一種化學退鍍技術從電解槽廢極板上回收金的研究與應用

蔣旺　王建偉　李春暉　徐廣平　董廣強

一、生產現狀

赤峰柴礦全泥氰化樹脂礦漿提金工藝中，載金樹脂的解吸電積工藝是采用硫氰酸銨和氫氧化鈉作為解吸藥劑，在一定的溫度下，用該藥劑將載金樹脂上攜帶的Au（CN）2—解吸出來，完成解吸工藝過程。解吸后的藥劑為貴液，貴液流經電解槽進行電積沉金，完成電積工藝過程。

電解反應原理如下：

陰極板：Au（CN）2—? + e? =? Au + 2CN—? ? ?2H+ + e = H2

陽極板：CN— + 2OH— = CNO— + H2O + 2e? ?2CNO—? + 4OH— =2CO2 + N2 + H2O + 6e

4OH— = 2H2O + O2 + 4e

陰極板電解沉積金泥，牢固附著在陰極板上，不容易從陰極板鋼網上沖刷脫落，為方便清理陰極板附著的金泥，出金泥前，需要對電解槽陽極、陰極進行反電解工藝操作，即將陽極板、陰極板電源正負極進行互換，因此陽極板、陰極板電化學反應發生交換，使陰極板附著的金泥松散脫落至電解槽底部，同時在陰陽極板表層會在一定程度上電解沉積少量的金。

陰陽極板在使用過程中存在一定程度的電化學腐蝕作用，經10—12個月陰陽極板因腐蝕嚴重需更換新極板，否則影響解吸電解效率降低，更換下來的極板利用鋼絲刷刷洗回收表面附著的陽極腐蝕雜質，極板刷洗干凈后送至冶煉室存放，多年來冶煉室內積存極板數量逐漸增加，已成為冶煉室內含金廢料處理的難題，期間技術人員通過咨詢行業專家以及查閱資料，一直沒有找到較好的方法，2017年初技術人員閱讀貴金屬提取技術方面的期刊，發現利用電鍍領域化學退鍍技術處理這些廢陽極板具有一定的可行性，于是技術人員著手開展可行性探索研究。

退鍍技術，是電鍍領域中不可避免的一環。其方法主要有兩種一種是將退鍍零件浸泡在退鍍溶液中，其原理是利用化學溶解法將電鍍層除去。另一種方法是將退鍍零件放在退鍍溶液中進行電解，其原理是利用電化學法將電鍍層除去。選礦技術人員利用電鍍領域退鍍技術將電解槽腐蝕廢的陽極板浸泡在退鍍液中，溶解回收陽極板表面的殘留的金。

二、主要研究內容及技術路線

研究制定適用于冶煉室內堆存陰陽極板等含金物料清理回收金的技術措施，根據技術措施制定對冶煉室堆存陰陽極板切實可行清理回收金實施方案，對冶煉室含金物料進行系統清理回收。

退鍍液配置，間硝基苯磺酸鈉溶液50—75g/l，氰化鈉溶液50—75g/l，配置氰化鈉溶液前利用氫氧化鈉調整ph>9，防止氰化鈉溶解過程中揮發出氰化氫氣體，危及人身安全。上述兩種溶液混合后加熱至80—90℃，利用溫度計時刻控制溫度，避免溫度過高發生爆沸，然后將廢陽極板浸泡在退鍍液中3—5分鐘。間硝基苯磺酸鈉中含有一個氧化集團—“NO2”其氧化性比HNO3弱，這一特點使它即可將金屬氧化成離子，又不致因氧化性太強而腐蝕基體。

退鍍反應基本原理：

陽極反應：Au —? 2e? =? Au2+

為保證實踐應用過程順利進行，首先在實驗室開展小型驗證性試驗。

1、主要儀器設備

序號 試驗儀器和設備名稱 型號 用途

1 電子天平 JA5001 稱量

2 不銹鋼盆 2L 配置溶液

3 電爐子 1000W 加熱

4 玻璃棒 2XZ-1 攪拌

5 量筒 1000ml 稱量

2、主要藥劑

按照技術方案，在實驗室配置50g/l間硝基苯磺酸鈉溶液500ml，氰化鈉溶液500ml，將兩種溶液倒入不銹鋼內，利用電爐子加熱至80—90℃，然后后將預先在冶煉切割下來的一小塊含金鐵板放入退鍍液中浸泡3—5分鐘，將鐵板取出，取退鍍液送質檢中心后取樣化驗金品位201.17g/m3。驗證利用該技術方案能夠將廢陽極板上的鍍層金分離下來，生產應用可行。

