高純度粒狀白銀的生產工藝的製作方法
2023-07-27 19:06:41 1
專利名稱：高純度粒狀白銀的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明是一種以銀粉或粗製銀錠為原料製作粒狀白銀的工藝。
背景技術：
銀的良好物理性質，使銀在現代工業中獲得廣泛應用。利用銀的導電性，銀及其合金被用作電接觸材料和電阻材料，如銀—氧化鎘合金，是理想的高負荷電接觸材料，銀—錳(錫)合金電阻溫度係數低，對銅熱電勢小，可用作標準電阻；銀良好的導熱性，可作測溫元件，Ag-Pd熱電偶，400℃溫度下很穩定，可用作標準溫度計；銀的低熔點特性，使其銀基合金釺焊料熔點低，強度高，塑性和加工性能好，在各種介質中有良好的耐腐蝕性和導電性；銀是重要的感光材料，大量銀及銀鹽被用於醫療、出版、攝影和電影製片等方面；銀穩定的化學性質和良好的抗蝕、耐磨能力，一直是首飾、裝璜、飾品和美學工藝的理想材料。
目前生產的白銀產品主要是銀粉或銀錠，使用時不便於隨意支取，並且銀錠在包裝、儲存、運輸、使用等諸方面均較繁雜，因而在一定程度上限制了銀產品的市場普及應用。
現有的制粒設備為國外引進，由於其採用天然氣加熱，生產效率極低，日鑄銀粒僅400kg。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術之不足，提供一種高純度粒狀白銀的生產工藝，該工藝的生產設備簡單、成本低、易實現產業化，年生產銀粒產品可達250t/a，並可依據用戶需求生產不同品質(99.9％～99.99％)、粒度規格(Ф2～Ф5或＞Ф5)的銀粒產品。產品可廣泛應用於銀基複合材料、電子漿料、電子通訊、航空航天、化學工業、醫藥、首飾及銀器業等領域，具有廣闊的市場前景。
採用本發明製成的銀粒，具有重量可隨意稱取，用量可任意支取的可隨意調整性，以及包裝、儲存、運輸、使用方便等特性，方便用戶進行銀的深加工，故具有廣闊的市場前景。
本發明採用的白銀原料，其生產工藝主要以銅陽極泥為原料，陽極泥以溼法氧化脫除銅、硒等雜質；再採用浮選工藝代替貴鉛爐富集金、銀，分離賤金屬，金銀富集比大於3，精礦產量約為原陽極泥量的30％，設備能力大幅度提高；陽極泥中80％以上的鉛分離在浮選尾礦中，大大減少了火法熔煉的渣量和煙塵量，及熔劑和還原劑的消耗量，並降低鉛的汙染，而且鉛集中於尾礦，便於回收；含銀40～50％的浮選精礦經分銀爐熔煉鑄成金銀合金板後，進行銀電解精煉得含Ag＞99.99％的電銀。
銀的電解精煉，採用立式電解槽，以HNO3、AgNO3的水溶液為電解質，金銀合金板(Ag+Au＞98％)作陽極，鈦板作陰極，控制電極電位，利用銀與其它伴生金屬的電位差異，使銀從陽極氧化溶解(Ag-e-Ag+)，再到陰極還原析出(Ag++e-Ag)。
工藝條件主要控制電解液ρ(HNO3)～10g/L、ρ(Ag+)～100g/L及Cu、Pb、Bi、Pd、Pt等雜質濃度；電流密度200～250A/m2；槽電壓1.2～1.8V；同極距140mm。
本發明提出的高純度粒狀白銀的生產工藝及控制條件、主要生產設備如下將合格的銀粉或粗製銀錠加入中頻感應電爐，控制銀的熔化溫度1150～1200℃，按重量加入0.3～0.5％的炭粉還原劑覆蓋，減小熔化過程中吸入氧氣的量，確保銀粒的密度，防止銀粒表面氣孔、內空；將熔化的金屬液體控制澆鑄溫度在1150℃、按3～5kg/min的澆鑄速度倒入制粒勺，確保澆鑄過程中冷凝結塊；然後流入冷凝水制粒水槽中，進入水槽水面的高度為300～500mm，確保銀粒粒度均勻、圓潤度、光澤度好；高溫銀液體在冷凝水的急劇冷卻下固化、水淬斷開逐步形成粒狀，製得粒度規格Ф2～Ф5的顆粒狀銀。
為保證進入水槽的銀水能迅速淬裂斷開，上述冷凝水制粒水槽採用製冷設備提供的冷卻循環水，溫度控制在4～10℃，水槽水位保持在1000mm。
冷卻循環水製冷設備由體積為6m3的冷卻循環水箱 制冷機 循環水泵槽 體積為0.5m3的制粒水槽組成。
上述制粒勺用10#石墨坩堝在底部均勻鑽Ф2～Ф5的孔製成，每次制粒前將制粒勺放入熔化好的銀水中預熱，避免溫度低造成堵塞。與金屬製備的制粒勺相比，該制粒勺不會引入其它金屬雜質、且保溫性好。
