由于氯对贵金属的亲和力远小于有色金属及其硫化物和氧化物,在高温下尤其如此。因此,当镍阳极泥用氯氧混合气焙烧时,由于阳极泥中含有大量的有色金属及其硫化物和氧化物,混合气中的氧会首先抑制贵金属生成氯化物。因此,当阳极泥在800℃以上含0.5%以上氯的氯氧混合气中焙烧时,几乎所有的有色金属如铜、镍、钴、锌等。生成氯化物挥发,而贵金属由于氧气的抑制不能生成氯化物,留在焙烧渣中。这可以通过选择性氯化挥发性贱金属杂质来富集贵金属。
实验是探索性的,样品只有10g重。镍阳极泥预先用含300 g ∕氯化钠和430 g ∕硫酸的溶液浸出6h,固液比为1∶10,液温为90℃,并不断搅拌。浸出液中的贱金属占原料总含量的(%):ni 36.6,Cu42.3,Fe34.9,S60.0 .得到的浸出渣为原料重量的60%,贵金属含量由1.93%提高到3.24%。
850℃焙烧后,向浸出渣中通入体积比为1∶7的工业氯气和氧气(含氯气23.4%),或用氯化氢和氧气体积比为1∶3的混合气体(含氯化氢26%)焙烧6h,使有色金属挥发,焙烧渣中的贵金属富集到35%。虽然铁与氯的亲和力远小于有色金属,但由于浸出渣中残留硫和铂族金属的催化作用,焙烧过程中铁的去除率高于预期。用乙酸戊酯的盐酸溶液从煅烧砂中除去铁,然后加入碳酸钠进行高温熔炼以除去二氧化硅,得到含有71%总贵金属的精矿。操作过程中贵金属的富集比大于36倍。贵金属不会在浸出液和烟尘中分散或流失。
下表列出了测试的原材料和各级产品的分析结果。从表中可以看出,实验结果是令人满意的。虽然是实验室规模的实验,但说明氯氧混合气高温氯化焙烧法具有进一步研究的价值。
氯氧高温焙烧镍阳极泥的原料和产品
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