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在银电解过程中影响银粉质量的因素

发布日期:2020-08-13 10:54:36

   近来一段时间银电解工序所产的银粉,质量不稳定,以下是我对此问题的一些想法:

  一、银电解精炼的理论基础:

  电解精炼银是为了产出纯度较高的电解银。通过电解可使粗银阳极板中的贱金属杂质、金及铂族金属分离。在银电解过程中,以硝酸、硝酸银做为介质,用银阳极板做阳极,钛板为阴极,通入直流电进行电解,发生的主要反应为:

  阳极反应:Ag-e Ag+

  阴极反应:Ag+ + e Ag

  

浅谈在银电解过程中影响银粉质量的因素

 

  在银电解的过程中,按照银阳极中含有的各种元素性质和行为的不同,可分为:

  (1) 电性比银负的金属离子,如锌、铁、锡、铅、砷等。其中锌、铁、砷含量极微,对电解过程无太大影响;锡则成锡酸盐进入阳极泥中;铅一部分进入溶液,另一部分被氧化生成PbO2进入阳极泥中,少数的PbO2则粘附于阳极板表面,这在一定程度上会影响阳极银的溶解。

  (2) 电性比银正的金和铂族金属。这些金属一般都不溶解而进入阳极泥中。当其含量很高时,会滞留于阳极表面,而阻碍阳极银的溶解,甚至引起阳极的钝化,使阳极电位升高,影响电解的正常进行。但在实际生产中,有部分的铂和钯进入电解液中,并且当电解的条件控制不当时(过高的电解温度和大的电流密度),钯和铂进入电解液中的量将会增加,由于钯的电位(0.82v)与银(0.8v)相近,可能会使钯与银一起在阴极析出,从而影响银粉的质量。

  (3) 不发生电化学反应的化合物,如:Ag2Se、Ag2Te、Cu2Se等,由于它们的电化学性很小,电解时不发生变化,会进入阳极泥中,但当阳极泥中存有金属硒时,在弱酸性电解质中,可于银一道溶解并在阴极上析出。但在高酸度(1.5%左右)溶液中,阳极中的硒不进入溶液。

  (4) 电位与银接近的铜、铋、锑。这些金属对电解危害最大。铋在电解过程中,一部分生成碱式盐进入阳极泥中,另一部分呈硝酸铋进入溶液,锑与铋的行为相似,锑、铋在溶液中积累后,会在阴极上析出,影响银粉的质量。当在低酸条件下电解时,硝酸铋会水解生产碱式盐沉淀,影响银粉质量。铜在阳极中含量较高,但在正常的生产过程中铜一般不会在阴极析出,但当电解液搅拌循环不良、电解液中银离子浓度急剧下降,出现银与铜的含量比小于2:1时,铜会在阴极上部分析出。且铜离子在溶液中运动到阴极的过程中,Cu2+可能被还原为Cu+,而Cu+又在阳极被氧化成Cu2+而消耗了电量。特别是当电解含铜高的阳极时,由于阴极只能析出银,而阳极每溶解1g铜,阴极便相应析出3.4g的银,这就很容易造成电解液中银离子浓度的急剧下降。这是阴极就有析出铜的危险。故电解含铜高的阳极时,应经常抽出部分含铜多的电解液,而补入部分浓度高的硝酸银溶液,但在电解过程中保持一定浓度的铜也是有利的,因为铜能增大电解液密度,降低银离子的沉降速度。

  二、银电解过程的技术条件和操作:

  (1)技术条件:

  银阳极板的质量:

  化学成分(%):Ag+Au>98.5;Cu<1.0;Bi<0.1;

  电解液成分:

  名称AgHNO3BiCuPbPdPt

  单位

  g/L100~3505~20<0.5<50<1.0<0.5<0.03

  电解槽电压:1.0V~2.5V

  电解液温度:30~45℃

  (2)操作过程:严格按我厂银电解工序的工艺流程(如图所示)和生产手册进行。

  (3)银电解过程中,未达到上述技术条件中的任意一点,都会对电解过程产生影响,从而影响银粉质量;并且银电解过程的操作也是保证银粉质量的关键因素,如:在洗涤银粉时,未将银粉带出的电解液冲洗干净;在洗涤阳极套袋时,未将阳极泥洗净而再一次进入电解槽,污染了电解液;由于生产条件的限制,在操作人员换洗钛篮时,会将少部分阳极泥掉入电解槽中,造成电解液的污染;在电解过程中可能会因为银阳极套袋破损,致使阳极泥落入电解液中等。

  三、综上所述,在银电解过程中影响银粉质量的因素有以下几点:

  (1)银阳极板杂质含量不稳定,如:铋、铜、锑、硒等元素含量超标时,会在一定的反应条件下与银一并在阴极析出,影响银粉质量的同时消耗电能;而铅、铂、钯等金属含量超标时,亦可能会消耗电能同时影响银的析出;

  (2)由于受生产设备条件的限制,在实际生产过程中的一些环节,会影响产品的质量;

  (3)在本工序生产过程中,多处采用人工操作,若操作不当时,也会影响产品质量。

  四、改进措施:

  (1)控制阳极板质量;

  (2)加强槽面管理、杜绝违规操作;

  (3)改善操作规程和改良操作设备。

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