从含金废料中回收金的方法

从含金废料中回收金的方法(销毁方法之金属篇)技术质量部2010-2-23目录1黄金提纯方法概述......................................................................................................................11.1火法提金..........................................................................................................................21.2湿法提金..........................................................................................................................21.3电解法提金.......................................................................................................................31.4萃取法提金.......................................................................................................................41.5各种精炼工艺的分析比较...............................................................................................42从含金废料中回收金的方法......................................................................................................52.1从镀金和镶金废件中回收金...........................................................................................52.2含金废液中金的回收.......................................................................................................62.2.1碘量法测金废液中金的回收...............................................................................62.2.2废镀金液中金的回收...........................................................................................62.3含金废渣中金的回收.......................................................................................................62.4金粉及金制品的提纯.......................................................................................................73黄金提纯的设备..........................................................................................................................83.1酸溶设备..........................................................................................................................83.1.1玻璃烧杯和玻璃烧瓶............................................................................................83.1.2聚四氟乙烯烧杯....................................................................................................93.1.3搪玻璃反应釜........................................................................................................93.2常见过滤装置..................................................................................................................1011黄金提纯方法概述黄金为贵金属元素，是国际通用货币，广泛应用于航空、航天及各种精密仪器制造等工业生产部门中，现在随着我国国民经济的迅猛发展和人们生活水平的不断提高，工业生产和加工首饰所需的黄金用量都在逐年增加。但由于黄金的地质贮量有限，再者由矿石生产出黄金需要经过很多复杂的工序，需消耗大量的人力、物力和财力；而从含金废料中再生回收金，工艺流程简单，且回收成本低，将再生回收得到的粗金经过提纯制得高纯度的金销售，其经济效益更为显著。