2014年2月貴金屬Feb.2014第35卷第1期Precious MetalsVoL 35. No高純金的電解工藝葉躍威(浙江省遂昌金礦有限公司,浙江遂昌323304)摘要:介紹了遂昌金礦有限公司的高純金電解工藝。實(shí)踐表明,采用該工藝,在金陽極板含金95%~9%下經(jīng)過一次金電解,金純度即可達(dá)到99,997%以上。經(jīng)檢測,雜質(zhì)含量低于高純金(9999%的雜質(zhì)要求關(guān)鍵詞:有色金屬冶金;高純金;電解中圖分類號:TF831文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1004-0676(2014)01-002304Electrolysis Process of High Purity GoldYE Yuewe(Suichang Gold Mine Limited Company, Suichang 323304, Zhejiang, China)Abstract: The high-purity gold electrolysis process of Suichang Gold Mine Co Ltd, is introduced. Theproduction practice showed that, the content of gold can reach above 99.997% after only one cyclelectrolysis from the anode plate which contains 95%0-99% gold. The test results showed thats accord with the requirement of Chinese national standard of high-purity gold(99.999%)Key words: nonferrous metallurgy; high purity gold; electrolysis process國標(biāo)一號金乃至高純金的生產(chǎn)工藝主要有化學(xué)指出,以99.9%或9999%黃金作為陽極,用滌綸濾法、溶劑萃取法和金電解法?；瘜W(xué)法提純具有投資布制作陽極濾袋,將陽極與電解液隔離,用純度為少,金屬積壓少的優(yōu)點(diǎn),但也有其無法克服的缺點(diǎn),99.99%的金始極片作陰極,可得到品位99,999%金即由于還原金粉的吸附作用,以AuCI-Ag的形態(tài)電解精煉是提高金的純度最為實(shí)用的一種方存在,以通常的方法難以去除,故銀等雜質(zhì)偏高。法,不僅除雜質(zhì)效果好,而且流程短,操作簡便?；瘜W(xué)還原分離法一般以99.9%質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)遂昌金礦有限公司(以下簡稱“我公司”)采用的是以上的Au作為原料,通過王水溶解造液,鹽酸趕非對稱交流電源,對含Au95%9%、Ag0.8%硝,控制溶液中的Au(I濃度及還原劑草酸的用量3.6%、Pb0.43%-5.41%的電解原料采用特殊的工藝和還原時(shí)間及溫度來實(shí)現(xiàn)5N金的生產(chǎn)。但此法對控制手段,電解金的質(zhì)量普遍在99997%以上,用環(huán)境污染較大,成本較高,勞動強(qiáng)度大。該電解金澆鑄的金錠化學(xué)成份不僅優(yōu)于國標(biāo)一號金溶劑萃取法通常將9999A叫(金粉或陰極的要求,而且一次性生產(chǎn)出雜質(zhì)含量小于高純金金)用王水溶液或電解造液的方法制備較純的氯金(99.999%要求的高純金。酸溶液,再用高純乙醚萃取,經(jīng)反萃后以二氧化硫(高純草酸)還原,即可得到品位99,999金。但此法1電解原理同樣會對環(huán)境造成較大污染,而且存在易爆、易燃的防范問題電解精煉時(shí),以粗金作陽極,用純金始極片作會,YH史圖國煤化工MHG收稿日期:2013-04-22作者:葉躍威,男,高級工程師,研究方向:選冶、化驗(yàn)技術(shù)。E-mail:yyw765@aliyun.com貴金屬第35卷au-3e= Al主要的雜質(zhì)為銀。為了解決銀的危害,我公司采用的是非對稱交流電源,該電源有如下優(yōu)勢:對處理式中Me代表比較活潑的金屬元素。含銀較高的金陽極板,既可解決陽極鈍化問題,又陰極主要發(fā)生下列反應(yīng)可降低電源本身引起的陰極瞬時(shí)貧化,從而獲得較Au++3e=Au高純度的電金。另外,非對稱交流電源結(jié)構(gòu)簡單Me+ne=Me只需變壓器調(diào)壓,可控硅控制導(dǎo)通時(shí)間即可,電工從上述陽極和陰極過程看,如果選擇適當(dāng)槽電可自行制作。壓(即適當(dāng)控制陰極電流密度),控制陰極只有Au2.1.2操作制度析出,而使活潑金屬(Me)不析出或基本不析出,仍對金電解的工具、設(shè)備等必須采用專用制度,留于電解液中,這樣金就得到了純化。不許混亂使用。操作中使用專用手套及專用工具我公司金電解工藝流程圖如下所示專用物品擺放在專用工具箱中,對通風(fēng)等設(shè)施均采用木質(zhì)、塑料等材料,避免鐵釘?shù)氖褂谩＝鸱?.1.3塑料陽極框的使用我們根據(jù)金電解槽及金陽極板的尺寸,自制了金陽極板澆鑄塑料陽極框。