一种分离铅铋金银铜多元合金的方法 一、技术领域:
本发明涉及一种分离铅铋金银铜多元合金的方法,属于真空冶金技术领域。
二、背景技术
铅铋金银铜多元合金中贵金属含量较高,须要进行回收提纯。该合金中元素种类繁多,成分复杂,故其处理方法应力求流程简短、生产连续、设备紧凑、各类返料少、生产周期短,以提高金属直收率,降低金属损失和资金积压。目前公知的处理此多元合金主要采用除铋→除铜→提银→提金这种分步处理、重点回收的工艺路线。常见的除铋地方法主要是转炉氧化吹炼,得到铋的氧化渣再进行还原熔炼。回收铜火法采用加硫除铜法,湿法采用稀硫酸浸出的方法,银的回收常采用亚硫酸钠浸出或氨水浸出的方法,金的提取方法有萃取、置换、还原、717阴离子吸附等。整个处理流程比较繁琐,并且贵金属金银都是放到流程最后再进行回收,在整个回收过程中,金银损耗较大。采用真空蒸馏法处理该多元合金,经一步蒸馏即可将合金较彻底地分为金银铜合金和铅铋合金两部分,铅铋合金中金银铜含量低,无需进一步回收。该新方法有利于后期对各有价元素进行回收,简化处理流程,减少了金、银在整个流程中的循环,降低了元素损失。采用此工艺处理此多元合金的工艺流程如图1:
三、发明内容
本发明的目的是提供一种分离铅铋金银铜多元合金的方法。采用真空蒸馏的方法处理多元合金,蒸馏温度为1050~1100℃,蒸馏时间为60~80min,炉内真空度为5~15Pa,可以将物料分离成挥发物(铅、铋合金)和残留物(金、银、铜合金)。分离后的产物中,贵金属得到了6~7倍的富集,回收率均在99%以上,贵金属损失较少,铅、铋回收率分别为98%和98.5%。
发明的技术方案:
本发明是通过以下技术方案来实现的。
将原料铅铋金银铜多元合金放入石墨坩埚中并放置在真空炉内,将炉内真空度抽至5~15Pa,开始以5℃/min的速率升温,当炉内温度升至原料熔点300~450℃时,恒温30~50min,再以15℃/min的速率升温至900~950℃,恒温10~20min后继续升温至1050~1100℃,恒温蒸馏分离40~80min,挥发出来的铅铋蒸气从液态合金中不断逸出并在冷凝盘上得到冷凝,关闭电源开始降温,继续保证炉内真空度,防止物料被氧化,当炉内温度降至60~100℃时,关闭真空泵,开炉取料,残留在石墨坩埚内的产品为金银铜合金,称为残留物。冷凝盘上的产品为挥发出来的铅铋合金,称为挥发物。
实现多元合金真空蒸馏分离的基本原理是相同条件下,不同元素具有不同蒸气压,铅、铋的蒸气压比金、银、铜的蒸气压高,容易先从合金中挥发出来;真空条件下,所有元素的沸点都会降低,通过控制蒸馏温度,使沸点高的金、银、铜元素保持液态形式,而沸点低的铅、铋元素呈气态形式从合金中挥发出来,从而达到铅、铋与贵金属金、银、铜相分离的目的;真空条件下,炉中没有氧及氧化气氛,金属均为单质,不会被氧化。
与公知技术相比的优点及积极效果:
1经一次蒸馏处理,合金可较完全地分成两部分:挥发物(铅、铋合金)和残留物(金、银、铜合金),贵金属金、银和有价元素铅、铋等都得到不同程度的富集;
2得到的产物不是氧化物,而是全部以合金形态存在,有利于后期进一步分离或配制其它合金;
3合金其中的贵金属与其他有价元素分开,这样有利于将铅铋的回收与金银铜的回收相分离,减少了贵金属在整个回收工序中的循环,降低了损失。而且减少了各回收过程中的杂质元素,提高了回收效率,降低了回收过程中其它添加剂的消耗。
四、具体实施方式
实施例1:试验中所用物料成分见表1。
表1原料主要成分重量百分比
将2000g原料铅铋金银铜多元合金放入石墨坩埚中并放置在真空炉内,将炉内真空度抽至10Pa,开始以5℃/min的速率升温,当炉内温度升至原料熔点450℃时,恒温30min,再以15℃/min的速率升温至950℃,恒温10min后继续升温至1100℃,恒温蒸馏分离60min,挥发出来的铅铋蒸气从液态合金中不断逸出并在冷凝盘上得到冷凝,关闭电源开始降温,继续保证炉内真空度,防止物料被氧化,当炉内温度降至60℃时,关闭真空泵,开炉取料,残留在石墨坩埚内的产品为金银铜合金,称为残留物。冷凝盘上的产品为挥发出来的铅铋合金,称为挥发物。
得到的产品成分见表2。
表2得到的产品主要成分重量百分比
实施例2:
表3物料主要成分重量百分比
具体实施步骤如下:
将2000g原料铅铋金银铜多元合金放入石墨坩埚中并放置在真空炉内,将炉内真空度抽至5Pa,开始以5℃/min的速率升温,当炉内温度升至原料熔点350℃时,恒温40min,再以15℃/min的速率升温至900℃,恒温15min后继续升温至1050℃,恒温蒸馏分离80min,挥发出来的铅铋蒸气从液态合金中不断逸出并在冷凝盘上得到冷凝,关闭电源开始降温,继续保证炉内真空度,防止物料被氧化,当炉内温度降至80℃时,关闭真空泵,开炉取料,残留在石墨坩埚内的产品为金银铜合金,称为残留物。冷凝盘上的产品为挥发出来的铅铋合金,称为挥发物。得到的产品成分见表4。
表4得到的产品主要成分重量百分含量
通过以上两个实施例可以看出,采用真空蒸馏方法处理该多元合金,贵金属金、银、铜得到有效的富集和回收,回收率在99%以上,铅、铋元素的回收率也在99%以上,贵金属金银铜与铅、铋等有价元素分离彻底,有利于后期工序分别对它们进行回收,简化操作工序。