金鹽回收中的超重力分離技術(shù)
旋轉(zhuǎn)填充床(RPB)強(qiáng)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金顆粒回收率>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)
金鹽回收中的選擇性沉淀技術(shù)
選擇性沉淀是濕法冶金中分離金鹽的核心工藝,其原理基于不同金屬離子在特定pH和配體條件下的溶解度差異。常用的沉淀劑包括:
亞硫酸鈉(Na?SO?):在pH=2-3時選擇性沉淀Au?,反應(yīng)效率>99%,同時抑制Cu2?、Ni2?共沉淀。
草酸(H?C?O?):80℃下還原Au3?為金屬金,產(chǎn)物純度99.9%,但需控制Fe3?干擾。
硫化鈉(Na?S):生成Au?S沉淀,適用于含汞廢液處理,但需嚴(yán)格調(diào)控硫化物濃度以避免膠體形成。
工藝優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn):
pH控制:采用自動滴定系統(tǒng)(精度±0.05),確保Au沉淀率>99.5%
晶種添加:引入納米金顆粒(5-10nm)作為晶種,縮短誘導(dǎo)期50%
絮凝劑選擇:聚丙烯酰胺(PAM)使沉淀顆粒從0.1μm增大至5μm,過濾速度提升3倍
工業(yè)案例:
日本田中貴金屬的連續(xù)沉淀系統(tǒng),處理能力2m3/h,尾液含金<0.1mg/L
缺陷控制:通過XRD分析發(fā)現(xiàn)過度攪拌會導(dǎo)致β-Au?O?雜相生成(需限制剪切速率<500s?1)
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(diǎn)
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(biāo):
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(fù)載量8-15kg/t炭
溶劑萃?。杭谆惗』∕IBK)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(jì)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
金鹽回收生物冶金回收技術(shù)
生物技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展:
菌種選擇
嗜金屬硫桿菌:氧化Fe2?產(chǎn)生Fe3?氧化劑
芽孢桿菌:分泌氰化物(0.1-0.3mM)
工藝參數(shù)
pH范圍:1.5-2.5(酸性)或9-10(堿性)
溫度:30-45℃
反應(yīng)時間:5-15天
技術(shù)指標(biāo)
浸出率:65-85%
能耗:僅為化學(xué)法的20%
投資成本:$1.2-1.8M/100tpd
局限性:
菌種耐受性:Au濃度>50mg/L時活性抑制
反應(yīng)速率:比化學(xué)法慢10-20倍
金鹽回收電解回收的動力學(xué)研究
金鹽回收電解過程受傳質(zhì)與電荷轉(zhuǎn)移雙重控制,其動力學(xué)特性表現(xiàn)為:
陰極反應(yīng)機(jī)理:
主反應(yīng):Au(CN)?? + e? → Au + 2CN?(標(biāo)準(zhǔn)電位-0.6V vs SHE)
競爭反應(yīng):2H? + 2e? → H?↑(需維持pH>10抑制析氫)
關(guān)鍵動力學(xué)參數(shù):
參數(shù) 典型值 影響規(guī)律
交換電流密度j? 1.2×10?3 A/cm2 隨溫度升高呈指數(shù)增長
傳遞系數(shù)α 0.52 與電極表面粗糙度正相關(guān)
擴(kuò)散層厚度δ 50-100μm 與流速的-0.5次方成正比
強(qiáng)化措施:
脈沖電解:采用占空比1:4的方波(f=50Hz),使晶粒尺寸從20μm降至5μm
流體擾動:在電解槽中設(shè)置靜態(tài)混合器,極限電流密度提升至350A/m2
添加劑調(diào)控:添加1ppm的Pb2?可使沉積過電位降低120mV
金鹽回收一克多少錢?答:金鹽回收一克500元。
12年