CN1718330A - 高纯度粒状白银的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种高纯度粒状白银的生产工艺,将合格的银粉或粗制银锭加入中频感应电炉,控制银的熔化温度1150~ 1200℃,按重量加入0.3~0.5%的炭粉还原剂覆盖,减小熔化过程中吸入氧气的量,确保银粒的密度,防止银粒表面气孔、内空;将熔化的金属液体控制浇铸温度在1150℃、按3~5kg/min的浇铸速度倒入制粒勺,制粒勺用10号石墨坩埚在底部均匀钻Φ2~Φ5的孔制成,每次制粒前将制粒勺放入熔化好的银水中预热,避免温度低造成堵塞。然后流入冷凝水制粒水槽中,冷凝水制粒水槽采用制冷设备提供的冷却循环水,温度控制在4~10℃,进入水槽水面的高度为300~500mm,高温银液体在冷凝水的急剧冷却下固化、水淬断开逐步形成粒状,制得粒度规格Φ2~Φ5的颗粒状银。
Description
技术领域
本发明是一种以银粉或粗制银锭为原料制作粒状白银的工艺。
背景技术
银的良好物理性质,使银在现代工业中获得广泛应用。利用银的导电性,银及其合金被用作电接触材料和电阻材料,如银—氧化镉合金,是理想的高负荷电接触材料,银—锰(锡)合金电阻温度系数低,对铜热电势小,可用作标准电阻;银良好的导热性,可作测温元件,Ag-Pd热电偶,400℃温度下很稳定,可用作标准温度计;银的低熔点特性,使其银基合金钎焊料熔点低,强度高,塑性和加工性能好,在各种介质中有良好的耐腐蚀性和导电性;银是重要的感光材料,大量银及银盐被用于医疗、出版、摄影和电影制片等方面;银稳定的化学性质和良好的抗蚀、耐磨能力,一直是首饰、装璜、饰品和美学工艺的理想材料。
目前生产的白银产品主要是银粉或银锭,使用时不便于随意支取,并且银锭在包装、储存、运输、使用等诸方面均较繁杂,因而在一定程度上限制了银产品的市场普及应用。
现有的制粒设备为国外引进,由于其采用天然气加热,生产效率极低,日铸银粒仅400kg。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术之不足,提供一种高纯度粒状白银的生产工艺,该工艺的生产设备简单、成本低、易实现产业化,年生产银粒产品可达250t/a,并可依据用户需求生产不同品质(99.9%~99.99%)、粒度规格(Ф2~Ф5或>Ф5)的银粒产品。产品可广泛应用于银基复合材料、电子浆料、电子通讯、航空航天、化学工业、医药、首饰及银器业等领域,具有广阔的市场前景。
采用本发明制成的银粒,具有重量可随意称取,用量可任意支取的可随意调整性,以及包装、储存、运输、使用方便等特性,方便用户进行银的深加工,故具有广阔的市场前景。
本发明采用的白银原料,其生产工艺主要以铜阳极泥为原料,阳极泥以湿法氧化脱除铜、硒等杂质;再采用浮选工艺代替贵铅炉富集金、银,分离贱金属,
金银富集比大于3,精矿产量约为原阳极泥量的30%,设备能力大幅度提高;阳极泥中80%以上的铅分离在浮选尾矿中,大大减少了火法熔炼的渣量和烟尘量,及熔剂和还原剂的消耗量,并降低铅的污染,而且铅集中于尾矿,便于回收;含银40~50%的浮选精矿经分银炉熔炼铸成金银合金板后,进行银电解精炼得含Ag>99.99%的电银。
银的电解精炼,采用立式电解槽,以HNO3、AgNO3的水溶液为电解质,金银合金板(Ag+Au>98%)作阳极,钛板作阴极,控制电极电位,利用银与其它伴生金属的电位差异,使银从阳极氧化溶解(Ag-e-Ag+),再到阴极还原析出(Ag++e-Ag)。
工艺条件:主要控制电解液ρ(HNO3)~10g/L、ρ(Ag+)~100g/L及Cu、Pb、Bi、Pd、Pt等杂质浓度;电流密度200~250A/m2;槽电压1.2~1.8V;同极距140mm。
本发明提出的高纯度粒状白银的生产工艺及控制条件、主要生产设备如下:将合格的银粉或粗制银锭加入中频感应电炉,控制银的熔化温度1150~1200℃,按重量加入0.3~0.5%的炭粉还原剂覆盖,减小熔化过程中吸入氧气的量,确保银粒的密度,防止银粒表面气孔、内空;将熔化的金属液体控制浇铸温度在1150℃、按3~5kg/min的浇铸速度倒入制粒勺,确保浇铸过程中冷凝结块;然后流入冷凝水制粒水槽中,进入水槽水面的高度为300~500mm,确保银粒粒度均匀、圆润度、光泽度好;高温银液体在冷凝水的急剧冷却下固化、水淬断开逐步形成粒状,制得粒度规格Ф2~Ф5的颗粒状银。
