银锭的精炼方法技术

本发明专利技术涉及精炼银锭的方法。粗银一般含＞９０％银，还含Ｓｅ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ和铂族金属（ＰＧＭ）主要杂质。该方法包括步骤：－－在优选浴温１０００－１１００℃注入空气，优选富Ｏ＃－［２］的空气，到金属相，从熔融金属相以气态ＳｅＯ＃－［２］任选地除去Ｓｅ；－－在优选浴温１０００－１１５０℃使熔融金属相与二氧化硅－硼砂为基底的熔剂接触，任选地使Ｐｂ渣出。－－使熔融金属相在水中成粒，由此形成富Ａｇ的颗粒；－－在５０℃以上，优选在富Ｏ＃－［２］气氛中，用ＨＮＯ＃－［３］浸提富Ａｇ颗粒，随后过滤，由此从富Ａｇ的溶液中分离出含Ａｕ的残渣来；－－加热富Ａｇ的溶液，由此蒸发Ｈ＃－［２］Ｏ，形成含ＡｇＮＯ＃－［３］的熔融物；－－在２２０－３５０℃保持含ＡｇＮＯ＃－［３］的熔融物至少１５分钟，由此形成纯化ＡｇＮＯ＃－［３］和含基本上全部ＰＧＭ氧化物的脱硝残渣的混合物；－－从脱硝残渣中分离出纯化的ＡｇＮＯ＃－［３］。按此方法，可免除经典电解精炼银的许多缺点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精炼银锭的方法。银锭是从铅-银熔炉中连同其它成分一起出来的粗银合金，一般含＞90％银，还含Se、Pb、Au、Cu和铂族金属(PGM)为主要杂质。银锭通常是作为大铸件而得到的。精炼银锭合金的技术现状是电解精炼铸造阳极后，合金在AgNO3-HNO3电解液中电解精炼。由此产生下列输出物流--纯化地Ag，以树枝晶沉积在不锈钢阴极板上，--含Au和PGM的阳极淀渣，收集在围绕阳极的织物袋中，--在AgNO3-HNO3电解液上的渗液(bleed)。电解液渗液是防止杂质积累所必需的，杂质，如Pb和Cu，在阳极上完全溶解成硝酸盐；如Pd，部分溶解成硝酸盐。处理渗液的第一个方法是用次贵金属的粘固作用回收溶解的Ag。杂质，如Pb和Cu，仍在含硝酸盐的渗液中。处理渗液的第二个方法是脱硝作用，在工业化学的Ullmann′sEncyclopedia，1993，A24卷134页上也称作黑色熔体法。在这种情况下将水从电解液蒸发，加热无水硝酸盐熔化物至少到170℃。PGM的硝酸盐分解成不溶氧化物。Cu硝酸盐部分分解到一定程度，这由熔融物的温度决定。与水反应后，氧化物从含有AgNO3的溶液中分离出来。但是，若必须从电解液中除去过量Pb和Cu，至少部分渗液必须按第一个方法处理。这里Ag还必须靠粘固作用回收，产生不纯的含Pb的硝酸盐溶液。因此，两种方法都需要一相当麻烦的渗液处理，由此产生硝酸盐溶液。它们的进一步处理导致硝酸盐排放。当银锭中Pb、Cu或Pd含量较高时，这个缺点更为严重较高量杂质确实要靠渗出较大量电解液而排放。另外，粗银中含约2％以上的Pd会产生一些问题，因为Pd会包埋在精炼的银沉淀中。电解精炼法和阳极淀渣处理都特别慢。因此，金属有一个长滞留时间，精炼厂的库存量高，结果是财务成本也高。本专利技术目的是解决上述缺点。而且，新方法生产的Ag纯度比现有技术生产的高。本专利技术公开一个精炼银锭的方法，该方法包括步骤--在50℃以上，优选在富O2气氛中用HNO3浸提银锭，随后过滤，由此从富Ag的溶液中分离出含Au的残渣来；--加热此富Ag溶液，由此蒸发H2O，形成含AgNO3的熔融物；--在220-350℃保持此含AgNO3熔融物至少15分钟，由此形成纯化AgNO3和含基本上全部PGM氧化物的脱硝残渣的混合物；--从脱硝残渣中分离出纯化的AgNO3；或者--在220℃以上过滤此混合物，由此得到纯化的熔融AgNO3；或者--使水与此混合物反应，随后过滤，得到纯化的AgNO3溶液。假如浸提操作在颗粒上而不是在大铸件上进行，可大大加速，因而更经济。为此，浸提操作可在下列步骤之后进行--加热银锭，形成有熔融金属相的浴；--使熔融金属相在水中成粒，形成富Ag的颗粒；在富Ag颗粒上进行浸提操作。运用上面对颗粒化必须的熔化操作，有助于从熔融金属相中除去Se和Pb。Se可以靠注入空气，优选富O2的空气，到在1000-1250℃，优选1000-1100℃的熔融金属相中，从熔融金属相作为气态SeO2而完全除去。Pb可以靠在1000-1300℃，优选在1000-1150℃使熔融金属相与酸性熔剂接触，从熔融金属相中除去，借此，Pb结渣而出。用这种方法，在后续步骤中要处理的Se和Pb的量大大减少。在两种状况下Se和Pb都可以除去。Cu可以靠增加含AgNO3熔融物脱硝时的温度到300-350℃，形成纯化AgNO3和含基本上全部Cu和PGM氧化物的脱硝残渣的混合物而完全除去。在上述方法中得到的纯化干AgNO3，可以就这样作商品出售。