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2008-03-24, 11:21
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silver 元素符号Ag，白色金属,在元素周期表中属IB族,原子序数47，原子量107.868，面心立方晶体,常见化合价为+1。 银是较早使用的金属之一。乌尔(Ur)和美索不达米亚等地区出土有公元前第三千纪的银制品。在拉加什(Lagash)曾发现公元前2800年的银瓶。中国在春秋时期(公元前8~前5世纪)已有“错金银”工艺。《山海经》列举出“银之山”十处。宋代《云麓漫钞》、明代《菽园杂记》等著作，都详细记述了银矿的开采和灰吹法炼银技术。 资源 银广泛分布于自然界,呈单质状态的较少,多以硫化物状态伴生于其他有色金属矿石中。具有经济意义的银矿主要有辉银矿(Ag2S)、角银矿(AgCl)、硫锑铜银矿[8(AgCu)S·Sb2S3]、 淡红银矿(3Ag2S·As2S3)、脆银矿(5Ag2S·Sb2S3)、硫锑银矿(Ag3SbS3)和黑硫银锡矿(4Ag2S·SnS2)等。 世界上75%的银是从含银铜、铅、锌硫化矿和金矿中获得的，其中45%产自铅锌矿，18%产自铜矿；从单独银矿产出的银仅占20%。从工业废料如感光材料、镀银器件中回收是银的另一重要来源。70年代世界(中国除外)矿山产银量见表1。主要产银国有苏联、墨西哥、加拿大、美国、秘鲁和澳大利亚等。  中国到20世纪70年代初为止探明的银矿中，储量在千吨以上的省区有江西、广东、广西、湖南、湖北、云南和四川。近年来，青海、新疆、甘肃又勘探出较大型的伴生银矿，河南、陕西、山东也发现了大型银矿。中国的银有三分之二产自含银的铅锌矿。 性质和用途 在所有的金属中，银具有最好的导电性、导热性和对可见光的反射性，并有良好的延展性。贵金属中银的化学性质最活泼。最有工业价值的银化合物是硝酸银和卤化银。  银的用途很广：在古代，银及其合金大量用于制造货币和装饰品；近代主要用于制造感光材料和电工器材。电镀、医疗器械、镶牙等方面也大量用银。 美国是目前世界上最大的白银消费国，用银量约占全世界总消费量的40%。某些工业国(不包括苏联和东欧各国)白银消费和伦敦市场价格见表2。  银的提取 银多与铜、铅、锌等重金属硫化矿共生。主要的提银方法是通过选矿使银富集于重金属硫化物精矿中,在冶炼这些重金属过程中提取；与金共生的银,在金的氰化过程中回收。粗颗粒的自然银和银-金矿采用混汞法或重选-混汞法处理。辉银矿和角银矿可用重选法富集，也可直接氰化(见金)。 由于矿石中银含量较金高，并且银和硫化银比金难于氰化， 所以银的提取常用较高浓度的氰化液(0.2~0.6%NaCN),并须延长浸出时间，提高搅拌强度，增大充气量。氯化银比硫化银易于氰化，所以硫化银矿多先经氯化焙烧再氰化。从软锰矿中提取银，须先进行还原焙烧，使高价锰的氧化物还原为MnO，然后再氰化,以减少氰化剂的消耗。 从阳极泥中提取银，是现代生产银的重要手段。熔炼含银硫化铜、铅精矿的过程中，银富集于铜、铅电解精炼的阳极泥中。银和金在铜、铅阳极泥中呈单质状态，或同硒、碲、氯形成化合物(Au2Se,Ag2Se,Au2Te,Ag2Te，AgCl)。铜和铅阳极泥,成分随所处理的原料不同而异，波动范围很大。