本發明提出的生產工藝通過調整，根據熔鑄銀物料的品位，合理配比，並加人0.01～0.05％的Na2CO3、0.05～0.1％的NaNO3等氧化劑以造渣除去雜質，可實現粉狀或15kg、31kg錠狀等不同規格、99.5％～99.99％不同品質的粗銀的加工。
本發明提出的生產工藝，成本小於1000元/噸，一次澆鑄合格率可大於98％，金屬回收率大於99.9％。該工藝、設備簡單、生產成本低、易實現產業化，年生產銀粒產品可達250t/a，並可依據用戶需求生產不同品質(99.9％～99.99％)、粒度規格(Ф2～Ф5或＞Ф5)的銀粒產品。
具體實施例方式
實施例1將合格的銀粉加入120#石墨坩堝中，在WPS100Kw/2500Hz中頻感應電爐產生的渦流電流的作用下升溫至1150～1200℃熔化，按重量加入0.3％的炭粉覆蓋，將熔化的金屬液體控制澆鑄溫度在1150℃、按5kg/min的澆鑄速度倒入鑽Ф2孔的制粒勺，控制距水面高度為300mm，流入冷凝水制粒水槽中，水槽的冷卻循環水溫度控制在4～10℃，高溫銀液體在冷凝水的急劇冷卻下固化、水淬斷開逐步形成粒狀，製得粒度規格Ф2的顆粒狀銀。
實施例2將合格的15kg錠狀粗銀加入120#石墨坩堝中，在WPS100Kw/2500Hz中頻感應電爐產生的渦流電流的作用下升溫1150～1200℃熔化，按重量加入0.4％的炭粉覆蓋，將熔化的金屬液體控制澆鑄溫度在1150℃、按3kg/min的澆鑄速度倒入鑽Ф5孔的制粒勺，控制距水面高度為400mm，流入冷凝水制粒水槽中，水槽的冷卻循環水溫度控制在4～10℃，高溫銀液體在冷凝水的急劇冷卻下固化、水淬斷開逐步形成粒狀，製得粒度規格Ф5的顆粒狀銀。
實施例3將合格的31kg錠狀粗銀加入120#石墨坩堝中，在WPS100Kw/2500Hz中頻感應電爐產生的渦流電流的作用下升溫熔化，按重量加入0.5％的炭粉覆蓋，將熔化的金屬液體控制澆鑄溫度在1150℃、按4kg/min的澆鑄速度倒入鑽Ф5孔的制粒勺，控制距水面高度為500mm，流入冷凝水制粒水槽中，水槽的冷卻循環水溫度控制在4～10℃，高溫銀液體在冷凝水的急劇冷卻下固化、水淬斷開逐步形成粒狀，製得粒度規格Ф5的顆粒狀銀。
權利要求
1.一種高純度粒狀白銀的生產工藝，將合格的銀粉或粗製銀錠加入中頻感應電爐，控制銀的熔化溫度1150～1200℃，按重量加入0.3～0.5％的炭粉還原劑覆蓋，將熔化的金屬液體控制澆鑄溫度在1150℃、按3～5kg/min的澆鑄速度倒入制粒勺，然後流入冷凝水制粒水槽中，進入水槽水面的高度為300～500mm，高溫銀液體在冷凝水的急劇冷卻下固化、水淬斷開逐步形成粒狀，製得粒度規格Φ2～Φ5的顆粒狀銀。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於冷凝水制粒水槽採用製冷設備提供的冷卻循環水，溫度控制在4～10℃，水槽水位保持在1000mm。
3.根據權利要求2所述的工藝，其特徵在於冷卻循環水製冷設備由體積為6m3的冷卻循環水箱制冷機循環水泵槽體積為0.5m3的制粒水槽組成。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於制粒勺用10#石墨坩堝在底部均勻鑽Φ2～Φ5的孔製成，制粒前將制粒勺放入熔化好的銀水中預熱。
全文摘要
一種高純度粒狀白銀的生產工藝，將合格的銀粉或粗製銀錠加入中頻感應電爐，控制銀的熔化溫度1150～ 1200℃，按重量加入0.3～0.5％的炭粉還原劑覆蓋，減小熔化過程中吸入氧氣的量，確保銀粒的密度，防止銀粒表面氣孔、內空；將熔化的金屬液體控制澆鑄溫度在1150℃、按3～5kg/min的澆鑄速度倒入制粒勺，制粒勺用10號石墨坩堝在底部均勻鑽Φ2～Φ5的孔製成，每次制粒前將制粒勺放入熔化好的銀水中預熱，避免溫度低造成堵塞。然後流入冷凝水制粒水槽中，冷凝水制粒水槽採用製冷設備提供的冷卻循環水，溫度控制在4～10℃，進入水槽水面的高度為300～500mm，高溫銀液體在冷凝水的急劇冷卻下固化、水淬斷開逐步形成粒狀，製得粒度規格Φ2～Φ5的顆粒狀銀。
文檔編號B22F9/08GK1718330SQ20051001094
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月29日 優先權日2005年7月29日
發明者楊曉明, 劉文權, 鄭強, 史雲, 楊壽明, 王鉦, 景三煥 申請人:雲南銅業股份有限公司