一种电解精炼回收黄金方法与流程

本技术涉及黄金冶炼，尤其是涉及一种电解精炼回收黄金方法。

背景技术：

1、高纯金不仅在工业上有广泛的用途，在民用领域也有大量的需求，高纯度黄金具有较好的延展性和可煅性，并且化学性质稳定，在半导体器件和集成电路等高端制造业中应用广泛，而随着黄金首饰业的繁荣和人民消费水平的提高，黄金的购买量也逐步增加，对于黄金品质的要求也逐步提高。

2、目前生产高纯金的方法主要是电解精制法，通过在阳极氧化溶解，阴极还原沉积，达到精炼的目的，发明专利申请号cn104047024a公开了一种一次电解精炼制备高纯金的工艺，该工艺包括：s1：配制电解液，所述电解液主成分为金氯络离子，其中含金100g/l、分析纯盐酸150g/l、水；s2：制取电解极板，其中，阳极板为以99％纯度的金锭所制成，阴极板由钛板所制成；s3：开始电解，其中电解液温度为60-70℃；s4：完成电解后，得到阴极金，使用水冲洗所述阴极金，然后烘干；s5：高纯金锭的熔铸，将烘干后的阴极金放入不含金属杂质的坩埚中，进行高温熔化，然后浇铸成高纯金锭。本工艺强化了金氯络离子的扩散速度，提高了电解的电流密度，提高了单位电解槽体积的生产能力，减少了生产过程中的黄金占压数量，但由于电解过程中，阳极的银会氧化产生氧化银沉淀在阳极表面，导致阳极钝化，精炼过程缓慢。

3、发明申请号cn102978658a公开了一种阴极金电解精炼工艺，通过改变电解液配方，在低金离子溶度(au3+80～120g/l)和低酸(60～90g/l)的盐酸体系中，采用钛母板替代传统的金始极片作阴极进行电解精炼，电解过程中通过定量添加装置根据电解液成分的变化，在线自动添加抑制剂，解决铅、银等杂质对电金质量的干扰和阳极钝化问题；同时对电解液采取自动保温措施，消除电解液易分层产生浓差极化现象，一步直接电解生产出物理规格及化学品质均合格的99.995％以上电金产品，但由于添加抑制剂导致电解液中金含量降低，会导致阴极金沉积的速度变慢，并且由于电解液的含量增多，一定量的黄金溶解入电解液后无法重新沉积至阴极，导致黄金精炼效率降低。

技术实现思路

1、为了解决黄金精炼过程中黄金精炼效率较低的问题，本技术的目的是提供一种能够避免阳极钝化的电解精炼回收黄金方法。

2、本技术提供的一种电解精炼回收黄金方法采用如下的技术方案：

3、一种电解精炼回收黄金方法，包括：

4、制作阴极片、阳极片和电解液，其中阴极片用于沉积精炼黄金，阳极片为待精炼的粗金，所述电解液为金的氯配合物水溶液；

5、将阴极片和阳极片放入电解液中，在阴极片和阳极片上通入电流，电流包括直流电和交流电，直流电的阳极电流密度为200a/m2-700a/m2，交流电的平均阳极电流密度为直流电的阳极电流密度的1.1-1.5倍，交流电用于抑制阳极片钝化，保证阳极片的粗金能够持续氧化溶解；待阴极片沉积一定量的精炼黄金后，取出阴极片从阴极片上得到精炼黄金。

6、通过采用上述技术方案，电解操作通过为粗金制成的阳极片提供电压，使电子从外部电路离开阳极片，阳极片上的金单质被氧化为金离子，溶入电解液中，金离子通过使氯离子上的孤电子对进入金离子的空轨道，形成金的氯配合物，增加金离子在水中的溶解性，使金离子能够在电解液中移动，而在电子通过外部电路到达阴极，在阴极处和金离子结合，将金离子还原为金单质，沉积在阴极表面，形成精炼后的精炼黄金，随着精炼黄金的逐渐沉积，阴极片上沉积的黄金越来越厚，过厚的黄金会导致电子的传导速度变慢，精炼效率降低，并且过慢的沉积速度会形成支晶，导致精炼黄金的质量下降，此外过厚的沉积还会造成剥离困难，增加操作难度。

7、由于在电解过程中，阳极的粗金含有银、铜、铂等杂质，其中一些杂质在电解过程中会氧化溶解进入电解液中，但也有部分杂质，比如银，会在氧化后形成氯化银杂质，氯化银杂质为难溶性杂质，形成后会沉积在阳极表面，隔绝阳极和电解液，导致阳极和电解液被部分隔绝，精炼效率降低，通过增加交流电，使电解电流在电解过程一直持续大小变化，使氯化银无法持续形成，难以附着在阳极表面，从而使氯化银沉淀掉落在电解液中，保证阳极在电解过程中一直维持活性表面，避免被钝化，有利于精炼黄金的持续进行；阳极电流密度略大，使氧化过程中，阳极的粗金能够以较快的速度溶解进入电解液中，使用直流电阳极电流密度1.1-1.5倍的交流电，能使交流电在输入相反电压时，能够完全抵消直流电的电压，从而达到抑制氯化银形成的效果；通过在电解精炼黄金的过程中，加入交流电，使电解过程中阳极不会发生钝化，提高了精炼黄金的效率。

