出一定时间后过滤，滤液加适量水合肼搅拌还原，之后用氢氧化钠溶液调pH至碱性，沉淀反应完全后过滤，得固体银粉。

2 试验结果与讨论

2.1 亚硫酸钠质量浓度对银浸出率的影响

在温度25 ℃、浸出时间2 h、液固体积质量比10/1、搅拌速度150 r/min条件下，亚硫酸钠质量浓度对银浸出率的影响试验结果如图1所示。

图1 亚硫酸钠质量浓度对银浸出率的影响

由图1看出：随亚硫酸钠质量浓度增大，银浸出率逐渐提高；亚硫酸钠质量浓度增至250 g/L时，银浸出率高达99%。亚硫酸钠质量浓度过低，反应速率较低，在有限时间内银浸出率偏低；亚硫酸钠质量浓度过高，则试剂用量加大，同时会有亚硫酸钠结晶析出，导致管路堵塞。综合考虑，确定适宜亚硫酸钠质量浓度为250 g/L。

2.2 浸出时间对银浸出率的影响

在温度25 ℃、亚硫酸钠质量浓度250 g/L、液固体积质量比10/1、搅拌速度150 r/min条件下，浸出时间对银浸出率的影响试验结果如图2所示。

图2 浸出时间对银浸出率的影响

由图2看出：浸出时间在2 h之内，随浸出时间延长，银浸出率迅速提高，但浸出不完全；浸出2 h后，银浸出率达99%并趋于稳定。综合考虑，确定适宜浸出时间为2 h。

2.3 搅拌速度对银浸出率的影响

在温度25 ℃、浸出时间2 h、亚硫酸钠质量浓度250 g/L、液固体积质量比10/1条件下，搅拌速度对银浸出率的影响试验结果如图3所示。

图3 搅拌速度对银浸出率的影响

由图3看出：随搅拌速度增大，银浸出率提高；搅拌速度增至150 r/min时，银浸出率达99%,之后基本保持不变，搅拌速度过快反而易造成液体飞溅。综合考虑，确定适宜搅拌速度为150 r/min。

2.4 液固体积质量比对银浸出率的影响

在温度25 ℃、浸出时间2 h、亚硫酸钠质量浓度250 g/L、搅拌速度150 r/min条件下，液固体积质量比对银浸出率的影响试验结果如图4所示。

图4 液固体积质量比对银浸出率的影响

由图4看出：银浸出率随液固体积质量比增大而逐渐提高，当液固体积质量比为10/1时，银浸出率达99%。液固体积质量比过小，溶液中离子浓度过高，银浸出率相对较低；液固体积质量比过大，会对后续还原不利：综合考虑，确定适宜液固体积质量比为10/1。

2.5 水合肼用量对银还原率的影响

在温度25 ℃、浸出时间2 h、亚硫酸钠质量浓度250 g/L、搅拌速度150 r/min、液固体积质量比10/1条件下，对10 g阳极泥进行浸出，过滤后加入水合肼还原并调滤液pH=13，水合肼用量对银还原率的影响试验结果如图5所示。

图5 水合肼用量对银还原率的影响

由图5看出：随水合肼用量增加，银还原率逐渐升高；水合肼用量为1.1 mL时，银还原率达99%。综合考虑，确定水合肼适宜用量为1.1 mL。水合肼用量过低，会造成银还原不彻底；水合肼用量过高，则造成试剂浪费，同时也会影响亚硫酸钠溶液再次利用。综合考虑，确定水合肼适宜用量为1.1 mL。

2.6 溶液pH对银还原率的影响

对上述滤液加入1.1 mL水合肼，再加入氢氧化钠溶液调pH，溶液pH对银还原率的影响试验结果如图6所示。

图6 溶液pH对银还原率的影响

由图6看出：随溶液pH升高，银还原率逐渐升高；当pH增大至13时，银还原率接近99%。pH过低，溶液中的亚硫酸根容易分解；pH过高会造成试剂浪费，同时会生成Ag2O沉淀。综合考虑，确定溶液pH以13为宜。

3 结论

针对金电解阳极泥，采用亚硫酸钠浸出—水合肼还原工艺回收银，可得到较高银回收率且纯度达99%。该工艺银回收率高，质量稳定，已在工业中得到应用，绿色环保，安全性高，具有良好的经济效益和环境效益。