CN105648232A - 一种使用i2和ki进行黄金精炼的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法。所述方法的步骤为：雾化制粉--溶解--过滤--还原--电解。本发明所述方法不产生废气废水，精炼周期仅为3-5小时，只需使用电能，安全风险低，得到黄金的纯度可达到99.995％；真正实现了环境友好、经济合理、技术可行、操作安全、产品质量高的目标，是实现无污染炼金的最佳选择。

Description

一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法
技术领域
本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法。
背景技术
对于大多数黄金生产企业而言，传统的冶炼工艺生产的黄金产品纯度已不能满足要求。为了尽快适应市场的变化，创造更多的经济效益，企业正积极酝酿对冶炼工艺进行技术更新，采用先进的黄金精炼技术，促进企业的产品升级。因此，黄金精炼技术的研究和开发应用日益为黄金生产企业所重视。
目前，用于黄金精炼的方法主要有王水法、氯化法(Boliden工艺)、萃取法、电解法四种。其中，王水法、萃取法存在类似的缺点：废气量大，处理难度高；废水量较大，HCl浓度高，处理成本高；采用氯化法时，废气、废水产生量大，处理成本高，设备投资大，且原料中含有氯气，存在较大的安全隐患；电解法的废水废气产生量小，处理成本低，但是黄金积压较多，精炼周期长，且生产成本较高。表1为四种黄金精炼方法的比较表。
表1四种黄金精炼方法的比较表
由上表可以看出，这四种黄金精炼方法均具有一定的局限性，阻碍了它们在工业上的进一步应用，因此，也迫切地需要发展一种新的黄金精炼方法。
发明内容
本发明提供了一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法，具体技术方案如下：
一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法，具体步骤为：
(1)雾化制粉：采用高压水雾化制粉设备，使粗黄金熔化，并利用高压水流雾化、凝固，得到金粉；
(2)溶解：将步骤(1)得到的金粉加入装有碘单质和KI的反应器内，加入离子交换水，搅拌浸出，使金粉完全溶解，得到KAuI4溶液；反应式为：2Au+3I2+2KI＝2KAuI4；
(3)过滤：调节溶液至pH＝8.5-9.0，过滤除去不溶的AgI和其他金属杂质，滤渣送入银回收系统；
(4)还原：用阴极液还原KAuI4溶液，经去离子水洗涤干燥后，得到纯金粉；反应式为：2KAuI4+6KOH＝2Au+7KI+KIO3+3H2O；
(5)电解：微量未被阴极液还原的KAuI4和银、铂、钯沉积于阴极，步骤(4)生成的KI溶液进入碘发生器进行电解，阴极区得到KOH和KI的混合溶液，阳极区得到碘和KI的混合溶液；KOH和KI用于步骤(4)还原工序，碘和KI用于步骤(2)溶解工序；反应式为：
阳极2KI＝I2+2K++2e
阴极KIO3+3H2O+6e＝KI+6OH-
K++OH-＝KOH。
步骤(1)得到金粉的粒径≤60目。
步骤(1)中，高压水雾化制粉设备的型号为JTSWH-30，时间为40-60min。
步骤(2)中，金粉、碘单质、KI和离子交换水的用量之比为1kg：2kg：3.6kg：(6-10L)。
步骤(2)中，反应温度为40-55℃，搅拌转速为120r/min，浸出时间为50-80min。
步骤(3)中，用1.0×10-2M的氢氧化钾溶液调节溶液的pH值。
步骤(4)所述阴极液的成分包括KOH和KI，所述KOH的浓度≥3M，所述KOH与粗黄金的质量为(853-1100g)：1000g。
步骤(4)还原的还原率为98.5-99.6％。
步骤(5)中，电解条件为：槽电压3.8-4.3V，电流密度150-230A/m2，步骤(4)生成的KI溶液的浓度为500-800g/L。
使用上述方法得到的黄金纯度≥99.995％。
本发明的有益效果为：本发明在黄金精炼过程中避免使用强酸和剧毒化学品，炼金原料I2和KI在体系内可再生实现自动循环，产出的KOH用于还原金，一次投入即可，不必再添加化学试剂；且I2和KI均是医药食品业的重要原料。本发明所述方法不产生废气废水，精炼周期仅为3-5小时，只需使用电能，安全风险低，得到黄金的纯度可达到99.995％。该黄金精炼方法真正实现了环境友好、经济合理、技术可行、操作简便、产品质量高的目标，是实现无污染炼金的最佳选择。
说明书附图
图1为实施例1制备得到的第一批次黄金的纯度检测报告。
图2为实施例1制备得到的第二批次黄金的纯度检测报告。
图3为实施例1制备得到的第三批次黄金的纯度检测报告。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但并不因此而限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
(1)雾化制粉：采用型号为JTSWH-30的高压水雾化制粉设备，使粗黄金熔化，并利用高压水流雾化、凝固，时间为40-60min，得到粒径≤60目的金粉。
(2)溶解：将步骤(1)得到的金粉加入装有碘单质和KI的反应器内，加入离子交换水，搅拌浸出，使金粉完全溶解，得到KAuI4溶液；反应式为：2Au+3I2+2KI＝2KAuI4；其中，金粉、碘单质、KI和离子交换水的用量之比为1kg：2kg：3.6kg：(6-10L)；反应温度为40-55℃，搅拌转速为120r/min，浸出时间为50-80min。
(3)过滤：用1.0×10-2M的氢氧化钾溶液调节溶液的pH值至8.5-9.0，过滤除去不溶的AgI和其他金属杂质，滤渣送入银回收系统；
(4)还原：用阴极液还原KAuI4溶液，经去离子水洗涤干燥后，得到纯金粉，还原率为98.5-99.6％；反应式为：2KAuI4+6KOH＝2Au+7KI+KIO3+3H2O；所述阴极液的成分包括KOH和KI，所述KOH的浓度≥3M，所述KOH与粗黄金的质量为(853-1100g)：1000g。
(5)电解：微量未被阴极液还原的KAuI4和银、铂、钯沉积于阴极，步骤(4)生成的KI溶液(浓度为500-800g/L)进入碘发生器进行电解，电解条件为：槽电压3.8-4.3V，电流密度150-230A/m2；阴极区得到KOH和KI的混合溶液，阳极区得到碘和KI的混合溶液；KOH和KI用于步骤(4)还原工序，碘和KI用于步骤(2)溶解工序；反应式为：
阳极2KI＝I2+2K++2e
阴极KIO3+3H2O+6e＝KI+6OH-
K++OH-＝KOH。
使用上述方法得到的黄金纯度≥99.995％，检测报告如图1-图3所示。该报告由福建紫金矿冶测试技术有限公司出具，检测项目依据为GB/T25934.2-2010高纯金化学分析方法，ICP-MS-标准加入校正-内标法测定杂质元素的含量。

