粗银电解中银粉脱水-洗涤水处理-电解废液净化新工艺研究

周廷熙, 王少龙, 邓远久

(1.昆明理工大学, 云南 昆明 650093；2.云南冶金集团股份有限公司, 云南 昆明 650224；3.云南驰宏锌锗股份有限公司, 云南 曲靖 655011)

试验研究

粗银电解中银粉脱水-洗涤水处理-电解废液净化新工艺研究

周廷熙1，2, 王少龙3, 邓远久3

(1.昆明理工大学, 云南 昆明 650093；2.云南冶金集团股份有限公司, 云南 昆明 650224；3.云南驰宏锌锗股份有限公司, 云南 曲靖 655011)

针对粗银电解过程中，银粉自然脱水- 人工洗涤- 烘箱干燥工艺存在的水分高、劳动强度大、洗涤废水量大、洗涤废水和银电解废液氯化沉银流程长、含氯废水处理难度大等问题，提出了离心脱水- 洗涤- 红外加热干燥、洗水沉银直接铸阳极电解、废电解液净化回用新工艺。新工艺银粉洗涤水消耗0.62 kg/kgAg ，烘干时间10 min，洗水银回收率99.6%，82%的银电解废液净化后直接返回电解。

粗银电解；银粉；离心脱水；红外干燥；洗水沉银；电解废液净化

目前，我国普遍采用火法工艺生产粗银，粗银经过电解精炼产出银粉[1]。电解槽中的银粉通过特制的装置输送至洗涤槽中，含电解液7%～8%的银粉用蒸馏水反复洗涤至银粉中所含溶液为中性，通常情况下1 kg银粉蒸馏水的耗量为4 kg。洗涤后的银粉装入不锈钢盘，用烘箱烘干(烘干时间4 h)；洗涤水氯化沉银，其中的银形成氯化银沉淀返回炼银的火法流程处理，沉银后的废水进一步无害化处理。银电解过程中，电解液中的杂质累积到一定浓度需要开路处理[2]，采用氯化沉银法，沉淀的氯化银返回炼银火法工序，沉银后的电解废液进一步净化处理[3]。

该炼银工艺存在以下不足：银粉洗涤人工操作，劳动强大，洗涤蒸馏水消耗大，洗涤后银粉含溶液7%～8%，烘干时间长达4 h；洗涤液、电解废液氯化沉银处理后，氯化银返回火法工序处理，回收周期长，回收率96%；沉银后的废水净化处理过程复杂。

本文针对银电解工业生产中存在的问题，进行了一系列的试验研究，并且将研究成果应用于生产，达到了节能降耗、提高资源利用率和降低环境影响的效果，对于推动银冶炼技术节能减排具有重要的意义。

1 银粉脱水- 洗涤- 干燥新工艺试验

1.1 银粉脱水- 洗涤

银粉先加入离心机脱水，脱出的电解液直接返回电解槽。脱水后的银粉用蒸馏水多次洗涤，直至排出的洗涤液pH检测值达6.5，测量银粉湿重、干重和洗涤蒸馏水用量，试验结果见表1。与银粉自然脱水相比，离心脱水效率提高89%。

表1 银粉离心脱水- 洗涤试验结果

1.2 银粉红外线光波干燥

针对银粉含水的特殊性，通过干燥设备对比试验，选择红外光波干燥，其具有效率高、能耗低的优点。试验考察了烘干温度、银粉铺装厚度、烘干时间，结果见表2。

表2 光波炉烘干银粉试验结果

综合考虑银粉烘干时间及电耗，光波炉烘干银粉较理想的工艺条件为：烘干温度150 ℃、银粉厚度10 mm、烘干时间10 min，该条件下银粉烘干的能耗为23 kWh/tAg。红外线光波干燥较原银粉自然脱水- 烘箱干燥，时间从4 h大幅缩短至10 min，能耗从480 kW·h/tAg降低至23 kWh/tAg。

2 银粉洗涤水和银电解废液处理试验

2.1 银粉洗涤水处理

洗涤水的主要成分是硝酸和硝酸银，浓度较低，对其的处理主要是回收银。常规的氯化沉银方法需要将氯化银渣集中返回火法处理，渣量为银产量的5%左右，周期长，积压资金。经理论研究和试验，将银用试剂沉淀，银沉淀物直接用电炉烘干、分解、熔化，铸成银阳极，返回电解精炼。处理含银6.5 g/L的洗水时，沉银后液含银0.44 mg/L，比氯化法沉银后液含银低86.8%，提高了银的沉淀率。银加工成阳极后返回银电解，从洗水到银阳极银的回收率达到99.6%。该技术应用于实际生产中，沉银后的洗水不含氯离子，直接并入常规锌冶炼污水处理系统。

