⑴ 冶煉黃金的方法
你好,, 古人除了淘金沙,就是以燔火爆石的辦法采煉黃金。用燃燒的木頭燒礦石,再潑以冷水,礦石熱脹冷縮爆裂破碎。採金者再將其研磨成粉,以水用碗篩淘。這種淘金方法是古代人採金的主要方法,今天早已絕跡。20世紀初,曾有人在山上發現一些古老礦洞,發現洞中岩石上仍殘留有灼燒的痕跡,洞底殘存木炭、木錘、鐵鑿和泥碗、陶碗等遺物。
繼火燒水潑煉金術之後,人們又發明了土法煉金。人在井下開采出金礦石以後,把礦石放進筐里,像打水一樣用轆轤把筐提出來。然後再用錘子把礦石砸成小塊,放在石磨上磨,磨成玉米面那樣粗細的粉,再用水進行拉溜,讓金砂沉到水底,再用火燒進行煉金。
現代黃金生產過程全部採用機械化、電腦控制,自動化生產。根據地質隊用鑽打出的礦石岩芯,化驗出黃金在底下哪一層、多少米,然後開采。現在開採用的是提升井架,把地下幾百米深的礦石提出來。然後用礦車將礦石送到選礦車間,用破碎機進行一級一級的破碎。破成小石子的礦石再經過皮帶走廊送到圓錐磨和球磨機,磨到玉米面那樣的粗細,進入攪拌槽,加入黃葯和浮選油到浮選機進行浮選。這種方法和過去依靠黃金的比重的土法煉金不同,黃葯、浮選油和黃金發生反應,形成氣泡,含金的金屬附著在氣泡上面,將氣泡刮出來進行乾燥,就形成金精礦。金精礦的品位比較高,一噸含三四十克黃金。然後把金精礦送到球磨機再磨,通過進出槽進行最後的冶煉,分別提取金、銀、銅各種金屬。
1、黃金礦山金的就地冶煉
70年代以前,黃金生產處於初步發展階段,除少數礦山開始採用氰化法提金工藝外,礦山就地產金主要是從砂礦重選所得的自然金和精礦的冶煉,以及混汞法提金工藝產出的汞膏為原料就地冶煉,就地產金量僅占總產量的30%,70%的金依靠有色冶煉廠回收。
1970年以後,黃金生產逐步發展,氰化法提金工藝日益廣泛地應用,礦山就地產金量日漸增多,1985年礦山成品金的產量已佔全國黃金產量的70%,選廠產出的精礦產品大部分就地氰化冶煉產出成品金。
礦山就地冶煉多數採用傳統的坩堝法熔煉,因生產工藝和處理物料性質不同,所產合質金的含金量也不一樣,直接交售銀行因含金量不高或含銀不計價等原因,有的礦山為提高質量和經濟效益採取了化學法除雜再次熔煉或電解法進行金銀分離精煉。焦家金礦曾於1984年試驗採用水冶新工藝,將氰化金泥經電氯化除去賤金屬(用水溶液氯化法提金和氨浸法提銀)獲得含金品位99.9%成品金和含銀99.9%的銀錠,金泥中的銅、鉛也同時回收(用濕法處理金泥有被推廣的趨勢)。招遠金礦成功地研製出一種Φ1.5×1.8m的轉爐熔煉金泥,取代了過去的坩堝熔煉,降低了成本,改善了勞動條件。這一方法在一些黃金礦山得到推廣應用,效果較好。
2、有色冶煉廠伴生金的回收
在黃金生產中,多金屬礦石伴生金的回收佔有相當的地位。金和銅、鉛等有色金屬一道被選入精礦中,在銅、鉛冶煉中,金、銀得到回收。為增產黃金,全國一些有色冶煉廠先後建起貴金屬綜合回收車間,伴生金的產量,佔全國伴生金總產量的90%以上,是我國黃金生產的一支重要力量。這些企業伴生金的回收系基於在銅鉛冶煉過程中,金銀富集在粗銅和粗鉛內,電解精煉粗銅和粗鉛時,金銀沉積於電解陽極泥中,因此,從陽極泥中提取金銀是回收伴生金銀的主要途徑。
⑵ 用電解法怎麼冶煉金屬鋁
原料:三氧化二鋁
催化劑:冰晶石[六氟合鋁酸鈉],可以降低三氧化二鋁的熔點
加熱熔融後電解就可以了。
⑶ 金屬冶煉的電解法原理是什麼能用電解法冶煉的金屬可以用熱還原法冶煉嗎還有三種冶煉方法的適用范圍
電解的原理是:陽極金屬是去電子變成金屬離子進入電解液,在直流電的作用下,金屬離子得到電子在陰極析出個過程,叫做金屬電解.電解的說法一般是可溶陽極.