每次使用前,在陽極框外套用兩層耐酸的滌綸布。這樣,在清洗殘極時(shí)能輕松拿取,避免陽極泥滴落到電解液中,同時(shí)在有限的極距間避免發(fā)生短路事故。裝槽電解2.1.4濃差極化的克服由于電解液含金量大,靜態(tài)生產(chǎn)時(shí)溶液易分層當(dāng)濃差極化嚴(yán)重時(shí),生產(chǎn)出的電金下部分很好,而金陽極泥電解金金殘極上部分出現(xiàn)黑色的海綿金。為了克服濃差極化,某冶煉廠采用在金電解系統(tǒng)中增設(shè)一個(gè)高位槽和一個(gè)[銀陽極澆鑄[硝酸一次浸煮低位槽,通過鈦泵使金電解液采用下進(jìn)上出的方式進(jìn)行循環(huán)8。這無疑增加了金的積壓和操作環(huán)境對氨水浸煮金純度的影響因素。我公司采用一套自制的充氣裝置,不需額外增加金的積壓,很好地解決了濃差極硝酸二次浸煮化問題。22對金電解原料的要求切割澆鑄」22.1金陽極板盡量提高金陽極板的質(zhì)量,減少其中的雜質(zhì)含高純金錠量,對高純金的生產(chǎn)至關(guān)重要。我公司采用“黑金圖1金電解工藝流程圖粉硝酸一段浸出→高鉛金粉→堿浸岀→硝酸二段浸Fig. I Diagram of gold electrolysis process出→澆鑄除雜→金陽極”的工藝,處理后的金陽極板含鉛可降到1%以下,金陽極含金達(dá)96.0%高純金的生產(chǎn)實(shí)踐99.50%222電解液的制備2.1對金電解設(shè)備、操作環(huán)境的要求制取金電解液有2種方法,一種是王水溶金法,2.1.1電源另一種是隔膜電解法在使用電解法中,絕大部分企業(yè)使用的是交直王水溶金法造液的優(yōu)點(diǎn)是速度快,但有如下弊流疊加電源。國內(nèi)黃金企業(yè)金電解的Au9999牌號端:趕硝很難趕徹底,殘余硝酸不僅造成電解金的產(chǎn)品中,雜質(zhì)品位一般為(%0Ag0.0015001、返溶,而且會引起滌綸阻極袋的氧化,從而造成陽Cu0.0003~0.003、Pb0.0002~0.0021,re0.0002~極泥泄漏影響中國煤化工0.036、Bi0.0001-~0.002、Sb0.0001-~0.001。可見,我公司采CNMHG。電解液制第1期葉躍威:高純金的電解工藝25備完成后,對電解液進(jìn)行除鉛:取適量稀釋后的優(yōu)電解液溫度靠電解過程產(chǎn)生的熱量來維持,可以淸級純硫酸,用塑料瓢緩慢加入金電解液中,并進(jìn)行足生產(chǎn)要求。攪拌,待電解液溫度降至室溫后,對電解液過濾由于始極片較薄,在生產(chǎn)10-12h后,再連續(xù)經(jīng)此處理后,電解液中鉛含量可以降到1gL以下。開動沖氣攪拌裝置,這樣可以避免因充氣而引起的223始極片的制作短路現(xiàn)象。近年來,多數(shù)工廠都采用軋制法制取始極片。2.3.2金電解的過程控制措施我公司采用電解法制作,嚴(yán)格按照參考尺寸進(jìn)行操(1)當(dāng)電解到一定程度時(shí),要對電解液進(jìn)行測作,將制作好的始極片經(jīng)以下程序處理:置入稀硝定,如果電解液中含鉛上升較髙,會引起陽極鈍化,酸液中浸煮6h→清水洗滌→氨水浸泡4h→稀硝酸這時(shí)就需要加硫酸除鉛,其反應(yīng)原理為:浸煮6h→烘干后計(jì)量→金電解。Pb"+SO4=PbsO4224輔助材料(2)盡量減少鐵制工具的使用,在萬不得已時(shí)金電解是在耐酸瓷槽或塑料槽中進(jìn)行的。導(dǎo)電可以使用不銹鋼工具,一般使用玻璃或塑料工具棒和導(dǎo)電排采用自制鍛打純銀板刨銑制成,陽極板(3)陽極袋材料的選擇很關(guān)鍵,材料必須耐酸的吊鉤用純金制造。致密,能有效阻止氯化銀等細(xì)顆粒物質(zhì)的泄漏,從23金電解操作工藝而避免顆粒的漂移、吸附等不良后果。在2000年前,2.3.1工藝條件本公司由于對陽極袋材料選擇問題,金電解過程中金陽極板成分:Au95%99%,Ag0.9%發(fā)生了陽極袋氧化破損現(xiàn)象,造成微量陽極泥外泄291%,Pb0.43%2.5%,Cu0.010%~0.035%。槽壓電金含雜質(zhì)超標(biāo),生產(chǎn)的不合格電解金如表1所示。降0.25-0.50V,電解液的密度為130-140(gm),表1不合格電解金雜質(zhì)含量Tab 1 Content of impurities in non-conforming electrolytic gold不小于/%6不大于/%牌號Au-2標(biāo)準(zhǔn)9950.020.0150.0030.0030.0020.002不合格電金999699990.001~0.030.0005-0.0010.0005-0.0040.001~0.0040.00050.0005我們將此作為質(zhì)量事故進(jìn)行分析,對其它相關(guān)《金陽極板澆鑄操作規(guī)范》和《標(biāo)準(zhǔn)金錠生產(chǎn)操作的影響因素一并做了整改,同時(shí)加強(qiáng)了對操作人員規(guī)范》等規(guī)范性的作業(yè)指導(dǎo)書。經(jīng)整改后,我公司的培訓(xùn),形成操作的制度化。