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锌冶炼黄钾铁矾渣中银的回收新工艺及机理
一、引言
黄钾铁矾矿是一种常见的多金属硫化矿，其中含有大量的银、铅、锌、铜等有价金属。经过矿石选矿和冶炼加工，可以将其中的有价金属提取出来，但随之而来的是大量的冶炼废渣，其中包括黄钾铁矾渣。
黄钾铁矾渣是一种典型的多金属硫化物焙烧产物，也是我国锌冶炼业的主要废渣之一。由于黄钾铁矾渣中含有大量的有价金属，特别是银含量高达每吨100克左右，因此如何回收黄钾铁矾渣中的有价金属一直是研究和开发的热点问题之一。
目前，黄钾铁矾渣中银的回收主要是采用氰化法和硫化法。然而，氰化法的毒性较大，对环境污染严重。硫化法的反应条件较为苛刻，且反应产物中易形成冶炼难处理的硫化银。因此，对于黄钾铁矾渣中银的有效回收，仍需要研究新的工艺和机理。
本文将探讨一种新的黄钾铁矾渣中银的回收工艺及机理。该工艺利用溶液浸出-草酸还原法将渣中银有效回收。
二、实验设计
本实验选取某冶炼厂黄钾铁矾渣为研究对象，设计了以下实验步骤：
1.溶液浸出
首先将黄钾铁矾渣粉末状物料与硫酸铜混合，将混合物加入溶液中，在恒温条件下搅拌反应12小时，使银、铜、铅等含量高的有价金属发生溶解。再将溶液过滤沉淀，倒出上清液。
2.草酸还原
将上清液加入草酸溶液中，加热回流3小时后，银离子与草酸反应生成亚草酸银沉淀。沉淀产物经过离心分离、水洗、干燥后，得到银粉。
3.机理探究
利用荧光光谱、X射线衍射仪、扫描电镜等分析方法研究了草酸还原的反应机理。
三、实验结果及分析
1.溶液浸出结果
通过实验，得到了以下溶液浸出的结果：在溶液中反应12小时后，铜的浸出率为90%，铅的浸出率为72%，银的浸出率为97%。银的浸出率较高，说明该工艺能有效地将黄钾铁矾渣中的银回收。
2.草酸还原结果
将上清液中的银沉淀后，通过荧光光谱、X射线衍射仪、扫描电镜等手段对产物进行了表征和分析。
荧光光谱表明，沉淀物中的亚草酸银的掺杂能够有效地提高亚草酸银的还原能力，使银粉得到了有效生成。
X射线衍射仪的结果表明，银粉中的晶体结构为面心立方结构，晶面呈现出[111]、[200]、[220]等。
扫描电镜结果表明，银粉的颗粒大小均匀，无明显聚团和晶粒堆积，表面光滑，颜色均匀。
3.反应机理
在草酸溶液中，银离子与草酸反应生成亚草酸银沉淀的反应机理为：
Ag++H2C2O4→AgC2O4+2H+
2AgC2O4→2Ag+2CO2↑+2H2O
草酸中的羧基能够吸附在银粉表面，防止银粉重新氧化。草酸还原法的反应物来源广泛，成本较低，且对环境没有污染，因此具有很好的应用前景。
四、结论
通过本实验，成功地利用溶液浸出-草酸还原法回收了黄钾铁矾渣中的银。实验结果表明，该工艺能够有效地将矿渣中的银回收，且反应物来源广泛，成本低。
荧光光谱、X射线衍射仪、扫描电镜等分析表征方法表明，银粉具有均匀颗粒、无聚团、晶粒堆积以及表面光滑等特点，适合作为高纯银粉的原材料。
因此，溶液浸出-草酸还原法是回收黄钾铁矾渣中银的一种有效工艺，其机理的研究为更深入的工艺应用提供了理论基础。