矿石中贵金属的分离回收,首先需要依靠先进的冶炼技术和化学提纯手段。传统的回收方法主要包括火法冶炼、湿法冶炼以及电解法等多种方式。每种方法都有其独特的优势和适用场景。火法冶炼主要通过高温熔炼矿石,将贵金属与其他杂质分离,但对于某些矿石类型可能会产生较大的能源消耗。湿法冶炼则通过使用酸性溶液对矿石进行浸出,在溶液中提取贵金属,适用于含贵金属较高的矿石。电解法则通过电流的作用,将矿石中的贵金属从溶液中分离出来,精度高,适用于高纯度金属的提取。
回收工艺选择
1. 物理法(适合高纯度银浆)
离心分离:利用银颗粒与载体的密度差,分离银粉(效率约85%)。
高温焙烧:400-600℃焚烧有机物,但需控制温度防止银氧化(产生AgO需额外还原)。
风险:焚烧产生有害气体(如甲苯),需配备尾气处理系统(活性炭吸附+碱液中和)。
2. 化学法(适合复杂成分银浆)
酸溶法:硝酸溶解银(反应式:3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O),再用铜置换(AgNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + Ag↓)。
氰化法:氰化钠浸出银(但剧毒,需严格许可和封闭操作)。
电解法:适用于银浓度高的溶液,纯度可达99.99%,但能耗较高。
3. 生物法(环保但效率低)
利用微生物(如硫杆菌)氧化银化合物,适合小规模实验性回收。
与环保细节
危险化学品管理
硝酸、氰化物等需专库储存,双人双锁,配备防泄漏托盘和中和剂(如硝酸泄漏用碳酸钠覆盖)。
操作时佩戴防毒面具、耐酸碱手套(如丁基橡胶),避免直接接触。
废弃物处理
废酸液:用石灰中和至pH 6-9后沉淀重金属,达标排放。
银渣:含银滤渣需二次回收,避免随意丢弃(1吨废渣可能含200-500g银)。
废气:安装喷淋塔(处理NOx、HCl气体)和布袋除尘器(捕集银粉尘)。
防爆措施
银粉属于可燃性粉尘(爆炸下限20-50g/m³),车间需防爆电器,定期清理积尘。
高温熔炼:防范爆炸风险
含有机物的废料(如电路板)在熔炼前需彻底脱脂,防止挥发物遇高温爆燃。中频感应炉熔炼时应控制升温速率,避免铂金等高熔点金属局部过热引发喷溅。操作人员需佩戴阻燃面罩,熔炼区周边禁止堆放可燃物,并配备干粉灭火器与沙箱作为应急设备。