Извлечение драгоценных металлов из шлака методом высокотемпературного хлорирования

Технология высокотемпературного хлорирования-улетучивания шлака имеет уникальный потенциал в переработке драгоценных металлов (таких как золото, серебро, металлы платиновой группы и т. д.), однако процесс необходимо оптимизировать в соответствии с характеристиками драгоценных металлов. Ниже представлен систематический анализ переработки драгоценных металлов:

1. Основные принципы хлорирования и улетучивания благородных металлов

Драгоценные металлы (Au, Ag, Pt, Pd и т. д.) можно преобразовать в летучие хлориды в условиях высокотемпературного хлорирования, но условия реакции относительно жесткие:

- Золото (Au): для образования AuCl₃ (температура сублимации 254 °C) требуется сильная окислительная атмосфера (например, Cl₂+O₂), но оно легко разлагается при высоких температурах (>300 °C).

- Серебро (Ag): образует AgCl (температура кипения 1564 °C), но легко плавится при высоких температурах и требует сочетания с восстановителем (например, C) для ускорения улетучивания.

- Металлы платиновой группы (Pt, Pd и т. д.): для получения PtCl₂ и PdCl₂ требуются высокая температура (>800 °C) и избыток Cl₂, но они имеют низкую термическую стабильность и требуют быстрой конденсации.

Основная формула реакции:

- 2Au + 3Cl2 → 2AuCl3 (требуется окислительная атмосфера)

- Ag2O + 2Cl2 → 2AgCl + O2

- Pt + 2Cl₂ →PtCl4 (легко разлагается при высокой температуре)

2. Ключевые моменты процесса извлечения драгоценных металлов

(1) Выбор и оптимизация хлорирующего агента

- Газ Cl₂: наиболее эффективен, но требует точного контроля окислительных свойств (чтобы избежать разложения AuCl₃).

- Смешанный хлорирующий агент: Cl₂+воздух (усиление окислительных свойств) или Cl₂+CO (восстановительные свойства, способствующие улетучиванию AgCl).

- Твердый хлорирующий агент: например, NaCl+CaO (требует высокой температуры и добавления углерода, подходит для сложных шлаков).

(2) Контроль температуры и атмосферы

- Сегментированный контроль температуры:

 - Низкотемпературная секция (200-400°C): AuCl₃ улетучивается первым (требует быстрой конденсации, чтобы избежать разложения).

 - Средне- и высокотемпературная секция (600-900°C): восстановление AgCl, PtCl₂ и т. д.

- Контроль атмосферы:

 - Окислительная атмосфера (восстановление Au): пропускание O₂ или воздуха.

 - Восстановительная атмосфера (извлечение Ag): введите CO или H₂, чтобы предотвратить плавление AgCl.

(3) Предварительная обработка шлака

- Состояние нахождения драгоценных металлов: если они заключены в силикаты, для высвобождения металлов требуется предварительная обработка кислотным выщелачиванием или обжигом.

- Уменьшение размера частиц: дробление до <100 мкм для увеличения площади контакта реакции.

3. Основные проблемы и решения

(1) Низкая эффективность испарения драгоценных металлов

- Проблема: AuCl₃ легко разлагается при высокой температуре, тогда как AgCl легко плавится.

- Контрмеры:

 - Быстрая конденсация (охлаждение или криогенная ловушка).

 - Добавление катализаторов (например, CuCl₂ для ускорения хлорирования Au).

(2) Проблемы разделения нескольких металлов

- Поэтапная конденсация: использование разницы температур кипения различных хлоридов (например, AuCl₃ испаряется раньше AgCl).

- Селективное хлорирование: контролируйте концентрацию Cl₂ и температуру для предпочтительного хлорирования драгоценных металлов.

(3) Вопросы защиты окружающей среды и коррозии

- Очистка хвостовых газов: раствор NaOH поглощает Cl₂ и HCl, а активированный уголь адсорбирует остаточные пары драгоценных металлов.

- Защита оборудования от коррозии: используйте реактор с покрытием из хастеллоя, графитовой футеровкой или керамическим покрытием.

4. Сценарии и случаи применения

- Электронные отходы: Отработанные печатные платы содержат Au и Ag, которые можно извлечь методом высокотемпературного хлорирования (Cl₂+воздух, 800°C).

Компания «Анютян» может предоставить полный комплект технических решений и сопутствующего оборудования. Если у вас есть вопросы, свяжитесь с нами по WhatsApp: +86 18615381239