《贵金属回收之湿法冶金技术：溶液中贵金属的提取与提纯秘籍》

湿法冶金技术的原理

1. 浸出原理
   浸出是湿法冶金的关键步骤，目的是将物料中的贵金属溶解到溶液中。这是通过选择合适的浸出剂与物料中的贵金属发生化学反应来实现的。不同的贵金属需要不同的浸出剂和浸出条件。例如，对于金的浸出，常用的方法是氰化浸出。在氰化钠溶液中，金与氰离子形成稳定的络合物，其化学反应方程式为：4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na [Au (CN)₂] + 4NaOH。这种络合物在溶液中具有较高的稳定性，使金能够从矿石或废料等物料中转移到溶液中。对于其他贵金属，如银可以用硝酸、硫代硫酸盐等浸出，铂族金属可以用王水、盐酸 - 氯酸钠等浸出。
2. 分离原理
   在浸出后得到的溶液中，往往含有多种金属离子，需要进行分离。分离方法包括沉淀分离、溶剂萃取、离子交换等。沉淀分离是根据不同金属离子与沉淀剂反应生成沉淀的性质差异来实现的。例如，在含有银离子和其他杂质离子的溶液中，可以加入氯离子作为沉淀剂，银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀（Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓），从而实现银与其他离子的分离。溶剂萃取则是利用不同金属离子在互不相溶的溶剂中的分配系数不同进行分离，如使用特定的萃取剂将铂族金属从混合溶液中萃取出来。离子交换是通过离子交换树脂与溶液中金属离子的交换反应来分离金属离子，例如，阳离子交换树脂可以吸附溶液中的贵金属阳离子。
3. 提纯原理
   提纯是为了获得高纯度的贵金属。在湿法冶金中，常用的提纯方法包括电解精炼和化学还原。电解精炼是将含有贵金属的溶液作为电解液，在电解槽中通过直流电，使贵金属在阴极沉积，杂质留在溶液中或在阳极氧化。例如，在铜电解精炼中，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，含铜离子的溶液为电解液，在电解过程中，铜在阴极沉积，比铜活泼的金属杂质在阳极溶解，比铜不活泼的杂质形成阳极泥，其中可能含有金、银等贵金属，通过进一步处理阳极泥可以回收这些贵金属。化学还原则是利用还原剂将溶液中的贵金属离子还原成金属单质。例如，在从含银溶液中回收银时，可以使用甲醛、葡萄糖等还原剂将银离子还原成银。

湿法冶金常用工艺与技术要点

1. 氰化浸出工艺
   氰化浸出是金回收中最经典的工艺之一。在氰化浸出过程中，除了选择合适的氰化钠浓度外，还需要控制好浸出的 pH 值、温度和氧含量等条件。一般来说，pH 值维持在 10 - 11 之间，这样可以保证氰化钠的稳定性和浸出效果。温度通常在室温附近，但在一些情况下，适当提高温度可以加快浸出速度。氧含量对于金的浸出至关重要，因为金的氰化反应需要氧气的参与，所以在浸出过程中需要保证溶液中有足够的溶解氧。此外，为了防止氰化物的分解和对环境的危害，需要对浸出设备进行密封处理，并对废气进行处理，将其中的氰化氢等有毒气体去除。
2. 溶剂萃取工艺
   在溶剂萃取工艺中，选择合适的萃取剂是关键。萃取剂需要对目标贵金属有高选择性和良好的萃取性能。同时，要注意萃取过程中的相分离问题，确保水相和有机相能够快速、完全地分离。在萃取操作中，要控制好搅拌速度和萃取时间，避免过度搅拌导致乳化现象，影响萃取效果。萃取完成后，要进行洗涤和反萃取操作，以提高贵金属的纯度。洗涤是去除有机相中夹带的杂质，反萃取则是将富集在有机相中的贵金属重新转移回水相，为后续的提纯步骤提供纯净的贵金属溶液。
3. 电解精炼工艺
   电解精炼工艺中，电解槽的设计和电极材料的选择非常重要。电解槽需要保证电解液的均匀分布和良好的导电性。电极材料要根据所精炼的贵金属种类来选择。对于阳极，要选择能够在电解过程中稳定溶解的材料，同时要注意阳极泥的收集和处理，因为阳极泥中往往含有贵重的副产物。对于阴极，要选择对贵金属有良好沉积性能的材料，如在铜电解精炼中常用不锈钢作为阴极。