「回收擦银布」，工业废渣中金属银的回收
关鲁雄，覃柳燕，「回收擦银布」陈阳国，邓珍灵
中南工业大学化学化工学院，湖南长沙
[摘要]研究了硫脲浸出———电解沉积法从含银高砷废渣中回收金属银的工艺方法，包括浸取液配方的筛选、最佳浸取工艺条件的确定以及浸取废液的循环利用。结果表明，利用本项工艺，银的浸出率为91.33%，电解回收率为97.23%，总回收率为88.80%均为质量分数。为含银废渣的回收利用以及由此造成的二次污染的防治，提供了一套有效的方法。
[关键词]工业废渣；银；回收；硫脲
对金属银需求量的与日俱增和银矿资源的日益枯竭形成了尖锐的矛盾[1]，因此，从银的贫矿中或从含银废渣中提取金属银的研究日益受到重视。虽然关于含银废渣的回收利用已有大量报道，然而由于含银废渣成分复杂，治理工艺不一，往往没有现成的工艺可套用。其中对于高砷含银废渣，出于环保的要求，如避免造成二次污染，不宜直接采用火法，不宜大量排放废水，更给废渣提银工作增添了困难。作者针对某厂高砷高锑含银废渣40%，10%~20%，7%~18%，0.5%，0.001%，均为质量分数，摸索一套成本低效率高污染少的提银工艺，并为类似的研究提供一套科学的研究方法。
1硫脲浸取原理[2]
硫脲在氧化剂如硫酸银的作用下被氧化：
22+3+
1/2[2222]2++2+
[2222]2+与形成络离子：
2+[2222]2++
4222223+废渣中可溶性的+可与硫脲络合：
++2222+1，2，3，4由以上反应，废渣中的金属银和银离子都以络离子形式进入溶液。
电解时22+中的银被还原：银浆回收价
223+++322
[收稿日期]
[作者简介]关鲁雄1946-，男，中南工业大学教授。
可见，硫酸，电解后氢氟酸2；[3]，硫脲又被释放出来硝酸；2[4]王水2；混合酸；混合酸Ⅰ，这为浸取废液的Ⅱ循环利用提供了可能。
所用药品均为分析纯。
用原子吸收分光光度法测定浸出液中银含量，使用仪器为402型原子吸收光谱仪。
浸出率的计算如下：
浸出率浸出液含银量/矿样含银总量电解过程中，使用「回收擦银布」电源为0~18/型双路直流稳压电源，电解液为浸取液，阴、阳极均用碳棒电极。
以电解回收率表征电解质量：
电解回收率电解得到的银量/电解液中银的总量
3结果与讨论
3.1矿渣浸取方法的选择
取等量的矿样和等量的浸出液，在相同的条件下，对7种不同的文献配方进行浸出对比实验。7种配方为：二氧化锰，硫氰酸，硫酸；[2]硫酸银，硫脲，即硝酸，硫酸，盐酸，即盐酸，高氯酸，硝酸，氢氟酸；[4]盐酸。对其中的，
150中南工业大学学报第31卷
效果对比实验，结果见表1。可见，对于本高砷高锑矿样，不经煅烧，用配方浸出效果最好，故采用硫脲浸出工艺。
表1不同配方及工艺浸出效果比较
煅烧前浸出率/%34.159。81.53。76.13。42.7煅烧后浸出率/%29.652。74.30。9
3.2硫脲浸取液配方的确定硫脲浸取液的组成为：硫脲22、243、24。改变某一个成分的浓度，固定其它成分，在相同条件下进行对比实验，比较浸出率。结果表明：随着硫脲浓度升高，银的浸出率升高，达到某值时出现平台，随着243和24浓度升高，银的浸出率升高，但浓度继续上升，银的浸出率反而下降，出现峰值，硫酸浓度太低，与硫脲的配位不能进行，而且3+发生水解，硫酸浓度太大，则硫脲被氧化而析出硫，这与文献[2，5]报道一致。
由此找出较合理的浓度范围为：硫脲0.14~
0.18·-1；硫酸银0.004~0.006·-1；硫酸
0.049~0.084·-1。
在此范围内设计正交法实验934表2，以
寻找最佳配方组合。表2浸出液配方正交试验表
硫脲浓度/硫酸银浓度/硫酸浓度/
试验号·-1·-1·-1吸光度