一般情況下,熱還原法提純金屬力度不夠.
熱分解法只適合於氫後元素,如Hg、Ag等
⑷ 工業上常用電解法冶煉的金屬是
K、Ca、Na、Mg、Al
電解製取金屬粉末的原理是:在電解質溶液中通以直流電流,產生正負離子的遷移,正離子移向陰極,負離子移向陽極,在陽極上發生氧化反應,在陰極上發生還原反應,電解質溶液中的金屬正離子在陰極被還原並沉積在陰極板上。
這是電解的基本過程。因此,電解是一種藉助電流作用而實現化學反應的過程,也是由電能轉變為化學能的過程。
(4)電解法冶煉貴金屬擴展閱讀
電解法用途——
金屬鈉和氯氣是由電解溶融氯化鈉生成的;電解氯化鈉的水溶液則產生氫氧化鈉和氯氣。電解水產生氫氣和氧氣。水的電解就是在外電場作用下將水分解為H2(g)和O2(g);可將熔融的氟化物在陽極上氧化成單質氟,熔融的鋰鹽在陰極上還原成金屬鋰;
許多有色金屬(如鈉、鉀、鎂、鋁等)和稀有金屬(如鋯、鉿等)的冶煉及金屬(如銅、鋅、鉛等)的精煉,基本化工產品(如氫、氧、燒鹼、氯酸鉀、過氧化氫、乙二腈等)的制備,還有電鍍、電拋光、陽極氧化等,都是通過電解實現的。
⑸ 電解貴金屬有那些
貴金屬即金Au、銀Ag、鉑Pt、鈀Pd、鍶Sr、鋨Os、銠Rh和釕Ru 八種金屬。目前我知道的金Au、銀Ag、鉑Pt、鈀Pd都可以回收。
日本20世紀70年代就頒布了固體廢物處理和清除法律,成立回收協會,至目前已從含貴金屬的廢棄物中回收有價金屬20幾種。 美國回收貴金屬已有幾十年的歷史,形成回收利用產業,成立專門的公司。 德國1972年頒布了廢棄管理法,規定廢棄物必須作為原料循環使用,提高廢棄物對環境的無害程度。
希望可以幫到你。
⑹ 工業上常用電解法冶煉的金屬是() A. 鈉 B. 鐵 C. 銅 D. 銀
A.鈉性質活潑,故採用電解法冶煉制備,故A正確;
B.鐵性質較不活潑,金屬鐵的冶煉採用熱還原法,故B錯誤;
C.銅性質較不活潑,金屬銅的冶煉採用熱還原法,故C錯誤;
D.銀性質穩定,用熱分解法冶煉,故D錯誤;
故選:A.