我国黄金成品的标准见下表：表1黄金成品的的标准产品名称代号化学成分%金含量不小于杂质含量mg/kg，不大于AgCuFePbBiSb总和一号金Au-199．99502020102020100二号金Au-299．9525020030302020500三号金Au-399．9------1000金的精炼方法有多种：火法、湿法精炼（化学法）、萃取法和电解法。高纯金是通过反复精炼而获得的，如多次溶解造液还原；反复萃取一离子交换；多次电解等。我国黄金矿山产生的黄金主要是火法冶炼提纯的，如火法处理锌粉置换产生的金泥，火法处理载金炭解吸电解产生的金粉。除火法提纯外，一些矿山近年来开始采用简单的湿法提金工艺，从溶解方法分2类，有王水溶解和氯水溶解两种，其中氯水溶解包括使用氯气、氯酸盐、高锰酸盐做氧化剂三种；从还原方法分类，有草酸（盐）、二氧化硫（亚硫酸盐）及水合肼还原法。1.1火法提金火法提金一般先用硫酸将金泥中的锌、铁溶解下来，使金在金泥中的含量增加到70%以上，然后加入3倍于金重量的银熔炼后制成粒状金银合金，俗称“泼珠”，再用硝酸溶解合金中的银，然后将不溶于硝酸的金粉熔铸成金锭，金锭的含金量99%～99.5%。近十年来，一些矿山采用浓硫酸处理金银合金，其优点是不产生NOX，对环境有利，金纯度与硝酸法相近。1.2湿法提金如果要得到纯度更高的黄金，必须采用湿法提金工艺。工艺过程主要有五个步骤：王水溶解→金液过滤→选择还原→金粉洗涤→酸浸去杂→金粉洗涤→干燥熔炼。首先将金泥（锌粉置换法或载金炭解吸电解法产生）用硫酸处理，溶掉铁、锌，如果银品位高，再用硝酸溶解银和铜，最后用王水溶解金，将不溶物（含氯化银、氯化铅及二氧化硅等）从含金溶液中分离出来，用水稀释含金溶液，使原本饱合的氯化银、氯化铅重新形成沉淀物而与金分离，最后用还原剂草酸（盐）或二氧化硫（亚硫酸盐）将金氯络合物还原成金粉，用硝酸煮沸，使其中夹带的杂质溶解出去，将金粉多次水洗，除去可溶性杂质，烘干、铸成金锭。金的纯度可达99.9%左右。其中，用草酸（盐）还原出的金纯度高些，二氧化硫还3原的金纯度稍低些。近年来，从环境保护角度考虑，采用氯水（盐酸加氯酸盐或盐酸加氯气）代替王水，避免了大量NOx排放对环境的污染。1.3电解法提金电解时，以粗金作阳极，用不被电解介质腐蚀的惰性金属片作阴极。通电时，阳极主要发生如下反应：Au-3e→Au3+Me-ne→Mn+（Me代表比较活泼的金属元素）阴极主要发生下列反应：Au3++3e→AuMen++ne→Me从上述阴极和阴极过程看，如果选择槽电压适当（即适当控制阴极电流密度），只控制阴极有Au析出，而使Me不析出或基本不析出，仍留在电解液中，这样金就得到了纯化。电解精炼原料一般要求金质量分数在90%以上，将此粗金铸成阳极，纯金片或钛板作阴极，以氯金酸水溶液和游离盐酸作电解液。电解作业时，多数企业是往电解槽中输入直流电的同时叠加交流电，且交流电的电流强度比直流电大，形成非对称性脉动电流，以起到抗阳极钝化作用。电解时，金从阳极溶解进入电解液，并移向阴极放电析出，将阴极净化后铸锭，产品金纯度可稳定在99.99%以上。电解提纯黄金具有的缺点，只适合于规模较大的专业冶炼厂。41.4萃取法提金萃取法流程较短，由于本身具有较好的萃取选择性，不需要苛刻的操作条件。减少一次溶铸，而且萃取时间极短，所以周期较短，尤其是用二氧化硫法还原，生产周期一般不超过30小时，草酸法还原时生产周期不超过48小时。先将金粉（杂质小于12.5%）溶于王水或氯水中，然后过滤出不溶物，调整盐酸浓度，即可用萃取剂进行萃取，使金与杂质分离。再用稀盐酸水溶液洗涤萃取液，除去夹带的杂质，然后将载金萃取液与草酸盐一起加温，经过10～24小时的还原反应，形成片状的纯金，纯度最高可以达到99.999%。如果用二氧化硫还原，则时间不超过1小时，形成粉状金，纯度达到99.99%。1.5各种精炼工艺的分析比较通过上述三种方法分析，只有电解法和萃取法的产品能达到99.99%，但电解法目前为引进设备，价格几千万元，只有紫金矿业等少数大型黄金企业引进此设备。我国黄金矿山多数年产量仅为几万两，基本为中小企业，若使用电解法，原料要求高，周期长，槽液大量积存黄金，积压资金，管理困难，这给矿山资金周转及安全保卫工作带来一定困难。萃取法是低成本、高回收率、纯度高、污染小、操作简便，适合我国国情的方法。湿法（化学法）提纯黄金具有不积压资金,生产速度快,对原料适应性强的特点。近年来在黄金行业中得到广泛的应用,已成为黄金矿山提纯黄金的主流方法。5电解法精炼工艺，原料一般要求金质量分数在90%以上；萃取法工艺对原料的要求为金含量达80%～90%，若是合质金成色应达80%以上；湿法（化学法）黄金精炼提纯，对原料适应性强。2从含金废料中回收金的方法含金废料主要来源于生产、制造和使用金及金制品的部门，其形式及种类繁多，为了能让贵重资源再生利用和减少重金属元素对环境的污染，下面分别介绍从废镀件、含金废液、废渣中回收金的方法。2.1从镀金和镶金废件中回收金在制造电子元件时,为了提高其表面的抗腐蚀能力和导电性能,往往要镀上一层黄金。镀金的工艺很多,有化学镀金、氰化物镀金、柠檬酸盐镀金、柠檬酸盐一硫氰酸盐镀金、亚硫酸盐镀金等。无论采用哪一种镀金工艺,过程中总会由于工艺维护不严而多耗了黄金；由于厚度测算不当等而多耗了黄金；总会有老化淘汰下来的镀金药水；总会产生维护过程中的含金垃圾,如滤纸、过滤后的活性碳、清镀槽中的含金废物；总会有积累下来的报废了的镀金工件等。凡是含金的报废了的物质都应该从中回收贵重的黄金。有些元件制成后因为不合格而成为废品,有些镀金元件因使用时间长老化后报废,所以这些废元件中的黄金也成为废物,待收集一定量的镀金废件后用下述方法可回收其中的黄金:取一定量的镀金废件放在耐火板上,连同耐火板一起放入850℃的高温炉内熔烧1h,即将元件外部裹的塑封炭化,冷却后取出,将废镀件小心转入2000ml烧杯中,加入40%硝酸溶液浸没