CN105648232B - 一种使用i2和ki进行黄金精炼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属冶炼技术领域,具体涉及一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法。所述方法的步骤为:雾化制粉‑‑溶解‑‑过滤‑‑还原‑‑电解。本发明所述方法不产生废气废水,精炼周期仅为3‑5小时,只需使用电能,安全风险低,得到黄金的纯度可达到99.995%;真正实现了环境友好、经济合理、技术可行、操作安全、产品质量高的目标,是实现无污染炼金的最佳选择。
Description
技术领域
本发明属于金属冶炼技术领域,具体涉及一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法。
背景技术
对于大多数黄金生产企业而言,传统的冶炼工艺生产的黄金产品纯度已不能满足要求。为了尽快适应市场的变化,创造更多的经济效益,企业正积极酝酿对冶炼工艺进行技术更新,采用先进的黄金精炼技术,促进企业的产品升级。因此,黄金精炼技术的研究和开发应用日益为黄金生产企业所重视。
目前,用于黄金精炼的方法主要有王水法、氯化法(Boliden工艺)、萃取法、电解法四种。其中,王水法、萃取法存在类似的缺点:废气量大,处理难度高;废水量较大,HCl浓度高,处理成本高;采用氯化法时,废气、废水产生量大,处理成本高,设备投资大,且原料中含有氯气,存在较大的安全隐患;电解法的废水废气产生量小,处理成本低,但是黄金积压较多,精炼周期长,且生产成本较高。表1为四种黄金精炼方法的比较表。
表1四种黄金精炼方法的比较表
由上表可以看出,这四种黄金精炼方法均具有一定的局限性,阻碍了它们在工业上的进一步应用,因此,也迫切地需要发展一种新的黄金精炼方法。
发明内容
本发明提供了一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法,具体技术方案如下:
一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法,具体步骤为:
(1)雾化制粉:采用高压水雾化制粉设备,使粗黄金熔化,并利用高压水流雾化、凝固,得到金粉;
(2)溶解:将步骤(1)得到的金粉加入装有碘单质和KI的反应器内,加入离子交换水,搅拌浸出,使金粉完全溶解,得到KAuI4溶液;反应式为:2Au+3I2+2KI=2KAuI4;
(3)过滤:调节溶液至pH=8.5-9.0,过滤除去不溶的AgI和其他金属杂质,滤渣送入银回收***;
(4)还原:用阴极液还原KAuI4溶液,经去离子水洗涤干燥后,得到纯金粉;反应式为:2KAuI4+6KOH=2Au+7KI+KIO3+3H2O;
(5)电解:微量未被阴极液还原的KAuI4和银、铂、钯沉积于阴极,步骤(4)生成的KI溶液进入碘发生器进行电解,阴极区得到KOH和KI的混合溶液,阳极区得到碘和KI的混合溶液;KOH和KI用于步骤(4)还原工序,碘和KI用于步骤(2)溶解工序;反应式为:
阳极2KI=I2+2K++2e
阴极KIO3+3H2O+6e=KI+6OH-
K++OH-=KOH。
步骤(1)得到金粉的粒径≤60目。
步骤(1)中,高压水雾化制粉设备的型号为JTSWH-30,时间为40-60min。
步骤(2)中,金粉、碘单质、KI和离子交换水的用量之比为1kg:2kg:3.6kg:(6-10L)。
步骤(2)中,反应温度为40-55℃,搅拌转速为120r/min,浸出时间为50-80min。
步骤(3)中,用1.0×10-2M的氢氧化钾溶液调节溶液的pH值。
步骤(4)所述阴极液的成分包括KOH和KI,所述KOH的浓度≥3M,所述KOH与粗黄金的质量为(853-1100g):1000g。
步骤(4)还原的还原率为98.5-99.6%。
步骤(5)中,电解条件为:槽电压3.8-4.3V,电流密度150-230A/m2,步骤(4)生成的KI溶液的浓度为500-800g/L。
使用上述方法得到的黄金纯度≥99.995%。
本发明的有益效果为:本发明在黄金精炼过程中避免使用强酸和剧毒化学品,炼金原料I2和KI在体系内可再生实现自动循环,产出的KOH用于还原金,一次投入即可,不必再添加化学试剂;且I2和KI均是医药食品业的重要原料。本发明所述方法不产生废气废水,精炼周期仅为3-5小时,只需使用电能,安全风险低,得到黄金的纯度可达到99.995%。该黄金精炼方法真正实现了环境友好、经济合理、技术可行、操作简便、产品质量高的目标,是实现无污染炼金的最佳选择。
说明书附图
图1为实施例1制备得到的第一批次黄金的纯度检测报告。
图2为实施例1制备得到的第二批次黄金的纯度检测报告。
图3为实施例1制备得到的第三批次黄金的纯度检测报告。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明,但并不因此而限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
