阳极泥矿物是电解精炼电镀金、银等贵金属时，在阳极、阴极产生的沉积物，它是一种重要的贵金属二次回收矿料^[1-3]。阳极泥矿物的成分主要取决于铜阳极原料的组分，由于不同厂家使用的原料不同，使得阳极泥矿成分、物相等差异较大。由于阳极泥矿中往往富含贵金属和有价金属，如金、银、铂、钯、铜、铅、钡、硒、锑等，因而成为我国提取贵金属的主要原料之一^[4]。据统计，目前我国消费的贵金属近一半是通过提取阳极泥等二次矿物获得的^[5]。

阳极泥矿物的传统提取贵金属的工艺流程存在一些关键的技术难题^[6-9]，例如：工艺中金、银的损失严重，回收率不高，工序复杂，成本较高，污染环境等。为了改进工艺，提高贵金属的回收率，降低尾料中贵金属的损失，通过对韶关某中型企业提供的阳极泥矿原料中贵金属、主要贱金属等元素的赋存状态进行了详细分析。同时，阳极泥矿物的工艺矿物学分析为制定环保、高效的提取贵金属的工艺提供了理论依据^[10-12]。

1 试验设备及方法

为了详细研究阳极泥矿的物相及成分，试验时使用荷兰帕纳科Axiosmax X射线荧光光谱仪对其进行半定量分析，并对主要元素进行定量分析；使用Mastersizer 300激光粒度分析仪对其粒度进行分析；使用荷兰帕纳科Empyrean X射线衍射仪(XRD)对其物相、成分进行分析；使用德国蔡司EV018电子扫描电镜(SEM)对阳极泥矿的物相及结构特征进行分析。

2 成分分析

通过对阳极泥矿的元素进行X射线荧光光谱分析，该样品中共含有二十多种元素，其中金属元素主要为Cu、Pb、Ag、Ba等，非金属元素主要为S、As、Se、C等，分析结果详见表 1。为了更加准确的分析其中主要元素的含量，对其中的主要元素进行定量分析，分析结果详见表 2。

3 粒度和成分 3.1 粒度分析

阳极泥矿的粒度分析结果见图 1。结果表明，此阳极泥矿的粒度细，主要集中在8~40 μm，占比超过60%。由于矿物的粒度细，在原料预处理时省去了磨矿工序。

3.2 XRD分析

阳极泥矿X射线衍射分析结果见图 2所示。结果表明，此阳极泥矿中主要的化合物包括硫酸铅、硫酸铜、氧化银、硫酸钡、硒化银、硫酸锑、金铅合金等。

4 物相分析

通过使用电子扫描电镜、能谱仪等仪器详细分析了阳极泥矿中金、银的结构形式及赋存状态，主要贱金属铅、铜的结构形式及赋存状态，主要合金化合物、硫酸盐、锑酸盐、硒化物、氧化物的结构形式及赋存状态。

4.1 银

阳极泥矿中含银化合物常见物相见图 3(a)、3(b)，能谱图见图 4，通过能谱采点分析所得的含银化合物中元素的含量统计见表 3。

从形态上观察，阳极泥矿中含银化合物主要包括圆形、长条形、四方形及不规则形状，其中以圆形为主。从结构上分为简单化合物和复杂化合物两大类，其中常见的简单化合物主要包括硒化银、硒酸化银、铜银硒、金银合金等；常见复杂化合物中大部分银包裹在硫酸铜或者硫酸铅里面形成共生化合物，部分复杂化合物中伴随其它金属和非金属元素，如砷、硒、锑等。由表 3统计可知，常见的简单化合物中(除了金银合金)银、硒、铜含量分别占比65.31%~83.37%、16.63%~21.67%、10.04%~12.82%，复杂化合物中银、硒、铜、铅含量分别占比10.16%~16.02%、8.36%~10.01%、9.39%~20.04%、35.96%~62.09%。由此可知，阳极泥矿中的银赋在硫酸铜或硫酸铅基体上，并伴随少量的硒、砷、锑等元素形成复杂化合物。

4.2 金

阳极泥矿中含金物相见图 5，能谱见图 6。通过能谱采点分析所得的含金化合物中元素的含量统计见表 4。

由物相图分析可知，阳极泥矿中的金常与银伴生在一起，金的赋存状态大部分以金银合金形式为主，少部分包裹在硒化铜及硫酸铅中并伴随少量的银、锑等元素形成共生化合物。含金物相形态主要有圆形颗粒状、方形、长条状及不规则形状，其中以圆形颗粒状为主。由表 4统计可知，含金物相中金、银、铜、铅元素含量分别占比13.03%~78.82%、21.18%~65.31%、9.39%~11.01%、10.32%~16.04%。

