本发明涉及金银的分离方法,特别适用于从砂金或脉金中分离金和银。 目前,从含金银物料中分离金和银的方法通常有搀银电解法,直接电解法,高温氯化熔炼法等。这些方法用来分离金银,最终都必须经过电解过程,才能达到分离金、银提纯金银的目的。由于电解法周期一般需要50~60天,因此,生产工艺复杂,费时、费力。而且电解设备投资高、操作复杂,需要采取连续作业生产方式。由于生产周期长,使黄金产品大量积压,影响企业资金周转。同时,还由于长期连续生产给企业的安全保卫工作带来了困难。
CN87105051“金银分离方法”公开了一种采用王水三段逆流浸出工艺,用草酸溶液还原出海绵金,经熔铸后得纯金。浸出渣用苏打还原熔炼成银,用该银做电解阳极进行电解,电解银熔铸成纯银。该方法分离金的过程省去了电解过程,缩短些生产周期,但是,分离银的过程还采用电解方法,所以,仍然没有解决上述方法存在的问题。
本发明的任务是提供一种完全用化学方法分离提纯金银的生产工艺,降低生产成本,缩短生产周期,提高经济效益。
本发明的第一个技术解决方案是提纯金的方法按如下步骤实现的:
1、往砂金等含金物中加入王水加热至微沸使含金物中的金分离生成四氯金酸溶液。
2、将四氯金酸溶液移入预先加有固体草酸的容器中加热至沸腾状态,四氯金酸被还原成海绵金,反应终点用对苯二酚控制。
3、将海绵金用水清洗后在1200~1300℃温度下熔化铸成金锭。
本方法固体草酸加入量为理论值的150~160%。
本发明的方法将海绵金用自来水清洗后在120℃温度下干燥1小时冷却之后加入海绵金重量1%硝酸钾、3%的硼砂在1250℃温度下熔化,铸成金锭。
本发明的另一个技术解决方案是提纯银的方法,按如下步骤实现的:
1、将提取金之后的残渣用水充分洗涤干燥,再加入无水碳酸钠混合均匀,在700℃温度条件下还原1小时,然后高温熔化铸锭得合质银锭。
2、将合质银锭用温水洗涤2~3次后,加入银锭重量4倍热稀硝酸加热,银分解转化成硝酸银溶液,金则以单体金沉淀出来。
3、将硝酸银溶液分离出来之后加入1∶1稀盐酸使硝酸银转化为氯化银。
4、将氯化银洗涤之中性之后加入锌粉置换氯化银,得金属银,将金属银处理之后得银锭。
本方法锌粉加入量为理论值的120%。
本方法往金属银粉末中加入该重量1%硝酸钾和3%硼砂在1100℃温度下熔炼得纯银锭。
本发明同CN87105051“金银分离方法”相比较具有以下优点:
1、因生产周期短,本方法可提高生产效率3~5倍。
2、对年产量5000生产能力而言本方法投资费1.2万元,对比为3.1万元。
3、生产周期与产量对比
本方法450/3天、对比100/1.5天
4、操作技术对比
本方法采用对苯二酚检验终点,控制终点准确,当溶液中含有0.02~2毫克金时,可被明显地检测出来,故不损失金。对比方法得溶液由桔红色逐渐变为浅黄色为终点,一旦有杂质时颜色变化受影响,判断终点有失误,故易损失金。
5、分离提纯金、银的纯度,回收率对比:
本发明 对比方法
金纯度>99.9% 金纯度>99.9%
银纯度>99.9% 银纯度>99.9%
金回收率:99.98% 金回收率:96.82%
银回收率:99.96% 银回收率:96.90%
进一步说明本发明的最佳实施例:
1、提纯金的实例
(1)称取300克含金量为82%、含银量15%、杂质量为3%的砂金放入2000毫升锥形瓶中,加入300毫升新配制的王水,置于电热板上加热分解。经1小时后补加100毫升王水,直至每隔1小时加入100毫升王水,王水总的加入量为900毫升。继续加热使溶液体积浓缩到300毫升。
