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:
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)
金鹽回收廢料的來源與特征
金鹽回收原料主要來自五大渠道:
(1)電鍍廢液:含金1-15g/L,同時含Ni2?、Cu2?等雜質(zhì),pH值8-12。典型組成為:
Au:3.2g/L
KCN:85g/L
有機添加劑:5-10g/L
(2)電子蝕刻廢液:微酸性(pH2-4),含Au3? 0.5-3g/L,F(xiàn)e3? 20-50g/L。SEM-EDS分析顯示存在AuCl??絡(luò)合物特征峰。
(3)廢棄催化劑:汽車三元催化劑中金負載量0.1-0.5wt%,與Pt、Pd形成合金相。BET比表面積120-180m2/g。
(4)珠寶加工廢料:含金鹽拋光液的金濃度0.05-0.3%,含SiO?磨料30-50%。
(5)醫(yī)療廢棄物:如廢棄的金鹽類藥物,Au含量0.5-2mg/支。
金鹽回收純化與回收技術(shù)
高鹽制備工藝:
化學(xué)精制
王水溶解:HCl:HNO?=3:1,溫度70-80℃
還原劑選擇:
SO?:純度99.99%,但需尾氣處理
抗壞血酸:環(huán)保型,成本較高
電解精煉
電解液組成:HAuCl? 80-120g/L,HCl 80-150g/L
添加劑:明膠0.1-0.3g/L改善結(jié)晶
區(qū)域熔煉
溫度梯度:150℃/cm
通過次數(shù):10-15次
終純度:99.999-99.9999%
質(zhì)量控制點:
痕量元素:ICP-MS檢測(ppt級)
晶體形貌:SEM觀察(避免枝晶)
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