⑺ 電解法處理回收貴金屬的工藝流程圖。
一、項目的背景
貴金屬即金Au、銀Ag、鉑Pt、鈀Pd、鍶Sr、鋨Os、銠Rh和釕Ru 八種金屬。由於這些金屬在地殼中含量稀少,提取困難,但性能優良,應用廣泛,價格昂貴而得名貴金屬。除人們熟知金Au、銀Ag外,其他六種金屬元素稱為鉑族元素(鉑族金屬)。
貴金屬在地殼中的豐度極低,除銀有品位較高的礦藏外,50%以上的金和90%以上的鉑族金屬均分散共生在銅、鉛、鋅和鎳等重有色金屬硫化礦中,其含量極微、品位低至PPm級甚至更低。
隨著人類社會的發展,礦物原料應用范圍日益擴大,人類對礦產的需求量也不斷增加,因此,需要最大限度地提高礦產資源的利用率和金屬循環使用率。由於貴金屬的化學穩定性很高,為它們的再生回收利用提供了條件,加之其本身稀貴,再生回收有利可圖。
二、貴金屬回收利用概況
由於貴金屬在使用過程中本身沒有損耗,且在部件中的含量比原礦要高出許多,各國都把含貴金屬的廢料視作不可多得的貴金屬原料,並給以足夠的重視。且紛紛加以立法、並成立專業貴金屬回收公司。
日本20世紀70年代就頒布了固體廢物處理和清除法律,成立回收協會,至目前已從含貴金屬的廢棄物中回收有價金屬20幾種。
美國回收貴金屬已有幾十年的歷史,形成回收利用產業,成立專門的公司,如阿邁克斯金屬公司和恩格哈特公司,1985年就回收5噸鉑族金屬,1995年回收的貴金屬增加到12.4~15.5噸。
德國1972年頒布了廢棄管理法,規定廢棄物必須作為原料再循環使用,要求提高廢棄物對環境的無害程度。德國有著名的迪高沙公司和暗包岩原料公司都建有專門的裝置回收處理含貴金屬的廢料。
英國有全球性金屬再生公司—阿邁隆金屬公司,專門回收處理各種含貴金屬廢料,回收的鉑、鈀、銀的富集物就有上千噸。
我國的各類電子設備、儀器儀表、電子元器件和家用電器等隨著經濟發展和生活水平的提高,淘汰率迅速提高,形成大量的廢棄物垃圾,不僅浪費了資源和能源,且造成嚴重的環境影響。隨著時間的延續,更新的數量還會增加。如果作為城市垃圾埋掉、燒掉,必將造成空氣、土壤和水體的嚴重污染,影響人民的身體健康。且電器設備的觸點和焊點中都含有貴金屬,應設法回收再利用。
三、生產工藝簡介
根據原料、規模、產品方案的不同、回收工藝有所區別。總體上講,針對銅、鉛陽極泥有火法和濕法之區別,針對二次資源則除火法濕法之外還涉及拆解、機械和預處理工序。
1、銅陽極泥處理工藝
l 火法工藝
火法的傳統工藝流程如下
銅陽極泥
H2SO4 硫酸化焙燒 煙氣(SO2 SeO2) 吸收
稀H2SO 浸出 CuSO4 溶液 粗Se
浸出渣
還原熔煉 爐渣
貴鉛
NaNO3 氧化精煉 渣滓 回收Bi Te
銀陽極
銀電解 海綿銀 銀錠
黑金粉
金電解 廢電解液 回收鉑、鈀
金板 金錠
該流程的主要環節是硫酸化焙燒浸出分離,銅轉化為可溶性硫酸銅,硒化物分解使硒氧化為二氧化硒揮發分離,含SeO2 和SO2 的氣體由氣管抽至吸收塔,SeO2被水吸收生成H2SeO3,並同時被在水中的SO2還原為粗Se。焙燒浸出得CuSO4和部分AgSO4硫酸碲溶液,用銅(片或粉)置換出含碲的粗銀粉送銀精煉。金、銀富集在浸出渣中。還原熔煉主要用浸出渣加氧化鉛或鉛陽極泥合並進行,產出含金銀的貴鉛,然後貴鉛經氧化精煉分離鉛、鉍和碲,澆鑄為金銀合金,經銀電解及精煉,產出海綿銀鑄錠,銀泥(黑金粉)電解得金,金電解廢液回收鉑、鈀。該法的特點是回收率高,可達90%以上,對原料適應性強,比較適合規模處理,歐美和前蘇聯國家大多採用火法流程,流程的缺點是冗長,中間環節多,積壓金屬和資金嚴重,特別是規模小時更為突出,影響經濟效益。除此之外,高溫焚燒產生有害氣體,特別是鉛的揮發,產生二次污染,因此它的應用受到限制。