10.1400。0040.0硝酸银回收480。289
20.1400。0050.0600。303
30.1400。0060.0840。269
40.1600。0040.0600。308
50.1600。0050.0840。339
60.1600。0060.0480。360
70.1800。0040「回收擦银布」.0840。387
80.1800。0050.0480。382
90.1800。0060.0600。38210.8610。9840.031
21.0071。0240.993
31.1511。0171.022
1/30.2870。3280.344
2/30.3360。3410.351
3/30.3810。3390.340
0.0970。0130.011
注：1为1水平试验指数总和；2为2水平试验指数总和；3为3水平试验指数总和；为极差。
结果表明，影响程度大小顺序为→→，最佳工艺配方为：322。即：硫脲0.18·-1，硫酸银
0.005·-1，硫酸0.06·-1。
3.3硫脲浸出工艺的确定固定浸出液配方，用单因素法分别考察液固比
、浸取温度θ、浸取时间。
对浸出率的影响，结果表明：，因素为渐近线，即液固比达6∶1质量分数后及浸出时间达2.5后均出现平台，这容易理解。θ因素为抛物线，出现峰值，因为当温度低时，反应不够快，当温度高时硫脲分解，造成浸出率降低。由此找出较合理的工艺范
设计正交实验934，寻找最工艺。结果表明：影响程度大小顺序为→≈θ，考虑到成本因素，最佳工艺条件：最佳液固比为6∶1，最佳浸取温度为30
℃，最佳浸取时间为2.5。
纵上所述，浸出液的最佳组成为：硫脲0.18·-1，硫酸银0.005·-1，硫酸0.06·-1。浸取最佳工艺条件：液固比6∶1，浸取温度30
℃，浸取时间2.5。
取3份平行样品每份10，按最佳条件操作，浸取结果如表3。可见，平均浸取率达91.33%。用原子吸收光谱法测得的浸出率仅为1.07%，说明浸取后矿渣仍有提取锑的价值。
表3最佳条件下银的浸取率
123浸出率/%91.590。592.0平均浸出率/%91.33
3.4电沉积工艺条件的探索
由于浸取液中含银量低，故采用擦银布回收电沉积法从浸取液中提取银。
考察电流密度、电解液酸度对电解回收率的影
1电流密度对电解的影响
在为2，4，6/2下电解，与回收率的关系「回收擦银布」曲线如图1。可见，在6/2下，电解3银已基本回收，再增大电流密度，可以缩短电解时间，但电耗增加，同时副反应加剧，考虑到综合因素，取
6/2。
图1电流密度与回收率的关系曲线
第2期关鲁雄，等：工业废渣中金属银的回收151
图2酸度与回收率的关系曲线
2酸度对电解的影响
用3调节电解液的酸度，结果如图2。可见，酸度越大，电解效果越不好。这是因为硝酸增加，电解的银返溶，同时硫脲被氧化。因此浸取液用于电解时不必再调节酸度。
3.5电解废液的循环使用
取3份平行样品每份10，用电解废液按最佳工艺条件浸取，浸取结果如表4。
可见，电解废液有一定的使用价值，可以循环再使用。表4电解废液浸取矿样银的浸取率
12浸出率/%37.541。5平均浸出率/%39.3
对于本高砷高锑含银工业废渣-1，硫脲浸出-12-电12
解沉积法提取银是很好的处理工艺。
浸出液的最佳组成为：硫脲0.18·，
硫酸银0.005·，硫酸0.06·；
浸取最佳工艺条件：液固比6∶1，浸取温度30
℃，浸取时间2.5；
最佳的电解工艺条件为：电流密度6/，电解温度为25℃，浸取液不需调整酸度即可电解，电解时间为3；
电解回收率为97.0%，总回收率为
[3]庞锡涛硫氰酸盐浸取金银的研究[]。黄金，
[4]蒋鹤麟贵金属废料回收技术的发展与实践[]。世界有色金
[]。。91.33%97.23，80%。