先后制定了《冶煉工生產(chǎn)的電金、金錠均好于GB/4135-1994的Au-1要藝標(biāo)準(zhǔn)》、《金電解操作規(guī)范》、《金陽極驗(yàn)收規(guī)定》求(見表2),受到了市場的好評表2黃金化學(xué)成分對照表Tab 2 Chemical composition comparing table of gold不小于0不大于/%標(biāo)準(zhǔn)牌號BiGBT4135-1990.0050.0020.001遂金電金、錠201年至今0.00050.00050.00050.00050.00050.0005*注:表內(nèi)數(shù)據(jù)由浙江省技術(shù)監(jiān)督局、國家金銀及制品檢驗(yàn)中心、沈陽造幣廠等多家部門檢測。(4)如液面下降,要及時(shí)補(bǔ)加去離子水或金電入電解槽,繼續(xù)下一周期的生產(chǎn)。浸洗好的電金裝解液。隔一段時(shí)間,起出電金,剪掉掛耳,稱出濕入專用不銹鋼:主的白紙遮蓋,放入重后,放入盛有稀硝酸的不銹鋼盤中加熱浸煮,方專用烘箱中烘ˉ中國煤化工法同始極片的操作相同。同時(shí),按需稱量始極片掛2013年YHaCNMH3,經(jīng)(長春)貴金屬第35卷國家金銀及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的分析檢測,結(jié)質(zhì)含量遠(yuǎn)小于高純金(99,999的要求果如表3所示。分析結(jié)果表明:我們生產(chǎn)的金錠雜表3產(chǎn)品金錠雜質(zhì)元素含量Tab 3 Impurities content of gold ingot product樣品雜質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(不大于105)Ag Cu Fe Pb Bi Sb Pd Mg As Cr Ni Cd Al Pt Rh Ir Ti Zn高純金標(biāo)準(zhǔn)遂金AA13-20.50.210.20.,20.20210.20.2020.20.20.202020.2023結(jié)語[P].2013-2-13[S]江西銅業(yè)集團(tuán)公司.一步法高純金生產(chǎn)工藝:中國,使用金電解生產(chǎn)高純金的是一種很好的方法200710052266[P]2008-02-13我公司采用非對稱電源,采用獨(dú)特的生產(chǎn)工藝和嚴(yán)[6]付國民.非對稱交流電源在金電解生產(chǎn)中的應(yīng)用[格的操作手段,在金原料含量95%99%的情況下,黃金,200021(5):37-3能一次性生產(chǎn)含金9997%以上的黃金,并能生產(chǎn)of non-syIa ac power雜質(zhì)含量遠(yuǎn)小于高純金(99.999%標(biāo)準(zhǔn)的金錠supply in the operation of gold electrolysis[J]. Gold, 200021(5):37-39參考文獻(xiàn):[]宋文代,趙蘭芳,王青.修訂金銀國標(biāo)提升產(chǎn)品質(zhì)量參[]張東山,薛慧芳,趙洪遠(yuǎn),等.化學(xué)提純法生產(chǎn)1“金研與國際競爭[J黃金,2003,24(2):1-5究[.黃金學(xué)報(bào),20,02(2):133-136Song W, Zhao L, Wang Q. Reevise the naZhang D, Xue H, Zhao H, et al. Research on chemicalof gold and silver, improve product quality, participate inmethod of gold purifying for Au-I producing[J]. Goldnal competition. Gold, 2003Journal,2000,2(2):133-136[8]黃紹勇.循環(huán)法在金電解中的應(yīng)用叮.江西銅業(yè)工程,2]楊國祥,鄧志明.鍵合金絲用高純金的制備門.貴金屬1999(3):17-12010,31(2):5456Huang S. The application of recycling law into goldYang G, Deng Z Preparation of high pure gold used forelectrolyaing[J]. Copper Engineering, 1999(3): 17-19gold bonding wires[J]. Precious Metals,,2010.,31(2):[9]葉躍威.高鉛銀陽極泥的處理[J.有色金屬:冶煉部分,2004(1):33-34[3]王芳舉.乙醚萃取法制備高純金J.有色金屬:冶煉部Ye y, treatment of silver anode slime with high lead分,1975(4):20-22content[J]. Nonferrous Metals: Extractive Metallurgy,[4]胡建華.一種高純金的制備方法:中國,2012104401432004(1):33-34中國煤化工CNMHG