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释义 yin
银(卷名:矿冶)
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)。
  参考书目
 John V. N. Dorr et  al., Cyanidation and Concentration of Gold and Silver Ores, 2nd ed.,McGraw-Hill,New York,1950.
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更新时间:2024/12/24 0:27:17