也可以进一步处理成金属Ag。为此，使纯化的AgNO3在400℃以上分解成元素Ag和氮氧化物(NOx)，在氧化气氛中用H2O洗涤氮氧化物，由此形成HNO3，后者再任选地循环到浸提步骤。按上述方法得到的纯化AgNO3溶液，可以就这样作商品出售。也可以进一步处理成金属Ag。第一个方法是用NaOH或KOH水解纯化的AgNO3溶液，由此形成Ag2O沉淀，过滤分离并在300℃以上使其分解成元素Ag和O2。第二个方法是用HCl与纯化的AgNO3溶液反应，由此形成AgCl和HNO3，过滤分离，HNO3可再任选地循环到浸提步骤。然后，在有还原剂的情况下使AgCl与NaOH溶液反应，或用1000℃以上纯碱熔剂加热AgCl，使AgCl转变成元素Ag和NaCl。该要求的方法特适用于精炼粗银，尤其是Pb、Au、Cu和Pd含量高的粗银。环境中没有硝酸盐排放。Au和PGM容易分离及从Ag物流中回收。因此，贵金属的库存量大大低于用电解精炼而来的。新方法需遵循和优选的工作条件在下面说明。当Se未在熔融金属相在水中成粒前除去时，它将在用HNO3浸提Ag期间浓集在含Au的残渣中。这将使从含Au的残渣精炼Au大为复杂。除Se时，浴温不应该超过1250℃。温度越高，除Se速率越低。因此优选温度最高达1100℃。在任何情况下，该浴应保持在1000℃以上，亦即在粗银的熔点以上。可取的是从金属浴表面上除去任何浮渣可适当提高SeO2的挥发速率。除Pb时，浴温不应该超过1300℃。相对于耐热耗损，优选温度最高达1150℃。Pb结渣所用的熔剂应该是酸型的。酸型熔剂是包括磷酸盐、硅酸盐或硼酸盐作基本成分的熔剂。推荐一种由SiO2和Na2B4O7.5H2O组成的、重量比在15∶85和20∶80之间的熔剂。用HNO3浸提富Ag颗粒时，最低温度必须是50℃。温度较低时，有浸提反应变慢或甚至暂停，然后激烈地重新开始的危险。显然，为安全理由，要避免这种不稳定的行为。而且推荐在浸提时逐渐升高温度到至少70℃，以得到尽可能富Au的残渣。最好选择HNO3的量和浓度，以使所得AgNO3溶液含大约1000g/lAg，而游离HNO3浓度为1.5M。用这种方法，要处理的AgNO3溶液的体积不大，只要溶液保持在45℃以上，可避免AgNO3结晶。浸提时最好在反应混合物上保持富O2气氛。为此，容器可以是封闭型或加压型的。氧化气氛确实有助于使浸提反应的副产物NOx再循环，就地变成HNO3。反应是高O2分压有助于提高反应速率。下一步操作目的是从富Ag的溶液中分离出Cu、PGM和残余的Pb。应用热处理，因此大多数杂质脱硝，亦即它们的硝酸盐分解成氧化物，形成不溶的残渣。在这一步，含AgNO3熔融物的温度应保持在220-350℃之间。至少保持15分钟，以确保充分脱硝。但是，当Cu必须除到，以Ag为参照，10ppm或更低，脱硝温度必须保持稍高于300℃，以使Cu硝酸盐完全分解。有两种方法分离纯化的AgNO3和脱硝残渣的混合物。第一个方法是过滤熔融混合物。过滤必须在至少220℃进行，以保持在AgNO3的固化温度以上。得到纯化的熔融AgNO3。第二个方法是先使水与该混合物反应，然后过滤所得的浆料。因与上述解释HNO3浸提相似的理由，确定与该混合物反应的水量，使所得纯AgNO3溶液最好含大约1000g/l Ag，。纯化的AgNO3或AgNO3溶液可以就这样作商品出售。但是，若需要元素Ag，那末上述方法应增补把纯化的AgNO3转变成金属Ag的步骤。为此，可应用下述两种方法中任一种。第一个方法中，把纯化的AgNO3注入加热炉，使它在400℃以上分解。分解产物是元素Ag和NOx。一个洗涤器转化NOx成HNO3，HNO3可本文档来自技高网...

【技术保护点】
精炼含由Ｐｂ、Ｓｅ、Ｃｕ、Ａｕ和ＰＧＭ族金属为杂质的不纯银锭的方法，包括步骤： －－在５０℃以上，优选在富Ｏ↓［２］气氛中，用ＨＮＯ↓［３］浸提银锭，随后过滤，由此从富Ａｇ的溶液中分离出含Ａｕ的残渣来； －－加热富Ａｇ的溶液，由此蒸发Ｈ↓［２］Ｏ，形成含ＡｇＮＯ↓［３］的熔融物； －－在２２０－３５０℃保持含ＡｇＮＯ↓［３］的熔融物至少１５分钟，由此形成纯化ＡｇＮＯ↓［３］和含基本上全部ＰＧＭ氧化物的脱硝残渣的混合物； －－从脱硝残渣中分离出纯化的ＡｇＮＯ↓［３］：在２２０℃以上过滤此混合物，得到纯化的熔融ＡｇＮＯ↓［３］；或使水与此混合物反应，随后过滤，得到纯化的ＡｇＮＯ↓［３］溶液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D范霍特，S布罗维尔，
申请(专利权)人：尤密考公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]