硫化银在碱性水浆中直接氢还原制备金属银粉.pdf

本发明提出了硫化银在碱性水浆中直接氢还原制备金属银粉的新方法。其主要特点在于水浆中加入适量的碱，以调整pH值12左右，同时要添加催化剂PdCl2和还原助剂ZnO，用ZnO中和还原过程产生的S2－，结合生成ZnS，使还原反应能够不断进行。控制还原温度、氢分压和搅拌速度等条件，硫化银中银的还原率可达95％以上。

1.  硫化银在碱性水浆中直接氢还原制备金属银粉的方法，其特征在于：将银的硫化物的碱性水浆在适当条件下用氢气进行还原，制备出金属银粉。

2.  根据权利要求1，其特征在于：要在水浆中加适量的碱，调整水浆的pH值在10～12之间，碱的种类包括氢氧化钠和氢氧化钾。

3.  根据权利要求1，其特征在于：要在水浆中添加适量的还原助剂ZnO，以便中和还原过程产生的S^2-，结合生成ZnS。

4.  根据权利要求1，其特征在于：要在水浆中添加催化剂PdCl₂，其用量为Ag₂S量的0.1～0.25％，使还原过程加速进行。

5.  根据权利要求1，其特征在于：所用的适当条件为，Ag₂S的浓度以Ag计为50g/l，反应温度180～220℃，氢分压2～3MPa，搅拌速度600～1000转/分。

硫化银在碱性水浆中直接氢还原制备金属银粉
技术领域
本发明属于金属粉末制备领域，它提供了硫化银(Ag₂S)用水浆化后直接氢还原制备金属银粉的一种新方法。
背景技术
有色金属矿物资源大多数以硫化物的形态存在于自然界中，迄今为止从这些金属硫化物中提取金属的方法仍以火法冶金为主，在冶炼过程中产生的二氧化硫会对环境造成严重的危害。因此，人们一直非常关注湿法冶金技术，并取得了较大的进展。例如，以处理镍、钴硫化矿为代表的加压氨浸-氢还原的全湿法冶金Shreeitt Gordon流程，自20世纪60年代起，已在美国、加拿大等一些国家得到工业应用，硫化锌精矿的加压湿法冶金流程也已实现了工业化。这些湿法冶金流程中，通常包括首先将硫化矿物中的有价金属通过用氨或酸溶出进入溶液，继而进行萃取分离，最后用还原或电积等工序分别回收各种金属产品。显然，工艺流程相对较长和工序较多。因此，人们仍在继续探索能够直接处理金属硫化物的湿法冶金新方法。  
硫化银在自然界中主要以辉银矿(Ag₂S)形式存在，迄今还没有单独处理硫化银矿的流程，通常是与其他有色金属硫化矿(如铜、镍、铅等)一道进行熔炼，然后在这些粗金属的电解精炼时银富集在阳极泥中，最后再从阳极泥回收得出金属银。整体流程较长和银的回收率相对较低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种湿法冶金直接处理硫化银制备金属银粉的新方法，即硫化银(Ag₂S)首先加水和适量的碱制成浆料，放在高压釜内直接用氢气还原制备出金属银粉，从而消除了有色金属硫化矿火法冶炼时产生的二氧化硫污染，为硫化银矿的直接处理提供一种新的途径。
为实现这一目的，采用硫化银的碱性水浆体系，在高压釜内加氢直接进行还原。水浆中的Ag₂S浓度以Ag计50g/l，加碱量以调整水浆体系中pH＝10～12为准。要添加用量不大于化学计量10％的ZnO，以中和还原过程产生的S^2-。同时，要添加催化剂PdCl₂，其用量为Ag₂S量的0.1～0.25％。在还原温度180～220℃、氢分压2.0～3.0Mpa、搅拌速度600～800转/分的条件下进行加氢还原2～5h，Ag₂S中银的还原率可以达95％以上。反应结束后，经液固分离、洗涤、在50℃干燥，所得产物为金属银与ZnS和残余的少量的ZnO的混合物，利用它们比重之间的差异(Ag的比重10.5，Ag₂S的比重7.3，ZnO的比重5.4，ZnO的比重4.0)进行分离，获得金属银粉产品。
具体实施方式
实施例1
8.0g Ag₂S，2.8g ZnO，3.0g NaOH，1000ml H₂O和PdCl₂ 20mg调浆后，放入高压釜内，在220℃，2.6MPa氢分压下还原反应4h，Ag₂S被还原成金属银的还原率为98％。
实施例2
8.0g Ag₂S，2.8g ZnO，3.0g NaOH，1000ml H₂O和PdCl₂ 10mg调浆后，放入高压釜内，在220℃，2.6MPa氢分压下还原反应4h，Ag₂S还原成金属银的还原率为95％。