中国沈阳冶炼厂铜、铅阳极泥成分见表3。  从铜阳极泥提银 大致可分为硫酸化焙烧、水浸脱铜并用金属铜置换银、熔炼贵铅、精炼金银合金、银电解精炼等工序。工艺流程见图。  ① 硫酸化焙烧 使阳极泥中的铜转化为硫酸盐，即将含水20%左右的铜阳极泥与工业用浓硫酸混合成泥浆状,送入外加热回转窑进行焙烧。控制窑内温度：进料端为220~300℃,窑中部为450~550℃，出料端为600~680℃。从排出的烟气中可回收硒。 ② 水浸脱铜 硫酸化焙烧后的铜阳极泥中，大部分铜和部分银转化为硫酸盐，用水浸出(见浸取)；再用金属铜置换银，铜进入溶液，银沉积成单质银。 ③ 熔炼金银合金 脱铜、硒后的阳极泥配入煤粉、石灰(CaO)、苏打(Na2CO3)、铁屑等,在贵铅炉内进行还原熔炼，使金银富集于贵铅，其他金属大部分进入烟气或炉渣中。贵铅主要是铅，含金银约30~40%，还含有少量的铜、砷、锑、铋等杂质。将贵铅在分银炉内进行氧化精炼,其中的杂质被氧化成不溶于金银的氧化物,进入烟气或形成炉渣除去，产出含金、银约97~98%的合金。贵铅炉的形状与炼铜转炉相似，但无固定风管，炉的两端或一端装有重油喷嘴。分银炉的结构与贵铅炉完全相同，仅容积较小。 ④ 银电解精炼 将金银合金铸成阳极、用银板或不锈钢板作阴极，在硝酸银溶液中进行电解。在电解过程中，银和比银更负电性的金属如铜、铋、锡、铁、镍等都进入溶液。其中锡、铋进入溶液后水解成锡酸和铋的碱式盐［Bi(OH)2NO3］沉淀。阳极中的铅，部分进入溶液,部分氧化成二氧化铅,附着于阳极表面。金和大部分铂、钯不溶而留在阳极泥中，仅少量铂、钯进入溶液。阴极析出的银呈树枝状结晶,容易造成极间短路,须在阴极两侧装设玻璃或硬塑料制的刮杆,不断往复摆动,把它刮入槽底。为防止银被阳极泥污染，须用两层布袋包裹阳极。析出的银用蒸馏水洗净，熔铸成重15~16公斤的银锭。电解精炼的技术条件为:电解液含AgNO3120~160克/升，HNO33~5克/升，Cu(NO3)2小于80~100克/升，电解液温度35~50℃，阴极电流密度250~450安/米2，槽电压1.5~2.5伏，同极中心距100~160毫米。银电解槽的电极有立式和水平式两种，中国工厂采用立式电极电解槽。银电解所产含金25~45%的阳极泥，用于回收金、银和铂族金属(见金，铂族金属)。 从铅阳极泥中提银 铅阳极泥中锑、铋、砷含量较高。还原熔炼时，锑、铋、砷等金属与铅生成低熔点合金，因此比铜阳极泥容易熔化。既有铜阳极泥又有铅阳极泥的工厂，通常都利用这一特点，将铜、铅阳极泥合并处理，使熔点降低，贵铅与炉渣易于分离，可减少炉渣带走的金、银。铅阳极泥一般含铜、硒都很低，无须脱铜、脱硒。铅阳极泥含铋较高，在贵铅氧化精炼成金银合金过程中,铋以三氧化二铋(Bi2O3)的形态富集于炉渣，这种渣是提铋的重要原料。 从锌精矿中提银 硫化锌精矿含银较低，通常每吨含数十克到数百克。锌铅混合精矿在铅锌鼓风炉熔炼时，银进入粗铅，再从粗铅中提取。竖罐炼锌时，残渣中的银用旋涡熔炼的方法回收。在湿法炼锌过程中，银富集于硫酸化焙烧矿的浸出渣中。因浸出流程不同，渣中锌、铅、银等金属的含量也不同，可按其组成选择适当的方法：①浸出渣与铅精矿混合处理，在铅冶炼过程中回收银；②用浮选法选出银精矿，再用浸出、置换等方法提取银；③在650℃下进行硫酸化焙烧，经水浸、浮选,从浮选精矿中提取银；④加入10%左右的氯化钠,在600℃下进行氯化焙烧(见氯化冶金),使银成为氯化银后,用氰化法提取，或用饱和氯化钠的盐酸溶液浸出后，再用置换沉淀法提取。 