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一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法与流程

时间:2022-02-19 阅读: 作者:专利查询


1.本发明属于化学物质回收方法技术领域;尤其涉及一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法。


背景技术:

2.在钢铁冶金实验室中,检验包括入厂验收检验,过程在线检测和钢材出厂检验。其中钢铁中锰的测定方法为亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法,该方法试样经酸溶解后,在硫酸和磷酸介质中,以硝酸银为催化剂,以过硫酸铵将锰氧化为七价;该方法中用硝酸银只作为催化剂,目的是为了加快反应速度,反应前后自身没有变化,随着反应的进行硝酸银进入到溶液中。实验室对废液进行收集、保存。上交相关部门,进行废液处理。
3.国内文献报道废料中金和/或银的回收,选择性回收金和银以使废料中的金和银与非银和非金材料分离。在一些情况下,使用酸混合物从废料中回收金和银。通过在电极与废料的金和银之间传输电流来改善使用所述酸混合物回收金和银。使用酸混合物从特定类型的废料中回收银。
4.现有技术的另一种废旧印制板中金银的回收方法,是一种能够回收废旧印制板中金银的回收方法及进行该方法的设备。该方法包括如下步骤:将印制板放入硝酸槽与硝酸进行酸浸反应,得反应液;得到的反应液进入电解槽进行电解得到银;再将印制板放入第一清洗槽进行清洗;然后将印制板放入王水槽与王水进行反应;得到的反应液通过泵抽入还原槽,在还原槽内进行还原,之后加入絮凝剂进行絮凝沉淀;得到的反应液和沉淀物进入真空抽滤装置进行抽滤得到含金粉末;将含金粉末进行熔炼得到金锭;该方法步骤比较繁琐。该方法回收设备主要包括硝酸槽、第一清洗槽、王水槽、第二清洗槽、还原槽、电解槽、真空抽滤装置和中频炉。
5.截至目前查找国内外文献,还未相关的文件报道关于钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法—置换法或其它废液中单质银的回收方法。基本都是对废液收集后,专业处理部门进行处理。


技术实现要素:

6.本发明的目的是提供了一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法。本发明通过在分析完钢铁试样中锰的废液中催化剂的反应特性,硝酸银的加入只是加快反应速度,反应前后物质本身不变的特点。本发明采用盐+盐=新盐+新盐的反应原理,废液中加入氯化钠,生成氯化银的白色沉淀,过滤、置换、灼烧,生成块状金属银。
7.本发明是通过以下技术方案实现的:
8.本发明涉及一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法,所述方法包括如下步骤:
9.步骤1,将收集的2000ml钢铁废液倒入3000ml烧杯中,搅拌,缓慢加入50g/l氯化钠溶液,待出现白色沉淀后,静置,过滤,放至蒸发皿转移干燥箱进行干燥,取出,冷却,得固体
沉淀;
10.步骤2,在石墨坩埚底层由下到上依次铺4g碳粉、3g混合熔剂、固体沉淀、4g碳粉、3g混合熔剂;将其置入马弗炉灼烧,取出,倒掉石墨坩埚中的渣液,自然冷却,等金属银结块后,取出,水冷,刷洗干净,干燥、称重,即可。
11.优选地,步骤1中,所述钢铁废液为含质量百分比为5%硝酸银的钢铁废液。
12.优选地,步骤1中,所述静置的时间为5min。
13.优选地,步骤1中,所述干燥的温度为150℃,时间为40min。
14.优选地,步骤2中,所述马弗炉的灼烧温度为950℃,灼烧的时间为40min。
15.优选地,步骤2中,所述混合熔剂为质量比为1:1的无水碳酸钠与四硼酸钠的混合。
16.本发明具有以下优点:
17.(1)本发明提供的回收方法,采用了盐+盐=新盐+新盐的原理,生成氯化银白色沉淀,该反应速度快,灵敏度高;
18.(2)本发明提供的回收方法,采用了混合熔剂(质量比为1:1的无水碳酸钠与四硼酸钠的混合)熔融,熔融充分,降低了冶炼熔点;
19.(3)本发明提供的回收方法,采用了碳还原的原理,还原性好;
20.(4)本发明提供的回收方法,成本低,操作简便,回收率高。
具体实施方式
21.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是,以下的实施实例只是对本发明的进一步说明,但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
22.实施例1
23.本实施例涉及一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法;
24.本实施例方法中所使用的设备及试剂配制:
25.①
加热炉:温度范围100℃-1000℃,
26.②
石墨坩埚:外径φ75mm,内径φ50mm,高为100mm,
27.③
恒温干燥箱温:度范围100℃-500℃,
28.④
快速滤纸
29.⑤
氯化钠溶液:50g/l,
30.⑥
混合熔剂:2份无水碳酸钠+2份四硼酸钠混合均匀。
31.所述方法包括如下步骤:
32.步骤1,将收集的2000ml钢铁废液(含5%硝酸银200ml,硝酸银质量为10g)倒入3000ml烧杯中,搅拌,缓慢加入50g/l氯化钠溶液,待出现白色沉淀后,过量20ml,静置5min。试液连同沉淀一起过滤,取出滤纸及沉淀,放入蒸发皿中,连同蒸发皿放入升温至150℃干燥箱中,加热40min,取出,冷却;
33.步骤2,在石墨坩埚底层由下到上依次铺4g碳粉、3g混合熔剂、放置制备好的沉淀、4g碳粉,3g混合熔剂;置入升温至950℃的马弗炉中,马弗炉底部铺石棉板,防止熔剂腐蚀炉底;马弗炉炉门开一条缝隙,灼烧40min,取出,晃动石墨坩埚,倒掉石墨坩埚中的渣液,自然冷却,等金属银结块后,用镊子取出,水冷,刷洗干净,干燥、称重。重量为6.28克。
34.实施例2
35.本实施例涉及一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法;
36.本实施例方法中所使用的设备及试剂配制:
37.①
加热炉:温度范围100℃-1000℃,
38.②
石墨坩埚:外径φ75mm,内径φ50mm,高为100mm,
39.③
恒温干燥箱温:度范围100℃-500℃,
40.④
快速滤纸
41.⑤
氯化钠溶液:50g/l,
42.⑥
混合熔剂:2份无水碳酸钠+2份四硼酸钠混合均匀。
43.所述方法包括如下步骤:
44.步骤1,将收集的4000ml左右钢铁废液(含5%硝酸银400ml,硝酸银质量为20g)倒入5000ml玻璃容器中,搅拌,缓慢加入50g/l氯化钠溶液,待出现白色沉淀后,过量20ml,静置5min。试液连同沉淀一起过滤,取出滤纸及沉淀,放入蒸发皿中,连同蒸发皿放入升温至150℃干燥箱中,加热40min,取出,冷却;
45.步骤2,在石墨坩埚底层由下到上依次铺4g碳粉、3g混合熔剂、放置制备好的沉淀、4g碳粉,3g混合熔剂;置入升温至950℃的马弗炉中,马弗炉底部铺石棉板,防止熔剂腐蚀炉底;马弗炉炉门开一条缝隙,灼烧40min,取出,晃动石墨坩埚,倒掉石墨坩埚中的渣液,自然冷却,等金属银结块后,用镊子取出,水冷,刷洗干净,干燥、称重。重量为12.49克。
46.实施例3
47.本实施例涉及一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法;
48.本实施例方法中所使用的设备及试剂配制:
49.①
加热炉:温度范围100℃-1000℃,
50.②
石墨坩埚:外径φ75mm,内径φ50mm,高为100mm,
51.③
恒温干燥箱温:度范围100℃-500℃,
52.④
快速滤纸
53.⑤
氯化钠溶液:50g/l,
54.⑥
混合熔剂:2份无水碳酸钠+2份四硼酸钠混合均匀。
55.所述方法包括如下步骤:
56.步骤1,将收集的6000ml左右钢铁废液(含5%硝酸银600ml,硝酸银质量为30g)倒入7000ml玻璃容器中,搅拌,缓慢加入50g/l氯化钠溶液,待出现白色沉淀后,过量20ml,静置5min。试液连同沉淀一起过滤,取出滤纸及沉淀,放入蒸发皿中,连同蒸发皿放入升温至150℃干燥箱中,加热40min,取出,冷却;
57.步骤2,在石墨坩埚底层由下到上依次铺4g碳粉、3g混合熔剂、放置制备好的沉淀、4g碳粉,3g混合熔剂;置入升温至950℃的马弗炉中,马弗炉底部铺石棉板,防止熔剂腐蚀炉底;马弗炉炉门开一条缝隙,灼烧40min,取出,晃动石墨坩埚,倒掉石墨坩埚中的渣液,自然冷却,等金属银结块后,用镊子取出,水冷,刷洗干净,干燥、称重。重量为18.85克。
58.实施例4
59.本实施例涉及一种钢铁中锰元素分析废液中单质银的回收方法;
60.本实施例方法中所使用的设备及试剂配制:
61.①
加热炉:温度范围100℃-1000℃,
62.②
石墨坩埚:外径φ75mm,内径φ50mm,高为100mm,
63.③
恒温干燥箱温:度范围100℃-500℃,
64.④
快速滤纸
65.⑤
氯化钠溶液:50g/l,
66.⑥
混合熔剂:2份无水碳酸钠+2份四硼酸钠混合均匀。
67.所述方法包括如下步骤:
68.步骤1,将收集的8000ml左右钢铁废液(含5%硝酸银800ml,硝酸银质量为40g)倒入10000ml玻璃容器中,搅拌,缓慢加入50g/l氯化钠溶液,待出现白色沉淀后,过量20ml,静置5min。试液连同沉淀一起过滤,取出滤纸及沉淀,放入蒸发皿中,连同蒸发皿放入升温至150℃干燥箱中,加热40min,取出,冷却;
69.步骤2,在石墨坩埚底层由下到上依次铺4g碳粉、3g混合熔剂、放置制备好的沉淀、4g碳粉,3g混合熔剂;置入升温至950℃的马弗炉中,马弗炉底部铺石棉板,防止熔剂腐蚀炉底;马弗炉炉门开一条缝隙,灼烧40min,取出,晃动石墨坩埚,倒掉石墨坩埚中的渣液,自然冷却,等金属银结块后,用镊子取出,水冷,刷洗干净,干燥、称重。重量为25.17克。
70.将本发明上述实施例1-4进行数据验证,得4组银的回收率数据,见表1所示:
71.表1
72.实验组硝酸银重量(g)理论银重量(g)回收重量(g)回收率(%)实施例1106.356.2898.90实施例22012.712.4998.35实施例33019.0518.8598.95实施例44025.425.1799.09
73.由表1的数据显示,硝酸银重量越大,回收率越高。在实验过程中发现,石墨坩埚底部覆有少量针尖类单质银的小颗粒。故此跟实验回收率吻合。
74.本发明提供的回收方法,采用了盐+盐=新盐+新盐的原理,生成氯化银白色沉淀,该反应速度快,灵敏度高;本发明提供的回收方法,采用了混合熔剂(质量比为1:1的无水碳酸钠与四硼酸钠的混合)熔融,熔融充分,降低了冶炼熔点;本发明提供的回收方法,采用了碳还原的原理,还原性好;本发明提供的回收方法,成本低,操作简便,回收率高。
75.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质。