Извлечение драгоценных металлов из шлака с использованием технологии высокотемпературного хлорирования
Технология высокотемпературного хлорирования-улетучивания шлака имеет уникальный потенциал в обработке драгоценных металлов (таких как золото, серебро, металлы платиновой группы и т. д.), но ее необходимо оптимизировать в соответствии с характеристиками драгоценных металлов. Ниже приведен конкретный анализ:
1. Основной принцип хлорирования-улетучивания драгоценных металлов
Драгоценные металлы (Au, Ag, Pt, Pd и т. д.) могут быть преобразованы в летучие хлориды в условиях высокотемпературного хлорирования, но условия реакции относительно жесткие:
- Золото (Au): для получения AuCl₃ (температура сублимации 254 °C) требуется сильная окислительная атмосфера (например, Cl₂+O₂), но он легко разлагается при высокой температуре (>300 °C). - Серебро (Ag): образуется AgCl (температура кипения 1564 °C), но он легко плавится при высокой температуре и его необходимо сочетать с восстановителем (например, C), чтобы способствовать испарению.
- Металлы платиновой группы (Pt, Pd и т. д.): для образования PtCl₂ и PdCl₂ требуются высокая температура (>800 °C) и избыток Cl₂, но термическая стабильность низкая и требуется быстрая конденсация.
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 окислительные свойства необходимо точно контролировать (чтобы избежать разложения AuCl₃).
- Смешанный хлорирующий агент: Cl₂ + воздух (улучшенные окислительные свойства) или Cl₂ + CO (восстановительные свойства, способствующие улетучиванию AgCl).
- Твердый хлорирующий агент: например, NaCl + CaO (требует высокой температуры и углеродной поддержки, подходит для сложных шлаков).
(2) Контроль температуры и атмосферы
- Сегментированный контроль температуры:
- Низкотемпературная секция (200-400 °C): приоритет испарения AuCl₃ (требуется быстрая конденсация, 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 (восстановление Ag): пропускание CO или H₂ для предотвращения плавления AgCl.
(3) Предварительная обработка шлака
- Состояние нахождения драгоценного металла: если заключен в силикат, для высвобождения металла требуется предварительная обработка кислотным выщелачиванием или обжигом.
- Измельчение 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, а AgCl легко плавится.
- Контрмеры:
- Быстрая конденсация (охладительное устройство или низкотемпературная ловушка).
- Добавление катализатора (например, CuCl₂ для ускорения хлорирования Au).
(2) Сложность разделения нескольких металлов
- Ступенчатая конденсация: используйте разницу в температурах кипения различных хлоридов (например, AuCl₃ испаряется раньше AgCl).
- Селективное хлорирование: контролируйте концентрацию и температуру Cl₂ для предпочтительного хлорирования драгоценных металлов.
(3) Защита окружающей среды и проблемы коррозии
- Обработка хвостового газа: раствор NaOH поглощает Cl₂ и HCl, а активированный уголь адсорбирует остаточные пары драгоценных металлов.
- Защита оборудования от коррозии: используйте реактор из хастеллоя, графитовой футеровки или керамического покрытия.
4. Сценарии и случаи применения
- Электронные отходы: Отходы печатных плат содержат Au и Ag, которые можно извлечь путем высокотемпературного хлорирования (Cl₂+воздух, 800°C).
Anyutian может предоставить полный набор технических решений и сопутствующего оборудования. Если у вас есть вопросы, пожалуйста, свяжитесь с WhatsApp: +86 18615381239