● 濕法工藝
20世紀70年代濕法流程迅速崛起,並得到國內冶金界的認可,下面做以簡單介紹:
銅陽極泥
H2SO4 浸出銅 CuSO4溶液
乙酸鹽 浸出鉛 Cu、Pb溶液
HNO3 浸出銀 AgNO3溶液 Ag
王水 浸出金 渣 熔煉 回收Sn
金溶液
萃取精煉
金粉
該法用不同的酸分段浸出陽極泥中的賤金屬雜質,以富集金、銀。用H2SO4先使銅成為CuSO4,以乙酸鹽常溫浸出鉛,使鉛生成可溶的乙酸鉛(Pb(Ac)2)分離。浸出渣用硝酸溶解銀、銅、硒、碲,含銀溶液用鹽酸或食鹽沉澱出氯化銀(AgCl),其純度可達99%以上,回收率可達96%,再從氯化銀中精煉提取銀,用王水從硝酸石溶渣中溶解金,金溶液用二丁基卡必醇(DBC)萃取,草酸直接還原得金產品,金純度>99.5%,回收率可達99%。濕法工藝金銀總回收率分別大於99%和98%。由於全流程金屬分離都在酸性水溶液中進行,因此稱為全濕法工藝,與火法工藝相比,有能耗低,有價金屬綜合利用好、廢棄物少、生產過程連續等優點。
l 選冶聯合工藝流程;
銅陽極泥
H2SO4 磨礦脫銅
浸出 CuSO4溶液
浸出渣
H2O 調漿
浮選 尾礦 煉鉛
精礦
焙燒 焙煉 煙氣 回收硒
銀陽極 電解 銀粉 銀錠
黑金粉 電解 金板 金錠
該流程用於處理含鉛高的銅陽極泥,流程包括陽極泥加硫酸磨礦及浸出銅,含金、銀的浸出渣調漿進行浮選,選出的精礦進行蘇打氧化熔煉產出銀陽極,電解產出銀和金粉等工序。流程中金、銀回收率分別達到95%和94%。由於引入浮選工序,精礦熔煉設備規模為火法工藝的1/5,試劑消耗節約一半,減少了鉛的污染,簡化了後續熔煉過程,提高了經濟效益。
l 天津大通銅業有限公司金銀分廠陽極泥處理流程
成份
Cu Au Ag Pb Sb Bi Sn Ni As Te
15.64 2132g/T 15.94 9.95 20.17 1.32 0.92 0.40 7.30
流程
陽極泥
H2SO NaClO3(氧化劑)
稀酸浸出
控電位V420mv
爐渣 爐液
HCl H2SO4 NaClO3
V.1200mv金的控電氯化 沉Se Te
SO2 Cu粉置換
SO2 SeO2 溶液
爐液 NaClO3爐渣1200mv 回收得H2SeO3
粗Te CuSO4
尾液 Au粉 硒
草酸 二次金的控電氯化 濃縮結晶 尾液
爐液 爐渣
Au粉 尾液 硫代硫酸鈉浸銀
鑄Au錠
爐渣 爐液
富集Pb.Sb 水含肼沉銀
外銷
尾液 銀粉
銀粉
銀陽極泥
電解
電銀 陽極泥 電解液
回收金