Claims (10)

1.一种使用I2和KI进行黄金精炼的方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)雾化制粉：采用高压水雾化制粉设备，使粗黄金熔化，并利用高压水流雾化、凝固，得到金粉；
(2)溶解：将步骤(1)得到的金粉加入装有碘单质和KI的反应器内，加入离子交换水，搅拌浸出，使金粉完全溶解，得到KAuI4溶液；反应式为：2Au+3I2+2KI＝2KAuI4；
(3)过滤：调节溶液至pH＝8.5-9.0，过滤除去不溶的AgI和其他金属杂质，滤渣送入银回收系统；
(4)还原：用阴极液还原KAuI4溶液，经去离子水洗涤干燥后，得到纯金粉；反应式为：2KAuI4+6KOH＝2Au+7KI+KIO3+3H2O；
(5)电解：微量未被阴极液还原的KAuI4和银、铂、钯沉积于阴极，步骤(4)生成的KI溶液进入碘发生器进行电解，阴极区得到KOH和KI的混合溶液，阳极区得到碘和KI的混合溶液；KOH和KI用于步骤(4)还原工序，碘和KI用于步骤(2)溶解工序；反应式为：
阳极2KI＝I2+2K++2e
阴极KIO3+3H2O+6e＝KI+6OH-
K++OH-＝KOH。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)得到金粉的粒径≤60目。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，高压水雾化制粉设备的型号为JTSWH-30，时间为40-60min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，金粉、碘单质、KI和离子交换水的用量之比为1kg：2kg：3.6kg：(6-10L)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，反应温度为40-55℃，搅拌转速为120r/min，浸出时间为50-80min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，用1.0×10-2M的氢氧化钾溶液调节溶液的pH值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述阴极液的成分包括KOH和KI，所述KOH的浓度≥3M，所述KOH与粗黄金的质量为(853-1100g)：1000g。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)还原的还原率为98.5-99.6％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，电解条件为：槽电压3.8-4.3V，电流密度150-230A/m2，步骤(4)生成的KI溶液的浓度为500-800g/L。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，使用所述方法得到的黄金，纯度≥99.995％。
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