| IC-Ag99.99牌号电解银生产的实践 |
从2003年4月起,银锭采用了新的质量标准,原牌号Ag-1改为IC-Ag99.99。Ag99.99牌号中新增加了对Pd、Se、Te三个杂质的要求,降低了杂质Bi的限量。随着市场竟争的加剧,为了更好地发挥品牌优势,增加企业的经济效益,某厂处理的低品位,含杂质高的外购阳极泥的比例越来越大,致使银合金板的的成分愈来愈复杂,主品位下降,含铜、铋明显增高,给新国标电银生产造成很大的冲击。主要表现为:(1)银电解液中杂质离子浓度上升较快。(2)主要经济技术指标较差。(3)质量不稳定,99.99牌号银的产出率低。为了稳定银电解的生产,只好采用频繁处理电解液的方式,以致消耗大量的硝酸,以制备电解新液,本文系统地分析了影响银电解生产的因素,介绍了在实践中采取相应措施后的效果。
1 工艺参数及流程某厂的电解银生产采用火法粗炼和电解精炼相结合的方法,工艺流程如图 1所示,主要技术经济指标及参数见表 1。
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| 图 1 电解银生产工艺流程简图 |
| 表 1 银电解主要技术经济指标及参数 |
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2 影响银电解生产工艺的因素 2.1 铅阳极泥成分
铅阳极泥成分见表 2, 从表 2中可看出阳极泥中铜、铋、铅含量逐年上升。这给银熔炼操作带来较大的困难。一方面,稀渣熔点高,粘度大,渣含银高,银的冶炼回收率低; 另一方面,贵铅中银品位低,贵铅精炼的周期长,成本高。
| 表 2 铅阳极泥的主要化学成分 w/% |
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2.2 阳极板成分 2.2.1 阳极板含金
阳极板中金的存在,严重影响阳极泥的物理性质,若阳极含金超过一定量时,阳极内部会出现Ag-Au合金,使阳极泥坚硬致密,阻碍银的正常溶解,并产生阳极钝化,使槽电压升高引起杂质溶解与沉积[1]。
2.2.2 阳极含铜铜对银电解有较大的影响。实践证明,当阳极含铜时(其他条件不变),电解液中的银离子就呈现下降趋势,含铜越高(即阳极板主品位越低),银离子浓度下降越快。当阳极板含铜达到2%时,银离子浓度下降速度每天达2g/L。
2.3 电流密度与循环方式目前银电解采用高电流密度电解,而电解液的循环强度不大,易造成浓差极化,致使银粉颜色发黑,杂质含量高。
2.4 电解液中氢离子和铋离子含量在实践中,H+浓度与Bi3+离子浓度变化有一定的关系(见如表 3)。
| 表 3 2003年8月和9月H+浓度与Bi3+离子浓度变化关系 |
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从表 3中可看出, H+浓度在4~10g/L范围内,H+的增加与Bi3+离子浓度的上升没有直接的关系。随电解时间的延长,Bi3+离子浓度呈上升趋势。但当H+≥10 g/L, 随H+浓度的增加,Bi3+离子浓度的上升速度加快。
3 稳定银电解生产的措施 3.1 银熔炼操作方法的改进为了提高银合金板的银品位,针对阳极泥含杂质较高的情况,银熔炼工艺操作进行了如下改进:
(1) 2003年5月,在银还原操作中,增加黄铁矿的配比,以除去大部分铜; 减少煤的配入量,减少杂质进入贵铅。贵铅的主要化学成分见表 4。从表 4中看出贵铅中Cu、Bi、Pb的含量有所下降,Ag得到了富集。
| 表 4 贵铅的主要化学成分 w/% |
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(2) 在银精炼操作中,采用工业氧气和硝酸钾相结合的方法精炼合金; 采用高温水泥粘附浮渣的方法,进一步除去铜、铋等杂质。
3.2 改进银电解工艺条件(1) 适当降低电流密度。银电解槽原设计装5片阳极,装6片阴极,为降低电流密度,克服出槽和装槽劳动强度大等困难,采用每个槽多装1块阴、阳极板,电流密度由原来的300A/m2下降到250A/m2, 有效地稳定了电解工艺技术条件。
(2) 改变循环方式。针对电解液循环效果差的情况,2003年5月底停产时对电解槽进行改造,将进液导流槽进行延伸,变上进上出方式为下进上出方式,提高了电解液循环效果,减少了浓差极化。
(3) 适当降低开槽的酸度。多年的生产实践表明,开槽酸度控制在4~6g/L较为适宜,2003年4月到1 0月经半年多的摸索、试验,因合金板中含铋高,开槽电解液酸度控制在4~5g/L为最佳,在此条件下,既不影响电银质量,又能有效地抑制Bi3+浓度,稳定银电解的工艺条件。
3.3 控制好工艺条件及加强生产管理(1) 严格控制电解液成分。当电解液中Cu2+、Bi3+其中一种杂质元素的成分达到控制上限时,将电解液全部进行净化处理。
(2) 加强析出银粉的洗涤。析出银粉先采用酸水泡洗,再采用清水淋洗。
4 效果采取了上述相应措施后,2003年电银生产取得了良好的效果,稳定了电银生产。
4.1 合金板主品位上升杂质含量下降2003年8月到1 0月合金板的质量见表 5
| 表 5 2003年8月-1 0月合金板的质量 w/% |
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4.2 稳定、提高了99.99牌号银产出率
2003年99.99牌号银产出率见表 6。
| 表 6 99.99牌号银产出率 |
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从表 6中可看出,2002年99.99牌号银产出率为80.89%, ,99.99牌号银的产出率低,采取相应措施后,2003年99.99牌号银的产出率很稳定,2003年5月和7月达到100%。
5 结语生产实践证明,改进银熔炼操作及银电解工艺条件,可以稳定99.99牌号银的产出率,提高主要经济指标,增加企业效益。
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傅崇说.
有色冶金原理[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1993: 264-278.
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2004, Vol. 18