2.2 银电解废液的净化

银电解废液的主要成分见表3，将18%累积一定量杂质的银电解废液用非氯盐试剂(价格3 000元/t，单耗168 kg/m3废液)沉淀银，该试剂与废液中的硝酸银发生沉淀反应，得到银的化合物。将银化合物缓慢加入剩余的银电解废液中，利用废液中的硝酸使银化合物转化为硝酸银，控制溶液终点pH值为5.5～6 ，银电解废液中的Bi、Cu、Te、Fe和Pb离子水解沉淀，从废液中开路脱出，实现了银电解废液的净化。净化后的银电解废液含Bi、Cu、Te低于1 mg/L，Fe、Pb低于10 mg/L，直接返回银电解工序使用。废液处理的银回收率从96%提高到99.5%。银电解废液大部分净化后直接返回电解，少部分使用非氯盐试剂沉淀银，沉淀后液不含氯离子，直接并入锌冶炼污水处理站。

表3 银电解废液主要成分 g/L

3 新方法在实际生产中的应用

银粉离心脱水- 洗涤、银粉洗涤水及银电解废液处理新方法已在实际生产中应用，在年产银150 t的情况下，洗涤废水从600 t减少到93 t。沉银试剂消耗为310 kg，成本930元；采用氯化钠沉淀银时，氯化钠的成本为669.6元，由于氯化银返回火法处理，仅柴油消耗的成本就30 000元，洗水处理新工艺的成本仅是氯化沉淀工艺的25%。82%的银电解废液经净化后直接返回使用，需要净化的废水从16 m3降低到3 m3，废液中的银以硝酸银的形态随净化后电解液直接返回电解，比氯化沉银工艺多回收银28 kg，减少返回火法处理的柴油消耗6.5 t。替代氯化沉银工艺后，不再添加1.2 t工业氯化钠，杜绝了氯离子在废水处理中对污水中重金属离子沉淀的干扰。电解废液大部分净化回用工艺的成本比氯化沉淀- 氯化银返火法处理工艺的成本低48%。实现了循环经济倡导的“减量化、资源化、再利用”的目标。

4 结论

离心脱水- 洗涤- 干燥新工艺用于生产后，蒸馏水消耗从600 t减少至93 t，吨银的烘干电耗从480 kWh降低到23 kWh，同时减轻了工人的劳动强度，缩短了烘干时间，减排废水500 t。

洗水沉银，银化合物经烘干、热分解，熔化、铸银阳极，直接返回电解，流程短，洗水中银回收率从96%提高到99.6%，提高了银的回收率，降低了生产成本。银电解废液部分沉淀生产银化合物，再将该银化合物用于中和废液中的硝酸，使废液中的杂质水解沉淀，实现了杂质开路及电解废液的净化，简化了工艺流程，减少了废水处理量，杜绝了氯离子对废水处理的影响。

[1]刘庆杰，胡世勋，赵国成.银电解废液净化方法浅析[J].中国有色冶金，2011，(1)：22-26.

[2]苏臻.铅、铋在银电解生产中的危害和消除[J].甘肃有色金属，1998，(3)：9-12.

[3]卢宜源，宾万达.贵金属冶金学[M].长沙：中南工业大学出版社，1989.

Studyonnewprocessofsilverpowderdehydration-washingwatertreatment-wasteelectrolysissolutionpurificationinprocessofcrudesilverelectrolysis

ZHOU Ting-xi, WANG Shao-long, DENG Yuan-jiu

In the process of crude silver electrolysis，aiming at the problems existed in the process of silver powder natural dehydration-manual washing-oven drying, such as high moisture, high labor intensity and large quantity of waste washing water, the process flow of precipitating silver with chlorination from waste washing water and waste silver electrolysis solution is long, and the treatment of waste water containing chlorine is difficult. The new technologies of centrifugal dehydration-washing, infrared heating and drying, directly casting anode electrolysis using silver precipitation from washing water, and waste electrolysis solution purification and recycling were put forward. After adopting the new technology, the silver powder consumption of washing water reduced to 0.62 kg/kgAg, the drying time was 10 min, the recovery rate of silver from washing water reached 99.6%, and 82% of waste silver electrolysis solution can be purified and directly returned to electrolysis.

crude silver electrolysis; silver powder; centrifugal dehydration; infrared drying; precipitation of silver from washing water; purification of waste electrolysis solution

国家循环经济[发改投资(2008)65号]资金资助项目

周廷熙(1967—)，男，贵州省黔西县人，教授级高级工程师，硕士。

TF832

B