从含银废料中提银 世界上银的总消费中，用于生产感光材料的约占40%。这种用途的银有70~90%成为废料。所以从此种废料中回收银十分重要。回收方法如下：①感光底片灰化后加硼砂、苏打、 密陀僧(PbO)熔炼成贵铅后回收银。②感光底片用 2克/升的苛性钠(NaOH)溶液洗煮，洗下其上的银化合物，再加回收银。③废感光乳剂中的银，先用6%的硫酸加热 3~4小时破坏明胶，得到溴化银沉淀，然后熔炼成贵铅回收银。或者将溴化银沉淀溶解于稀盐酸溶液中，加铁屑置换，然后熔炼回收银。④废定影液和洗液中的银，可用硫化钠或食盐使之沉淀或直接用铝、锌、铁等置换银。现在多采用废定影液直接电解的方法，得到88~96%的阴极银。电解的阳极为碳棒，用不锈钢制成回转阴极。其电解条件为:阴极电流密度30安/米2,阴极转速小于200转/分，槽电压1~1.5伏，温度20~30℃。 镶、镀银的废旧器件也是回收银的废料之一，通常根据银层厚薄的不同，用机械方法使银与基体金属(如黄铜或铜)分开，或将整个器件溶于硫酸或硝酸中，再从溶液中提取。若银层极薄，可采用直接熔炼贵铅的方法回收银(见再生有色金属)。 |
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2008-03-24, 11:22
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只看该作者 #3 | ||
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明陆容《菽园杂记》记述炼银过程颇为详细：“矿石不拘多少，采入碓坊，舂碓极细，是为矿末。次以大桶盛水，投矿末于水中，搅数百次，谓之搅粘。凡桶中之粘，分三等：浮于面者为之细粘,桶中者谓之梅砂,沉于底者谓之粗矿肉。若细粘与梅砂，用尖底淘盆，浮于淘池中，且淘且汰，泛扬去粗，留取其精英者。其粗矿肉，则用一木盆，如小舟然，淘汰亦如前法。大率欲淘去石末，存其真矿，以桶盛贮，璀璨星星可现，是谓矿肉。”这是选矿过程。“次用米糊搜伴，团如拳大，排于炭山，更以炭一尺许覆之，自旦发火,至申时住火,候冷，名窖团。”这是烧结过程。“次用银炉炽炭，投铅于炉中，候化，即投窖团入炉，用鞴鼓扇不停手，盖铅性能收银尽归炉底，独有滓浮于面。凡数次，破炉爬出炽火，掠去炉面滓垢。烹炼即熟，良久,以水灭火,则银铅为一，是为铅驼。”这是炼制铅银合金。“次就地用上等炉灰，视铅驼大小，作一浅灰窠，置铅驼于灰窠内，用炭团叠，侧扇火不住手，初铅银混，泓然于灰窠之内。望泓面有烟云之气，飞走不定。久之稍散，则雪花腾涌。雪花既尽，湛然澄彻。又少顷，其色自一边先变浑色，是谓窠翻。烟云雪花，乃铅气未尽之状。铅性畏灰，故用灰以捕铅。铅既入灰，唯银独存。自辰至午，方见净银。铅入于灰坯，乃生药中密陀僧也。”这就是灰吹法提银。宋应星《天工开物》中也有类似记载，并有附图，反映从采矿到灰吹法提银的情况 |
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求废定影液提银方法