4.3 铅

阳极泥矿中含铅化合物常见的物相见图 3(a)、图 5(b)及图 7所示。通过能谱采点分析所得的含铅化合物中元素的含量统计见表 5。

由前面的成分及XRD分析可知，在阳极泥矿中，铅是最重要的杂质金属元素之一。在大部分含铅阳极泥矿中，由于铅元素常与金银形成共生化合物，因此分离铅与金银的难度较大，提取贵金属工艺的成败往往由能否有效的除去铅决定，研究铅的物相很有必要。经分析可知，铅的赋存状态较为复杂，形成了形态各异的复杂形状，主要有圆形、条形、四方形及不规则形状。阳极泥矿中的铅主要以化合物形式存在，包括硫酸铅、硫酸铅钡、砷酸锑铅，并伴有锑、金银、砷等元素，其中主要以硫酸铅化合物为主。由表 5统计可知，含铅物相中铅、银、铜、锑、钡元素含量分别占比10.32%~74.53%、10.30%~28.30%、5.14%~18.82%、17.63%~23.34%、9.92%~48.60%。

4.4 铜

阳极泥矿中含铜化合物常见的物相见图 3、图 5(b)及图 8所示。通过能谱采点分析所得的含铜化合物中元素的含量统计见表 6所示。

铜是阳极泥矿中最基本的金属元素，也是含量最高的贱金属杂质元素，由前面的成分及XRD分析可知，铜元素含量占比达到17%以上。由图 8分析可知，形状上主要包括圆形、不规则形状。铜主要以硫酸铜化合物形式存在，硫酸铜是阳极泥矿的基底，并附存大量的其它杂质元素，形成共生化合物，常见包裹的杂质元素有金银、铅、硒、锑等。除此之外，阳极泥矿中还含有少量的砷酸铜、银硒铜、硫化铜并伴随少量的银硒元素，产生这些化合物的原因主要是由于电解精炼时反应不充分造成的。由表 6统计可知，含铜物相中铜、银、铅、硒元素含量分别占比5.14%~20.04%、10.16%~67.09%、35.96%~67.78%、8.36%~21.67%。

4.5 其它有价元素

除了上述物质以外，此阳极泥矿中还含有硫酸钡、硫酸锑、硒化铜等化合物以及少量的钯等稀有贵金属元素。稀有贵金属元素含量虽少，但属于很宝贵的资源，研究提取回收工艺非常必要。另外，阳极泥矿中还含有较多的砷元素，在处理过程中要严格控制砷元素的分离回收，避免造成环境污染。

综上所述，此阳极泥矿中的主要物相包括：银及其化合物、金及其合金、铜及其化合物，铅及其化合物，硫酸钡、硫酸锑、硒化铜等，详细结果如表 7所示。

通过以上研究表明，此阳极泥矿主要特点是结构复杂，富含贵金属金、银，贱金属主要包括铅、铜，其中银主要以硒化银、硒酸化银、铜银硒、金银合金及包裹在硫酸铜或者硫酸铅里面形成共生化合物等形式存在，并伴随其他金属和非金属元素，如砷、硒、锑等元素；金主要以金银合金形式存在，少部分包裹在硒化铜及硫酸铅中并伴随少量的银、锑等元素；铅主要以化合物形式存在，包括硫酸铅、硫酸铅钡、砷酸锑铅，并伴有锑、金银、砷等元素，其中主要以硫酸铅化合物为主；铜主要以硫酸铜化合物形式存在，硫酸铜是阳极泥矿的基底，并附存大量的其它杂质元素，形成共生化合物。除此之外，阳极泥矿中还含有硫酸钡、硫酸锑、硒化铜等化合物。

针对此阳极泥矿的物相特征，在提取贵金属工艺上可以采用以下步骤：焙烧蒸硒，预处理浸铜，选矿分选金银，尾矿中的铅集中回收，或者用氯化分金的方法分离金银、铜、铅。对于砷的分离回收，可以在硫酸化浸铜时，砷与铜形成砷碱盐形式脱除，以达到环保的目的。

5 结论

(1) 高贵金属阳极泥矿共含有二十多种元素，其中金属元素主要为Cu、Pb、Ag、Ba等，非金属元素主要为S、As、Se、C等，主要有价元素含量Au 0.30%、Ag 10.12%、Cu 17.26%、Pb 13.68%。阳极泥矿的粒度细，粒度主要集中在8~40 μm之间，占比超过60%，在预处理时省去了磨矿工序，并且原料的选矿性能较好。

(2) 贵金属元素主要是金、银，金主要以金银合金的形式存在，少部分包裹在硒化铜及硫酸铅中并伴随少量的银、锑等元素；银主要以硒化银、硒酸化银、铜银硒、金银合金及包裹在硫酸铜或者硫酸铅中形成共生化合物等形式存在，并伴随其它金属和非金属元素，如砷、硒、锑等元素。

(3) 贱金属元素主要为铅、铜，其中铅主要以化合物形式存在，包括硫酸铅、硫酸铅钡、砷酸锑铅，并伴有锑、金银、砷等元素，其中主要以硫酸铅化合物为主。铜主要以硫酸铜化合物形式存在，硫酸铜是阳极泥矿的基底，并附存大量的其它杂质元素，形成共生化合物。除此之外，阳极泥矿中还含有硫酸钡、硫酸锑、硒化铜等化合物。