金鹽回收中的超重力分離技術(shù)
旋轉(zhuǎn)填充床(RPB)強化多相分離:
核心參數(shù)
參數(shù) 典型值 物理意義
轉(zhuǎn)速 1000-1500 rpm 產(chǎn)生50-200倍重力加速度
填料類型 不銹鋼絲網(wǎng) 比表面積1200 m2/m3
液泛速度 8-12 m3/(m2·h) 操作上限
應(yīng)用場景
溶劑萃?。?br />
傳質(zhì)系數(shù)提升8倍(相比攪拌槽)
級效率>95%
氣液反應(yīng):
臭氧氧化氰化物(接觸時間<1 s)
納米顆粒分離:
10 nm金顆?;厥章?99%
案例數(shù)據(jù):
處理含金廢液(2 g/L),單級回收率98.5%
設(shè)備高度僅1.2 m(為傳統(tǒng)塔器的1/5)
金鹽回收中的壓擠壓技術(shù)
高壓處理電子廢料實現(xiàn)金屬解離:
設(shè)備參數(shù)
壓力:5-8 GPa(相當于地核壓力)
沖頭速度:1-2 mm/s
模具材料:硬質(zhì)合金(HV>2000)
解離效果
物料 解離度 金裸露率
手機主板 95% 90%
CPU芯片 85% 75%
后續(xù)處理:
氣流分選(密度差異)
靜電分離(導(dǎo)電性差異)
優(yōu)勢:
無化學(xué)試劑添加
處理速度200 kg/h
金鹽回收中的選擇性氯化技術(shù)
選擇性氯化法適用于處理含金電子廢料(如PCB),其核心是通過控制氯氣濃度和溫度實現(xiàn)金的揮發(fā):
反應(yīng)機理
氯化揮發(fā):2Au + 3Cl? → 2AuCl?(g)(沸點254°C)
雜質(zhì)抑制:Cu、Fe等生成固態(tài)氯化物殘留
工藝參數(shù)優(yōu)化
參數(shù) 佳范圍 作用機制
溫度 450-500°C 平衡揮發(fā)速率與能耗
Cl?濃度 30-50 vol% 避免過量腐蝕設(shè)備
載氣流速 0.8-1.2 L/min 確保氣態(tài)AuCl?充分帶出
工業(yè)案例:
日本DOWA的流化床氯化系統(tǒng):處理含金0.2%的電子廢料,回收率>99%
兩級冷凝設(shè)計:200°C(收集AuCl?),二級50°C(捕集Hg/Pb氯化物)
挑戰(zhàn):
設(shè)備需采用哈氏合金C276(耐氯腐蝕)
尾氣需堿洗+活性炭吸附處理
金鹽回收中的選擇性電沉積技術(shù)
選擇性電沉積通過控制電位實現(xiàn)多金屬溶液中金的回收:
技術(shù)原理
極化曲線分析:
Au(CN)??還原電位:-0.6 V vs SHE
Cu(CN)?2?還原電位:-1.1 V vs SHE
電位窗口控制:
工作電位-0.7至-0.9 V(抑制銅共沉積)
脈沖電位(正向-0.65 V,反向-0.3 V)
電極系統(tǒng)設(shè)計
組件 規(guī)格要求 功能特點
陰極 三維多孔碳(比表面積800 m2/g) 增大沉積面積,降低局部電流密度
陽極 鈦基混合金屬氧化物(MMO) 氧析出過電位高(>1.2 V)
隔膜 陰離子交換膜(DF-120) 阻止Cu(CN)?2?遷移
工藝指標:
電流效率:92-95%
金純度:99.99%(Cu<5 ppm)
能耗:0.5 kWh/g Au
工業(yè)案例:
加拿大Mint電解廠采用此技術(shù)處理含Cu 20 g/L的廢液,金回收率99.3%
金鹽回收吸附材料與技術(shù)
新型吸附劑性能對比:
活性炭類
椰殼炭:孔徑2-5nm,吸附量12kg/t