为保证进入水槽的银水能迅速淬裂断开,上述冷凝水制粒水槽采用制冷设备提供的冷却循环水,温度控制在4~10℃,水槽水位保持在1000mm。
上述制粒勺用10#石墨坩埚在底部均匀钻Ф2~Ф5的孔制成,每次制粒前将制粒勺放入熔化好的银水中预热,避免温度低造成堵塞。与金属制备的制粒勺相比,该制粒勺不会引入其它金属杂质、且保温性好。
本发明提出的生产工艺通过调整,根据熔铸银物料的品位,合理配比,并加人0.01~0.05%的Na2CO3、0.05~0.1%的NaNO3等氧化剂以造渣除去杂质,可实现粉状或15kg、31kg锭状等不同规格、99.5%~99.99%不同品质的粗银的加工。
本发明提出的生产工艺,成本小于1000元/吨,一次浇铸合格率可大于98%,金属回收率大于99.9%。该工艺、设备简单、生产成本低、易实现产业化,年生产银粒产品可达250t/a,并可依据用户需求生产不同品质(99.9%~99.99%)、粒度规格(Ф2~Ф5或>Ф5)的银粒产品。
具体实施方式
实施例1:
将合格的银粉加入120#石墨坩埚中,在WPS100Kw/2500Hz中频感应电炉产生的涡流电流的作用下升温至1150~1200℃熔化,按重量加入0.3%的炭粉覆盖,将熔化的金属液体控制浇铸温度在1150℃、按5kg/min的浇铸速度倒入钻Ф2孔的制粒勺,控制距水面高度为300mm,流入冷凝水制粒水槽中,水槽的冷却循环水温度控制在4~10℃,高温银液体在冷凝水的急剧冷却下固化、水淬断开逐步形成粒状,制得粒度规格Ф2的颗粒状银。
实施例2:
将合格的15kg锭状粗银加入120#石墨坩埚中,在WPS100Kw/2500Hz中频感应电炉产生的涡流电流的作用下升温1150~1200℃熔化,按重量加入0.4%的炭粉覆盖,将熔化的金属液体控制浇铸温度在1150℃、按3kg/min的浇铸速度倒入钻Ф5孔的制粒勺,控制距水面高度为400mm,流入冷凝水制粒水槽中,水槽的冷却循环水温度控制在4~10℃,高温银液体在冷凝水的急剧冷却下固化、水淬断开逐步形成粒状,制得粒度规格Ф5的颗粒状银。
实施例3:
将合格的31kg锭状粗银加入120#石墨坩埚中,在WPS100Kw/2500Hz中频感应电炉产生的涡流电流的作用下升温熔化,按重量加入0.5%的炭粉覆盖,将熔化的金属液体控制浇铸温度在1150℃、按4kg/min的浇铸速度倒入钻Ф5孔的制粒勺,控制距水面高度为500mm,流入冷凝水制粒水槽中,水槽的冷却循环水温度控制在4~10℃,高温银液体在冷凝水的急剧冷却下固化、水淬断开逐步形成粒状,制得粒度规格Ф5的颗粒状银。
Claims (4)
1、一种高纯度粒状白银的生产工艺,将合格的银粉或粗制银锭加入中频感应电炉,控制银的熔化温度1150~1200℃,按重量加入0.3~0.5%的炭粉还原剂覆盖,将熔化的金属液体控制浇铸温度在1150℃、按3~5kg/min的浇铸速度倒入制粒勺,然后流入冷凝水制粒水槽中,进入水槽水面的高度为300~500mm,高温银液体在冷凝水的急剧冷却下固化、水淬断开逐步形成粒状,制得粒度规格Φ2~Φ5的颗粒状银。
2、根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:冷凝水制粒水槽采用制冷设备提供的冷却循环水,温度控制在4~10℃,水槽水位保持在1000mm。
3、根据权利要求2所述的工艺,其特征在于:冷却循环水制冷设备由体积为6m3的冷却循环水箱制冷机循环水泵槽体积为0.5m3的制粒水槽组成。
4、根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:制粒勺用10#石墨坩埚在底部均匀钻Φ2~Φ5的孔制成,制粒前将制粒勺放入熔化好的银水中预热。
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