Очистка свинца от благородных металлов (обессеребрение)
В черновом свинце содержится до 3 кг/т благородных металлов, главным образом серебра. Поэтому операцию очистки свинца от благородных металлов называют обессеребрение. Свинцовые заводы - основные производители серебра.
Благородные металлы (Аu, Аg) могут быть удалены из свинца следующими способами: окислительным плавлением свинца (купелированием), дробной кристаллизацией, очисткой цинком.
Окислительное плавление свинца заключается в продувке ванны свинца воздухом при 900-960 °С. Весь свинец при этом переводят в глет (РbО), а золото и серебро получают в остатке в виде сплава. Глет затем восстанавливают до свинца. Содержание благородных металлов в восстановленном свинце составляет около 20 г/т. Окислительное плавление свинца сопровождается потерями металлов (Рb, Аg, Аu) и высокими эксплуатационными затратами. В настоящее время как способ рафинирования свинца не применяется.
Дробная кристаллизация основана на явлении ликвации. При медленном охлаждении свинца в интервале температур 324-304 °С происходит кристаллизация чистого свинца (на поверхности расплава), а благородные металлы накапливаются в маточном расплаве. Когда концентрация благородных металлов в маточном расплаве достигнет 2%, производят купелирование. Свинец при дробной кристаллизации очищается от благородных металлов до 16 г/т. Способ в настоящее время не применяют из-за высоких потерь металлов и значительных эксплуатационных расходов.
|
|
|
Очистку свинца от серебра и золота (обессеребрение) на всех свинцовых заводах производят цинковым способом. Способ основан на способности цинка образовывать с золотом и серебром нерастворимые в свинце интерметаллические соединения и твердые растворы, более тугоплавкие, чем свинец. Цинк при этом в свинце почти не растворяется. Плотность образующихся твердых сплавов меньше, чем у свинца, и они всплывают на поверхность свинцовой ванны в виде твердой пены, которую удаляют. Остаточное содержание в свинце благородных металлов не превышает 5 г/т. Между цинком и благородными металлами при температуре обессеребрения (330-550°С) происходит взаимодействие с образованием твердого при этих температурах сплава, в составе которого могут быть интерметаллические соединения золота (АuZn, АuZn3, Аu2Zn5) и серебра (Аg2Zn3, Аg2Zn5) с цинком, а также их твердые растворы.
Так как золота в черновом свинце содержится значительно меньше, чем серебра, то основную реакцию процесса обессеребрения можно представить следующим уравнением:
[Аg]Pb + [Zn]Pb = [АgZn]Pb + Q
где [Аg]Pb и [Zn]Pb - растворенные в свинце серебро и цинк; [АgZn]Pb -самостоятельная фаза переменного состава от m = 2,1 до m = 9,3. В заводских условиях чаще всего m = 3, и состав АgZn3.
|
|
|
Повышение температуры обессеребрения способствует получению более богатой по благородным металлам пены и снижению расхода цинка. При этом увеличивается скорость ликвации пены на поверхность свинцовой ванны и сокращается продолжительность операции рафинирования. Однако глубокую очистку свинца от благородных металлов можно получить только при температуре, близкой к температуре затвердевания свинца, когда пена образуется бедная, расход цинка большой, а в съемы увлекается много свинца. В связи с этим рационально обессеребрение проводить по стадиям:
· При высокой температуре следует получать товарную пену, богатую благородными металлами (>5 % Аg), содержащую мало цинка (<30%) и направляемую на извлечение благородных металлов.
· При низкой температуре достигается глубокая очистка свинца, но получается бедная по благородным металлам пена с большим избытком цинка. Эту пену следует использовать как оборотный продукт при более высокотемпературном обессеребрении.
Золото взаимодействует с цинком более активно, чем серебро. Поэтому при небольшой добавке цинка можно золото выделить в отдельный съем. Медь, так же как золото и серебро, образует с цинком тугоплавкие интерметаллиды и переходит в пену, затрудняя ее последующую переработку и увеличивая расход цинка. Поэтому медь следует удалить из свинца до обессеребрения. Обессеребрение ведут в рафинировочных котлах периодически.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1881; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!