(1)雾化制粉:采用型号为JTSWH-30的高压水雾化制粉设备,使粗黄金熔化,并利用高压水流雾化、凝固,时间为40-60min,得到粒径≤60目的金粉。
(2)溶解:将步骤(1)得到的金粉加入装有碘单质和KI的反应器内,加入离子交换水,搅拌浸出,使金粉完全溶解,得到KAuI4溶液;反应式为:2Au+3I2+2KI=2KAuI4;其中,金粉、碘单质、KI和离子交换水的用量之比为1kg:2kg:3.6kg:(6-10L);反应温度为40-55℃,搅拌转速为120r/min,浸出时间为50-80min。
(3)过滤:用1.0×10-2M的氢氧化钾溶液调节溶液的pH值至8.5-9.0,过滤除去不溶的AgI和其他金属杂质,滤渣送入银回收***;
(4)还原:用阴极液还原KAuI4溶液,经去离子水洗涤干燥后,得到纯金粉,还原率为98.5-99.6%;反应式为:2KAuI4+6KOH=2Au+7KI+KIO3+3H2O;所述阴极液的成分包括KOH和KI,所述KOH的浓度≥3M,所述KOH与粗黄金的质量为(853-1100g):1000g。
(5)电解:微量未被阴极液还原的KAuI4和银、铂、钯沉积于阴极,步骤(4)生成的KI溶液(浓度为500-800g/L)进入碘发生器进行电解,电解条件为:槽电压3.8-4.3V,电流密度150-230A/m2;阴极区得到KOH和KI的混合溶液,阳极区得到碘和KI的混合溶液;KOH和KI用于步骤(4)还原工序,碘和KI用于步骤(2)溶解工序;反应式为:
阳极2KI=I2+2K++2e
阴极KIO3+3H2O+6e=KI+6OH-
K++OH-=KOH。
使用上述方法得到的黄金纯度≥99.995%,检测报告如图1-图3所示。该报告由福建紫金矿冶测试技术有限公司出具,检测项目依据为GB/T 25934.2-2010高纯金化学分析方法,ICP-MS-标准加入校正-内标法测定杂质元素的含量。
Claims (8)
1.一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法,其特征在于,具体步骤为:
(1)雾化制粉:采用高压水雾化制粉设备,使粗黄金熔化,并利用高压水流雾化、凝固,得到金粉;
(2)溶解:将步骤(1)得到的金粉加入装有碘单质和KI的反应器内,加入离子交换水,搅拌浸出,使金粉完全溶解,得到KAuI4溶液;反应式为:2Au+3I2+2KI=2KAuI4;所述金粉、碘单质、KI和离子交换水的用量之比为1kg:2kg:3.6kg:(6-10L);所述反应温度为40-55℃,搅拌转速为120r/min,浸出时间为50-80min;
(3)过滤:调节溶液至pH=8.5-9.0,过滤除去不溶的AgI和其他金属杂质,滤渣送入银回收***;
(4)还原:用阴极液还原KAuI4溶液,经去离子水洗涤干燥后,得到纯金粉;反应式为:2KAuI4+6KOH=2Au+7KI+KIO3+3H2O;
(5)电解:微量未被阴极液还原的KAuI4和银、铂、钯沉积于阴极,步骤(4)生成的KI溶液进入碘发生器进行电解,阴极区得到KOH和KI的混合溶液,阳极区得到碘和KI的混合溶液;KOH和KI用于步骤(4)还原工序,碘和KI用于步骤(2)溶解工序;反应式为:
阳极2KI=I2+2K++2e
阴极KIO3+3H2O+6e=KI+6OH-
K++OH-=KOH。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)得到金粉的粒径≤60目。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,高压水雾化制粉设备的型号为JTSWH-30,时间为40-60min。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,用1.0×10-2M的氢氧化钾溶液调节溶液的pH值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述阴极液的成分包括KOH和KI,所述KOH的浓度≥3M,所述KOH与粗黄金的质量为(853-1100g):1000g。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)还原的还原率为98.5-99.6%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(5)中,电解条件为:槽电压3.8-4.3V,电流密度150-230A/m2,步骤(4)生成的KI溶液的浓度为500-800g/L。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,使用所述方法得到的黄金,纯度≥99.995%。
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