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《有色冶金概論-第5章金銀冶金》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第5章金銀冶金李福民5.1概述5.1.1金銀的性質(zhì)金銀和鉑族金屬(鉑、銠、銥、鈀、鋨、釕)統(tǒng)稱貴金屬。純金有瑰麗的金黃光澤,故稱黃金。黃金的延展性非常好,導(dǎo)電性僅次于銀和銅,而導(dǎo)熱系數(shù)僅次于銀。常溫時(shí)金的密度為19.32g/cm3,熔點(diǎn)1063℃,沸點(diǎn)2208℃,蒸汽壓力很小,莫氏硬度2.5。金的性質(zhì)金的化學(xué)穩(wěn)定性很好,它不被氧化,也不被硝酸、鹽酸和硫酸溶解,但能溶于王水、氨水(H2O+Cl2)、溴水(H2O+Br)、溴化氫(HBr)、碘化鉀的碘溶液(KI+I2)、鹽酸的氯化鐵溶液(HCl+FeC
2、l3)、酒精的碘溶液(C2H5OH+I2)、有氧或氧化劑存在時(shí)的氰化物(KCN和NaCN)溶液、高于420K溫度時(shí)的氯(Cl2)、硫脫(SCN2H4)、753K溫度時(shí)的乙炔(C2H2)及溴加乙醚[Br+(C2H5)2O]中。金有Au+和Au3+兩種化合價(jià)。AuCl3容易揮發(fā)。用鐵鹽和SO2等還原劑可從氯金酸HAuCl4中沉淀金。與王水作用生成的氯金酸是金電解精煉的電解液主要成分。銀的性質(zhì)銀有銀白色金屬光澤,故稱白銀。銀的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都最高。常溫時(shí)銀的密度為10.49g/cm3,熔點(diǎn)961.93℃
3、,沸點(diǎn)2210℃,也是不易揮發(fā)的金屬,莫氏硬度2.7。銀的延展性僅次于金。銀有很強(qiáng)的吸氧性,在973℃時(shí)每10g銀可溶解21.35cm3的O2,相當(dāng)于銀體積的20倍。銀不與水作用,常溫下也不氧化,加熱時(shí)則氧化成氧化銀,但到400℃時(shí)又明顯分解。銀不溶于鹽酸和醋酸中;難溶于濃硝酸和稀硫酸中,但易溶于稀硝酸、濃熱硫酸、氰化鉀、氰化鈉和有氧化劑存在的硫脲中。有少量硫酸鐵存在的濃硫酸也能溶解銀。銀的化合物Ag2O是銀的主要氧化物。新制備的Ag2O可溶于酸及氫氧化銨且稍溶于水中。過(guò)氧化銀(Ag2O2)不溶于
4、水,但能溶于NH4OH、HNO3或H2SO4中。Ag4S不溶于水而易溶于溫?zé)岬南∠跛?、濃硫酸和濃氰化鉀中。Ag2S(輝銀礦)不溶于水但能溶于熱硝酸中。Ag2S在熱濃鹽酸中分解為AgCl和H2S,在濃硫酸中生成Ag2SO4和SO2,加熱時(shí)Ag2S成為金屬銀。硫酸銀溶于稀硝酸和濃硫酸,且稍溶于水。硝酸銀易溶于水。氰化銀溶于氰化鉀和硫代硫酸鈉等溶液而不溶于水和稀酸中。氯化銀溶于濃鹽酸、賤金屬硝酸鹽、硫代硫酸鈉和氰化鉀等溶液而不溶于水和稀硝酸中。碳酸銀在熱水中即分解成Ag2O。溴化銀稍溶于濃氫溴酸和鹽酸而
5、不溶于水中。5.1.2金銀的用途金銀主要是用在美術(shù)工藝、首飾、貨幣、科學(xué)技術(shù)、工業(yè)和醫(yī)療等方面。它們?cè)诠I(yè)上的用途在逐年增加,如用作電接觸材料、電阻材料、測(cè)溫材料、焊接材料、氫凈化材料、厚膜漿料、催化劑原料、電鍍和宇航工業(yè)等。在醫(yī)療上用在鑲牙和檢查、理療疾病等。銀是重要的感光材料,用于電影制片和攝影等方面。5.3氰化法提取金銀5.1.3金銀原料最主要的金礦是自然金和銀金礦。銅鎳鉛鋅礦都常含有金,它們是生產(chǎn)黃金的重要原料。其他金礦還有碲金礦(AuTe2)、針碲金礦[(Au,Ag)Te2)]、葉銻礦(
6、Au2Sb2PbTe6S15)、碲金銀礦[(Ag,Au)Te]等。主要的銀礦是硫化礦,大部分伴生在鉛鋅銅銻等硫化礦物中,其中如輝銀礦(Ag2S)、角銀礦(AgCl)、脆銀礦[(Ag2S)·(Sb2S3)]、濃紅眼礦(3Ag2S·Sb2S3)、淡紅眼礦(3Ag2S3)、條面礦[9(Ag2,Cu)S·(Sb,As)2S3]等。另外還有銀金礦和自然銀。5.1.5金銀提煉方法提煉金銀的方法可分為兩類,即從礦石中直接提取和從有色金屬生產(chǎn)中綜合回收金銀。從礦石中提取金銀用混汞法和氰化法。粗砂金礦可用重選富集然
7、后提煉金銀。混汞法是把金礦石和汞及水一起細(xì)磨,使粒金與汞形成金汞膏。加熱金汞膏使汞蒸發(fā),即可得金。氰化法是用弱的氰化鉀或氰化鈉在有氧的情況下溶解金,再用鋅使金從溶液中置換沉淀析出。銀礦很少用混汞法而多用氰化法處理。又因礦石中的銀礦石是各式各樣的,直接用氰化法提銀很不利。所以,銀礦先經(jīng)氯化焙燒后氰化。這樣,可提高銀的回收率。金銀礦的濕法冶金中,還有硫脲法、水溶液氯化法、多硫化物法等,但主要還是氰化法。銅、鉛等重有色金屬精礦中部含有一定數(shù)量的金銀,它們?cè)谝睙挼闹虚g產(chǎn)品中得到富集,最后進(jìn)入銅和鉛電解精煉
8、的陽(yáng)極泥中。所以,陽(yáng)極泥是提取金銀的重要原料。從陽(yáng)極泥提取金銀的傳統(tǒng)方法是酸化焙燒—熔煉—電解法,近來(lái)也有采用酸浸—浮選—電解的所謂全濕法流程。浸出渣和燒渣回收金銀一般用氰化法。從銀鋅殼中回收金銀則用蒸餾脫鋅的方法。5.2混汞法提取金銀混汞法是一種古老的提金方法。由于汞對(duì)金粒有良好的濕潤(rùn)性,所以在它們接觸時(shí),首先形成固溶體,其后形成Au3Hg、Au2Hg、AuHg3等化合物,即所謂汞膏。汞膏組成由不均勻至均勻直至接近Au2Hg成分的過(guò)程稱為汞齊化。游離狀態(tài)的銀可以直接汞齊化;化合物