煤質(zhì)炭:機械強度>95%,適用CIP工藝
離子交換樹脂
強堿性201×7:交換容量1.8mmol/g
螯合型IRC-718:選擇性系數(shù)Au/Cu=1500
功能化材料
硫醇改性SiO?:吸附速率常數(shù)k=0.12min?1
石墨烯氣凝膠:比表面積650m2/g,吸附量35kg/t
工業(yè)案例:
南非AngloGold的樹脂廠:處理量2000m3/d,尾液<0.01mg/L
動態(tài)吸附柱設(shè)計:徑高比1:4,空塔流速8BV/h
金鹽回收工廠的數(shù)字化管理
1. 智能倉儲系統(tǒng)
RFID標簽追蹤物料批次
自動稱重精度±0.1 kg
2. 數(shù)字孿生應(yīng)用
電解槽電流密度模擬(誤差<3%)
浸出率預(yù)測模型(R2>0.95)
3. 能源優(yōu)化
余熱發(fā)電(ORC系統(tǒng))
分時電價生產(chǎn)調(diào)度
實施效果(某200t/d工廠):
金損失減少0.8%(年增收$1.2M)
能耗降低15%
安全事故率下降90%
金鹽回收濕法冶金回收技術(shù)
濕法工藝適合低濃度金鹽回收,核心步驟包括:
浸出系統(tǒng)
氰化浸出:NaCN濃度0.1-0.5%,pH10.5-11.5,DO>6mg/L
非氰浸出:硫脲(CS(NH?)?)體系,濃度1-2%,F(xiàn)e3?作氧化劑
固液分離
板框過濾:精度1μm,處理量2-5m3/h
離心分離:3000rpm,固相含金<0.1g/t
富集提純
活性炭吸附:CIL工藝,金負載量8-15kg/t炭
溶劑萃取:甲基異丁基酮(MIBK)萃取率>99%
還原沉淀
鋅粉置換:Zn/Au比3:1,反應(yīng)時間30min
草酸還原:pH1.5-2.0,溫度80-90℃
經(jīng)濟性對比:
方法 成本(USD/kg Au) 回收率 適用濃度
氰化 850-1200 98% >1g/t
硫脲 1500-1800 95% 0.1-1g/t
樹脂 2000-2500 92% <0.1g/t
金鹽回收環(huán)保處理與安全管理
關(guān)鍵環(huán)保技術(shù):
廢水處理
破氰工藝:
堿性氯化法:ORP>300mV,CN?<0.2mg/L
臭氧氧化:0.5-1.0g O?/g CN
重金屬去除:
硫化鈉沉淀:殘余Au<0.01mg/L
電絮凝:鋁電極,電流密度10A/m2
廢氣治理
氰化氫吸收:NaOH噴淋塔,效率>99.9%
汞齊化裝置:處理含汞金鹽廢氣
固廢處置
危廢代碼:HW17(含氰廢物)
固化處理:水泥固化體強度>10MPa
安全規(guī)范:
氰化物車間:設(shè)置HCN檢測報警(TLV=10ppm)
應(yīng)急洗眼器:服務(wù)半徑15m內(nèi)配置
金鹽回收,火法冶金回收工藝
火法處理適用于高含量(>1%)金鹽廢料,主要流程包括:
預(yù)處理階段
烘干脫水:120℃下將含水率從80%降至<5%
配料熔劑:按金鹽:硼砂:碳酸鈉=1:0.3:0.2比例混合
熔煉階段
電弧爐熔煉:溫度1350-1500℃,時間2-3h
貴鉛形成:Au與Pb形成合金(密度11.3g/cm3),與渣相分離
灰吹氧化:900℃下鼓風(fēng)氧化除鉛,獲得粗金錠
精煉階段
電解回收:采用AuCl?-HCl電解液,電流密度200A/m2
純度提升:從99.5%提純至99.99%
典型技術(shù)指標:
回收率:98.2-99.5%
能耗:850-1200kWh/kg Au
渣含金:<0.01%
12年