8、可选的，交流电的频率为50-100hz。

9、通过采用上述技术方案，通过使用频率为50-100hz的交流电，一方面，通过频率的提高，使阳极每次发生氧化反应的持续时间减短，使银氧化后形成的氧化银每次的生成量减少，从而降低氧化银沉积的概率，另一方面，通过高频交流电产生的脉冲电流，使氯化银形成较为疏松的结构，易于脱落，防止氯化银沉积在阳极表面，造成阳极钝化。

10、可选的，直流电的阴极电流密度为100a/m2-350a/m2，交流电的平均阴极电流密度为直流电的阴极电流密度的1.1-1.5倍。

11、通过采用上述技术方案，阴极用于沉积精炼黄金，阴极电流密度过大，会导致黄金沉积速度过快，进而产生较大的电解液浓度差异，形成较大的极化效应，沉积的黄金会变得粗糙，影响精炼黄金的质量，因此需要将阴极电流密度控制在300a/m2-350a/m2，确保获得质地较佳的精炼黄金；在连接同一个外部电路的情况下，阳极交流电的电流密度相对直流电的电流密度的倍数会和阴极相同，但由于直流电的阴极电流密度较小，表明阴极的体积较大，表面积较大，即使在加入交流电的情况下，变化不会太大，不会影响精炼黄金在阴极的沉积。

12、可选的，阴极片的制备包括，将银片作为阴极，在银片表面涂抹蜡层，电流密度700a/m2-1300a/m2在银片上沉积黄金，当黄金沉积到达一定厚度时，剥下金片，裁剪后得到阴极片。

13、通过采用上述技术方案，当用其他材料作为阴极片时，在其表面沉积黄金相当于镀金操作，导致精炼黄金难以与阴极片分离，通过使用涂抹有蜡层的银片制备金片作为阴极片，避免了精炼黄金和阴极片分离的过程，而在制备金片的过程中，由于只需要制备一层较薄的金片，无需考虑长时间的精炼效率问题，因此无需增加交流电，通过先制备金片作为阴极，使精炼黄金更易于回收。

14、可选的，阳极片的粗金中，金的质量分数大于90％，铜的质量分数小于2％，所述阳极片的外侧套有回收袋，用于收集阳极片电解产生的阳极泥。

15、通过采用上述技术方案，阳极片中金的含量过低会导致长时间电解精炼后，电解液中的金含量减少，导致生成的精炼黄金纯度下降，而铜离子由于还原性较高，容易在阴极沉积，需要控制电解质中的铜离子含量，因而需要控制阳极片中的铜含量，避免电解质中铜离子过多，阳极在氧化过程中，会产生不溶解的阳极泥，通过套有回收袋，使阳极泥能够在回收袋中收集，方便清理电解质中的杂质。

16、可选的，阴极片和阳极片数量都为多片且数量相等，每组阴极片和阳极片并联，电解液在电解池中循环流动，用于降低浓差极化。

17、通过采用上述技术方案，由于阳极和阴极的电流密度都有控制范围，在外部电路固定的情况下，只能通过调整阴极片和阳极片的大小形状控制阳极和阴极的电流密度，但控制阴极片和阳极片的大小可能会导致电解精炼效率下降，通过增加阴极片和阳极片的数量并且使每组阴极片和阳极片并联，提高同时电解精炼的电极片数量，提高电解精炼效率；电解液循环流动能够避免在电解液静止时，因电解产生的浓度差异引起的极化现象，避免极化导致的电解效率下降。

18、可选的，电解液的制备包括，取金粉或金箔加入浓盐酸中，搅拌使金粉或金箔浸没在浓盐酸中，再滴加浓硝酸，搅拌至金粉或金箔溶解，过滤不溶杂质，得到电解液，浓硝酸的质量分数为65％-70％，浓盐酸的质量分数为35％-40％，浓硝酸用量和浓盐酸用量的质量比为3：(0.8-1.2)，金粉或金箔用量与浓硝酸和浓盐酸用量之和的质量比为1：(4-5)。

19、通过采用上述技术方案，通过黄金难以溶解于溶液之中，需要通过盐酸和硝酸的溶解，形成金的氯配合物，从而使金能够溶解于电解液中，硝酸在溶解中起到氧化作用，能够将化学性质稳定的黄金氧化成金离子，再通过氯离子和金离子形成金的氯配合物，完成黄金的溶解。

20、可选的，电解液的金浓度小于90g/l、铜浓度大于10g/l、铂浓度大于10g/l、铅浓度大于1g/l或钯浓度大于1g/l时，需要替换电解液。

21、通过采用上述技术方案，电解质中的金含量下降，会导致阴极沉积速率降低，还会导致沉积的精炼黄金中杂质增加，而铜、铂、铅、钯的浓度过大也会导致阴极得到的精炼黄金杂质增加，不利于保证精炼黄金的纯度，因此需要当电解液中相关物质的含量提高后，需要更换电解液，以保证精炼黄金的纯度。

22、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

23、1.在电解精炼黄金的过程中增加交流电，使电解的电流形成非对称的脉冲电流，从而使不溶的氯化银在阳极表面无法沉积，只能形成疏松的沉淀后掉落电解液中，避免氧化银沉积导致的阳极钝化，进而避免精炼黄金的效率降低；

24、2.通过控制阴极和阳极的电极片形貌，从而控制电流密度的大小，使电流密度在阳极较大，并且会由于交流电的增加导致电流密度变化幅度较大，从而使阳极能够抑制钝化，而在阴极由于阴极电流密度较小，交流电造成的电流密度变化也较小，阴极片能够在较小的电流密度作用下，形成质量较高的精炼黄金。