(2)将锥形瓶取下,冷却10分钟,加入1800毫升自来水,摇匀,静止2~3小时。砂金和王水按以下方程式进行反应:
(3)将静止后的溶液抽气减压过滤,用水充分洗涤过滤后的残渣,移入干燥箱中于120℃恒温下干燥1小时。
(4)滤液移到预先加有370克固体草酸地3000毫升锥形瓶中,在室温下放置10分钟后置于电热板上在100℃温度下保持沸腾状态,此时四氯金酸溶液被还原为海绵金,反应方程式如下:
本方法还原反应加入固体草酸可加大反应浓度,故加快反应速度而且操作稳定,避免泡沫上浮溢出现象。
(5)在上述条件下反应6小时后用移液管吸取5毫升还原液,预先加有0.05克对苯二酚的比色管中,盖紧比色管活塞剧烈振荡十几次后,静止1分钟,没有颜色变化,表明四氯金酸已经完全被还原成海绵金。
对苯二酚检验金反应方程式如下:
对苯二酚为无色透明液体,与四氯金酸反应时,失去二个氢离子变为对苯二醌呈浅兰色,四氯金酸中的金离子被还原成单体,金呈现出棕黑色沉淀。本方法利用这些颜色变化来监别反应终点,若没有颜色变化表明反应完毕,若有上述颜色变化说明还原反应还没结束,本方法颜色变化显明,易监别,当溶液中含有0.02~2毫克金时,则可被明显地检测出来。
(6)将还原出来的海绵金抽气减压过滤,以温水洗涤4次,放到120℃恒温干燥箱中干燥1小时,取出冷却后称重得海绵金246.4克。将所得海绵金放入石墨坩埚中加入2.46克硝酸钾和7.39克硼砂于高温电炉中升温至1250℃恒温5分钟出炉铸锭得246.21克99.9%的纯金。
本方法在上述过程,硼砂中的酸性成分B2O3能与海绵金中一些微量的金属氧化物形成硼酸盐渣,与碱土金属生成易熔的硼酸盐。硼砂中同时含有碱性成份Na2O,它与硅酸反应后生成硅酸钠。硼砂在700℃左右几乎能与所有的氧化物化合。故加入硼砂可除掉海绵金中的各种微量杂质。
本发明的方法在草酸还原体系中常有少量的三氯化铁被携同还原沉淀在海绵金中。加入硝酸钾可把此杂质氧化除掉。
2、提纯银的实例
(1)实例1中干燥残渣冷却称重为75.00克。将该残渣放入石墨坩埚中加入33.75克无水碳酸钠混合均匀,置于高温电炉内在700℃温度下保温1小时,还原氯化银。其反应方程式如下:
上述反应完成后迅速升温至1100℃恒温5分钟,然后出炉铸锭。该银锭为银金合质金,含金量为10%。
(2)将合质银锭用温水洗涤3次,放入2000毫升烧杯中,加入热的1∶4稀硝酸500毫升,置于电热板上加热溶解,反应按下式进行:
由上述反应可知,金银合质金在热的稀硝酸中,银分解转化成硝酸银溶液。金则以单体存在于沉淀中。
(3)通过过滤洗涤将金粉合并到王水溶液中,将硝酸银溶解中缓慢加入1∶1稀盐酸,边加边搅拌。待硝酸银全部转变成白色氯化银沉淀后,再过量10毫升。用倾泻法弃去上层清液,反复用水洗涤沉淀至接近为中性。保留溶液在1000毫升左右,加入锌粉32.8克置换氯化银,反应方程式如下:
加入锌粉后不断搅拌下反应2小时后弃去上层溶液。加入1∶1盐酸300毫升置于电热板上保持微沸30分钟溶解过量的锌粉后取下冷却,抽气过滤金属银粉末。以5%热盐酸洗涤4次,取下置于干燥箱中于120℃下恒温干燥。然后放入石墨坩埚中,加入0.45克硝酸钾和1.35克硼砂置于高温电炉中在1100℃下熔炼5分钟,出炉铸锭,得含银量为99.9%的纯银45.03克。