該流程設計上沒有預焙燒工序,而是以浸銅時添加氧化劑(NaClO3),使陽極泥中Cu、Se、Te氧化成為CuSO4、H2SeO3和H2TeO3並轉入溶液,在溶液中的H2SeO3用SO2還原得到粗Se。Te則用銅粉置換得Te精礦,CuSO4經濃縮得到結晶CuSO4.5H2O。浸出渣經二次控電氯化浸出金,一次浸出金用SO2還原,二次浸出金用草酸還原,金的回收率可達98.4%,控電氯化渣用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)浸銀。硫代硫酸鈉試劑毒性小,消耗少,反應速度快,適於處理含銀物料,銀的回收率可達99%,純度達99%。
大通銅業有限公司的陽極泥含鉛和銻比一般的銅陽極泥高,類似於鉛陽極泥,因此所用的流程類似於鉛陽極泥的氯化法流程,首先用FeCl3或HCl+NaCl溶液浸出鉛陽極泥中的銅、砷、銻、鉍及部分鉛,同時有少部分銀生成AgCl2-溶解,浸出液用水稀釋至PH0.5,使SbCl3水解為SbOCl沉澱,同時沉澱出AgCl(沉澱率達99%以上),浸出渣用氨溶液浸出銀,使轉為可溶性的Ag(NH3)2Cl,再從溶液中用水合肼還原銀,氨浸出渣用HCl+Cl2或HCl+NaClO3浸出回收金,區別在於金、銀回收先後的選擇問題,這需要視具體成分而定。
以上是處理各種陽極泥的幾種典型原則流程,可根據處理陽極泥的成分進行不同的組合。
2、金、銀基合金及雙金屬復合材料以及帶載體的貴金屬廢催化劑的回收流程。
●金銀合金和金屬廢品廢料、廢件的回收流程
含Au、Ag以及ΣPt的雙金屬廢料廢件
預處理
熱分解400~600℃
硝酸浸出
難溶的殘渣(Au、Pt、Pb等) 硝酸浸出液(含Ag及其它金屬)
Cl
溶解 回收AgCl
殘渣 溶液 AgCl 其它金屬
硫化物SO2或NaSO3
沉金 粗Ag提純
粗Au 溶液(Pt、Pb)
提純
預處理可以是拆解或機械處理,熱處理的主要目的是在400~600℃條件下去除有機物,以及低溶點的金屬,然後用qN HNO3溶解,使物料中的銀和其它賤金屬氧化,以硝酸鹽形式轉入溶液,從溶液中回收銀和提純,硝酸不溶殘渣,可以用王水或水氯化浸出或其它溶解金、鉑和鈀,從溶液中回收分離提純Au、Pt和Pd。
黃金的提純:粗金返溶解用二丁基必醇萃取金,反萃之後,再沉金,得到提純。而含Pt、Pd溶液可用二烷基硫醚或N-二仲章基氨基乙酸(N540)萃取鈀,達到與鉑的分離,鈀的萃取率可達99.5%,鉑的萃取率幾乎是零。有機相經水洗後用NH3.H2O反萃取鈀,反萃取液再回收提純鈀。二烷基硫醚被認為是迄今為止工業上分離鉑、鈀最有效的萃取劑,它的唯一缺點是穩定性稍差,易氧化,萃取平衡時間稍長,萃取液回收鉑。當然也可以用30%N540異戊醇+70%煤油萃取鉑和鈀分離。30%N540萃鉑的條件4級萃取,1級洗滌3級反萃、鉑的萃取率可達99.9%,4NHCl反萃,反萃率為99.95%,從反萃液中獲得純度為99.9%的鉑產品。
對於鉑、鈀的分離提純問題,傳統的方法是反復沉澱法,水解沉澱法,硫化物沉澱,氨鹽沉澱或離子交換分離。沉澱法的缺點,首先是分離效率不高,其次是周期長,回收率低,試劑消耗大、操作條件不佳麻煩。離子交換法,樹脂飽和濃度低,用量大,交換徹底、交換時間長。萃取分離提取是近期崛起的分離方法,它的傳播速度快,避開濕法冶金中最為繁雜的液固分離的問題,萃取劑可循環使用,流程相對簡單,周期短,金屬回收率高,純化效果好的優點。因此被廣泛應用。
● 以∑Pt為載體的催化劑回收流程
