[发明专利]一种通过氢还原作用从金属氯化物中回收金属、尤其是银的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从金属氯化物中回收金属的方法。 

在下文中，本发明仅描述了从氯化银中回收银的方法。然而，本发明只是举例说明，在可应用之处，本发明的原理可用于回收其它金属，例如从金和铜的氯化物中回收金和铜。 

背景技术

在相当长的时期内，人们使用米勒法来提纯贵金属。金块中含有的杂质通常为银以及如铜和镍的贱金属。大多数的杂质通过例如挥发去除，或者以金属氯化物的形式留在米勒炉渣内。 

一般情况下，米勒炉渣的主要成分是AgClAgCl，含有少量的CU₂Cl₂，也存在少量的Pb，Zn和Fe的氯化物以及氯化钠。工业上其它贵金属的提纯中，产物AgCl也是相当常见的。然而，由于把AgCl转化为金属银的技术十分有限，艰难，昂贵以及低效，AgCl的存在通常令人感到烦恼。 

把AgCl还原成金属银的技术如下： 

粉末状AgCl的还原：通过将AgCl置于铁板之间，在AgCl上加入酸溶液，然后蒸汽加热该混合物两至三天，从而得到产物银。在进一步提纯之前需要对产物银进行大量洗涤。 

在酸化环境下，将锌粉加入浆状氯化银中。然而，锌粉比较昂贵，且在熔化目标金属前需要进行大量洗涤。 

使用苏打粉，苏打粉加硼砂，或者另外加入碳，将氯化银还原。 

在美国专利US4,388,109公开了一种技术，将氯化银与碳酸钠混合，加热至超过500℃以生成单质银和氯化钠。在熔化之前需要进行大量洗涤。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收银的改进方法，其是通过使用氢气将金属氯化物直接还原成金属，且该方法在大气压力或者较低压力下进行。本发明的另一个目的在于回收在还原过程中产生的氯化氢气体。 

本发明提供了一种从包含金属氯化物的颗粒混合物中回收金属的方法，该方法包括以下步骤： 

(a)控制颗粒混合物的温度； 

(b)往颗粒混合物中通入包括氢的气体，维持预设时间，以生成金属氯氢化物； 

(c)提高颗粒混合物的温度，使金属氯氢化物分解为金属，并释放出氯化氢气体。 

在用该方法处理之前，先在含氢气气体环境下，温度升至100℃，干燥混合物。 

该方法优选地在大气压力下，或者在与大气压力相差不大的压力下进行。 

优选地，金属氯化物混合物干燥至低于0.1％的含水量。该干燥过程可能导致生成金属盐结块。如果是这样，在步骤(b)之前，这些结块可以通过任何适合的技术来粉碎，得到通常的沙粒尺寸的干燥产品。 

加热和还原的过程是在坩埚内进行的。颗粒混合物可能在坩埚内形成混合金属氯化物床，且为了确保氢气穿过整个床均匀分布，可以在床内形成气体分布孔或者通道。 

在步骤(b)当中，预设时间至少为4小时。在这个时间中，床的温度控制在70℃和80℃之间。在步骤(c)中，温度会升高，优选地，增加至最初大约400℃，之后增加到至少600℃。金属氯氢化物开始分解，且当温度上升至270℃时，分解迅速，释放出HCl。HCl气体可溶于水，并使用水收集系统收集在洗涤器中。 

优选地，含氢气体包括50％/50％体积的H₂/N₂。 

附图说明

通过附图，本发明的方法将得到进一步的说明。 

具体实施方式

附图将阐明本发明方法的应用。炉渣混合物10经过干燥步骤12进行干燥，该炉渣混合物是在贵金属提纯过程中产生的，且包含混合金属氯化物，通常包括超过90％的AgCl。通过本领域公知的合适的控制装置14，使混合物在达到100℃的温度下进行干燥，一般在50％/50％体积比的H₂/N₂混合气体环境下，将该混合物干燥至小于0.1％的含水量。在干燥过程中可能产生的金属盐块在粉碎步骤18中被粉碎，以产生沙粒大小的干燥产品20，然后将该干燥产品20置于坩埚(未图示)内进行干燥。颗粒混合物20在坩埚内形成混合金属氯化物床。床上形成通道或者孔(未图示)以保证在整个床上具有均匀的氢气分布。 

气体16随后在温度介于70℃到80℃之间通过床最少4个小时，该温度通过装置14控制。在这时间段内，氢气与金属氯化盐进行反应以形成相应的金属氯氢化物。