刘益民

(甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃 金昌 737100)

某贵金属冶炼厂铜精矿中Pd元素的含量大幅上升[1]，从2018年的平均60～70g/t上升至2019年平均140g/t左右。钯通过金银合金阳极板进入银电解工序，造成电解液中钯的富集速度异常偏快，使得电解银粉含钯容易超标，产品质量控制难度加大[2]。由于传统银电解工艺中暂无电解液净化除钯工序，只能依靠频繁更换电解液和降低阴极电流密度的方式来缓解钯对银产品质量的影响[3]，但这样的处理方式既不科学，又不经济，降低了产能，不利于生产组织，且增加了职工劳动强度和单位加工成本。由此可见，杂质元素钯对电解银粉的影响已经成为银产品质量控制以及产能发挥的瓶颈[4]。

1 实验过程

1.1 实验原料

本次实验以电解三个周期后的银电解液为原料，其成分如表1所示。

表1 树脂吸附实验原料中各元素含量 g/L

1.2 实验原理

G-01树脂是改性的亲水高分子聚乙烯亚胺嫁接的无定形硅胶树脂[5]，其主要功能基团为胺基，吸附机理为利用胺基与金属离子发生螯合反应[6]，其中Pd2+的螯合能力较其他金属离子强[7]，所以在Pd2+存在的情况下，该树脂会选择性吸附钯。

1.3 实验工艺流程

银电解液净化除钯工艺流程如图1所示。

图1 银电解液吸附除钯实验流程图

1.4 实验过程

主要实验技术参数：树脂为G-01树脂，树脂柱容积68mL，树脂重量42g，试验过程流速0.1BV/min(1BV指一个树脂床体积)，料液pH值0.5～1.0，温度为30℃。实验过程：吸附后液前三个样为50mL取一次样(主要考察吸附初期各元素吸附情况)，第四个样为3.79BV取样，前四个样合计为6BV，其余吸附后液为每6BV取混合样一个，吸附清洗液为每3BV取样一个。

2 结果与讨论

2.1 树脂吸附过程结果及讨论

表2 银电解液树脂吸附试验分析结果

表2为树脂吸附实验分析结果。图2、图3、图4分别为吸附后液中Pd2+、Cu2+、Ag+浓度随时间的变化曲线。

图3 吸附后液Cu2+浓度变化曲线

图4 吸附后液Ag+浓度变化曲线

通过表2中的实验现象及Ag、Cu、Pd在吸附后液中的变化曲线可以看出，在吸附前期6BV范围内，Ag+、Cu2+有吸附，随着吸附过程的进行，这种吸附作用逐渐减弱，所以可判定此种吸附作用大部分为物理性吸附，即通过对树脂进行清洗，可直接进入溶液中。从图2可以看出，吸附后液中的钯浓度在18BV维持在在一个较低的水平，说明此阶段内树脂对钯吸附效果较好，但随着吸附过程的进行，树脂对钯的吸附逐渐减弱，特别是在42BV以后，吸附后液中的钯浓度呈明显的上升趋势，由于反应在进行60BV后，吸附后液含钯为0.085g/L，此时后液含钯已接近电解液含钯小于0.1g/L的指标要求，可认为此时树脂达到饱和，需要对树脂进行解析再生。

表3银电解液吸附试验吸附过程金属平衡表，通过表4的计算得出，该树脂对银电解液中钯具有较好的吸附能力，最好吸附能力能够达到91.47%(单根柱子)。而Ag+、Cu2+的吸附率仅分别为0.39 %、0.78%，说明该树脂对Ag+、Cu2+的吸附能力较弱。

表3 银电解液吸附试验吸附过程金属平衡表

3 结论

通过本次采用树脂吸附进行电解液净化除钯工艺的研究与应用，得出以下结论：

(1)该树脂对银电解液中钯具有较高选择性吸附能力，对电解液体系中的Ag+、Cu2+具有较低的吸附能力，可保持电解液体系的稳定。通过实验表明，该树脂对钯的吸附效率可达到90%以上，而对 Ag+、Cu2+等离子的吸附效率均在1%以下。

(2)通过树脂吸附系统与银电解液循环系统的结合，可有效的降低电解液中钯的富集速度，稳定产出合格的符合GB/T4135-2002中IC-Ag99.99的牌号标准的电解银粉，对1#银品级率的提升具有重大意义。