∑Pt載體有蜂窩狀和小球狀高溶點硅、鋁酸鹽,由於高溫使用過程部分貴金屬會向內層滲透,部分被燒結或被釉化包裹,或轉化為化學惰性的氧化物和硫化物,因此他們的回收利用帶有一定的難度。他們的回收必須經預處理富集階段,然後再行分離提純,預處理富集階段分為:
▲火法富集法,高溫熔煉以鐵為輔收劑。碳作還原劑,加碳熔劑使載體轉變為低熔點、低粘度爐渣,獲得含富鉑族金屬的鐵合金,後續酸浸除鐵,獲得鉑族金屬精礦。該方法的Pd、Pt回收率分別為99%,98%以上。也可以用硫化物(Fe2S,Ni3S2)作捕收劑,較低溫度熔煉,獲得冰鎳後用鋁活法化酸浸,獲得鉑族金屬精礦。
▲載體溶解法:γ—Al2O3載體催化劑,經磨細用H2SO4.NaOH或NaOH+Na2SO3+聯胺溶液直接溶解氧化鋁,而貴金屬全部富集在不溶解渣中。
▲再後續的分離提純就可以接以上流程濕法部分,形成完整的流程。
⑻ 冶煉金屬電解法
電解AI2O3的工業方法的確電解Al2O3,而且需要冰晶石(Na3AlF6)做助熔劑,是為了降低熔解Al2O3所需的溫度從而節省能源
至於為什麼不用AlCl3,並不是像樓上的那位所說的
原因有兩點
1.AlCl3不是離子化合物,而是公價化合物。這就註定了熔融的AlCl3中沒有Al3+,就無法電解制Al了
2.天然中沒有AlCl3的礦藏(這點是假設AlCl3是離子化合物時解釋不用電解AlCl3來制Al的原因)
一般人只知道電解Al2O3生成Al和O2,其實不然
工業上電解Al2O3時需要用一個大的C塊
所以陽極上是2O(2-)+C-4e=CO2↑
陰極上是Al(3+)+3e==Al
由於C在電解時會消耗,所以要定期補充C塊
⑼ 工業上常用電解法冶煉的金屬是() A.Na B.Cu C.Ag D.F
A、Na
解析:
A、Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬的化合物與C、CO或H2等不反應,故採用電解法冶煉制備,故A正確;
B、金屬銅的冶煉採用熱還原法,故B錯誤;
C、金屬銀的冶煉採用熱分解法,故C錯誤;
D、金屬鐵的冶煉採用熱還原法,故D錯誤
鈉是熱和電的良導體,鉀鈉合金(液態)是原子堆導熱劑。鈉的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,比煤油密度大,鈉的熔點是97.81℃,沸點是882.9℃。鈉單質還具有良好的延展性硬度低。
鈉原子的最外層只有1個電子,很容易失去,所以有強還原性。因此,鈉的化學性質非常活潑,在與其他物質發生氧化還原反應時,作還原劑,都是由0價升為+1價。金屬性強。其離子氧化性弱。
(9)電解法冶煉貴金屬擴展閱讀:
相關延伸:電解法原理分析:
電解製取金屬粉末的原理是:在電解質溶液中通以直流電流,產生正負離子的遷移,正離子移向陰極,負離子移向陽極,在陽極上發生氧化反應,在陰極上發生還原反應,電解質溶液中的金屬正離子在陰極被還原並沉積在陰極板上。
這是電解的基本過程。因此,電解是一種藉助電流作用而實現化學反應的過程,也是由電能轉變為化學能的過程。
⑽ 能用電解法冶煉的金屬有哪些,能用熱分解法冶煉的金屬有哪些,能用鋁熱反應冶煉的金屬有哪些
常見單質活潑性:鉀鈣鈉鎂鋁,鋅鐵錫鉛氫,銅汞銀鉑金
鋁以前的都用電解,以後的鋅到銅可以用鋁熱法,汞以後的用熱分解法,金還可以用物理方法(淘金)