2017年—2018年開展生產實踐，在冶煉室內砌制爐灶，上面利用鐵板焊制2m3鐵槽，上方制作通風罩利用軸流風機通風，以免氰化氫中毒。按照上述技術方案，利用固體氰化鈉、間硝基苯磺酸鈉和氫氧化鈉配制成退鍍液2m3，將退鍍液加熱至80—90℃，然后將冶煉室內廢極板放入鐵槽退鍍液中浸泡，為保證廢極板上的金充分溶解，每批次浸泡時間由3—5分鐘延長至10分鐘，浸泡過的陽極板取出后用清水沖洗干凈。本次共計利用退鍍液浸泡處理陽極板140塊，退鍍液品位302.83g/m3。

2018年—2019年在老煉金室拆除在極板清理過程中，首先利用鋼絲刷及拋光片清理極板表面附著的含金物料，共計500余塊，清理完成后，部分含金物料仍牢固附蝕在極板上與鋼網內，利用鋼絲刷無法全部清理。通過2017年—2018年退鍍工作經驗，利用化學試劑間硝基苯磺酸鈉加入氰化鈉，對極板進行退鍍，此方法在實施過程中會產生有毒氣體，存在安全隱患。根據該原理，結合低毒環保藥劑性質與氰化鈉藥劑作用機理相同的特點，2018年末利用喜金環保藥劑加間硝基苯磺酸鈉，制作退鍍溶液，取得了與添加氰化鈉同樣的效果。利用退鍍溶液浸泡極板后，通過毛刷輕輕刷洗，附蝕在極板上的金泥，隨即分離。

通過退鍍方法，2018年—2019年共計回收金泥300.8公斤，合計回收黃金6438.32g。

三、經濟效益及社會效益

1、經濟效益

（1）2017年—2018年首次利用退鍍技術處理廢極板，原計劃含金退鍍液利用活性炭吸附回收金，使用后退鍍液較為渾濁不利于用活性炭吸附，本次將退鍍液進行自然蒸發晾干，避免加熱烘干增加成本。陽極板退鍍液烘干固體取樣化驗品位6750.86g/t，重量133kg，通過退鍍液從廢極極板上回收黃金133*6750.86=897.86g，根據當時黃金價格270元/克，計算經濟效益897.86*270=242422.2元。

本次使用固體氰化鈉50公斤（11.11元/公斤），間硝基苯磺酸鈉50公斤（19.66元/公斤），氫氧化鈉7公斤（4.66元/公斤），煤炭600公斤噸（0.6元/公斤）共計發生成本費用：50*11.11+50*19.66+7*4.66+600*0.6=1931.12元，本次通過化學退鍍技術從廢陽極板上回收金產生的經濟效益為242422.2-1931.12=24.05萬元。

（2）2018年—2019年再次利用退鍍技術處理廢極板，共計從廢舊極板上清理回收黃金6438.32克，使用喜金環保藥劑250公斤，28元/公斤，間硝基苯磺酸鈉100公斤，19.96元/公斤，液體加熱使用煤炭600公斤，0.6元/公斤，黃金價格按照290元/克，則本次通過退鍍技術從廢舊極板中回收黃金產生的經濟效益為：6438.32*290-250*28-100*19.86-600*0.6=185.78萬元。

綜合統計2017年—2019年利用退鍍技術處理冶煉室堆存的廢極板，共計回收黃金897.86+6438.32=7336.18g，產生經濟效益24.05+185.78=209.83萬元。

2、社會效益

該項創新設計思路，利用不同領域的技術解決選冶生產問題，為后續冶煉室積存含金廢舊板材處理提供技術支持，具有很好的推廣應用價值。

參考文獻

[1]張婷，王勇，盛廣能，呂承凱.電子廢棄物中的金屬回收技術[J].電子產品可靠性與環境試驗，2009年02期