從銅陽(yáng)極泥及有色金屬電解工序中產(chǎn)生的大量Pb-Ag-Cu 合金中富集銀具有重要意義。本文采用真空蒸餾的方法對(duì)Pb-Ag-Cu 合金中富集銀和去除鉛的可行性進(jìn)行分析，同時(shí)考察蒸餾溫度和蒸餾時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的影響。結(jié)果表明，高銀成分的合金在蒸餾溫度為1173 K，蒸餾時(shí)間為60 min 的最佳工藝條件下，銀的直收率可以達(dá)到98%以上，鉛的去除率在99%以上，對(duì)于低銀成分的合金，最佳蒸餾溫度和蒸餾時(shí)間分別是1223 K 和60 min，此時(shí)，銀的直收率在92% ～ 94% 左右，鉛的去除率在99%以上。

　　電解精煉產(chǎn)生的銅陽(yáng)極泥通常富含金、銀、銅、鉛等有價(jià)金屬。隨著我國(guó)資源的日益匱乏，稀有金屬價(jià)格的不斷上漲，從銅陽(yáng)極泥中回收金、銀等貴金屬及綜合利用其他有價(jià)金屬具有重要的意義。

　　目前，銅陽(yáng)極泥的傳統(tǒng)處理工藝主要包括火法熔煉-電解精煉法和低溫氧化焙燒-濕法處理。火法熔煉工藝具有對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，處理量大等特點(diǎn)，處理流程一般為：火法還原熔煉得到貴鉛，貴鉛再經(jīng)氧化精煉，產(chǎn)出金銀合金板進(jìn)行電解；而采用濕法工藝回收銀主要包括兩步，即浸出和還原，該工藝具有適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作條件好等特點(diǎn)。針對(duì)國(guó)內(nèi)某廠生產(chǎn)的一種鉛、銀、銅占主要成分的陽(yáng)極泥，采用傳統(tǒng)工藝處理時(shí)存在能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重，銀的直收率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，大量積壓資金等問(wèn)題。因此研發(fā)一種銅陽(yáng)極泥處理新工藝對(duì)提高生產(chǎn)效益、實(shí)現(xiàn)資源高效利用具有重要意義。

　　真空冶金作為冶金領(lǐng)域的新技術(shù)，與傳統(tǒng)冶金方法相比具有金屬直收率高、資源和能源消耗少、無(wú)廢水廢氣產(chǎn)生、工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于合金分離、二次資源回收、廢棄物熱解等領(lǐng)域。陳金杰，蔣文龍等利用真空蒸餾技術(shù)成功分離銅鉛合金；楊先凱等采用真空蒸餾的方法處理銅砷銻合金，成功回收銅銀金屬；李亮等對(duì)含鉛銀多元合金真空蒸餾的元素?fù)]發(fā)行為進(jìn)行研究，成功富集銀。因此，本研究針對(duì)物料的特點(diǎn)，結(jié)合前人的研究結(jié)果，提出以“真空蒸餾-電解法”為核心技術(shù)的銅陽(yáng)極泥處理新工藝，采用真空蒸餾的方法高效富集銀，得到的高銀物料經(jīng)電解精煉，最終實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的高效回收。然而有關(guān)Pb-Ag-Cu 合金真空蒸餾富集銀的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，因此，本文旨在通過(guò)對(duì)Pb-Ag-Cu 合金真空蒸餾過(guò)程中各元素?fù)]發(fā)行為的研究，探索出蒸餾溫度、蒸餾時(shí)間對(duì)銀富集效果的影響。最終獲得高銀和低銀兩種成分不同的Pb-Ag-Cu 合金真空蒸餾富集銀的最佳工藝條件。

　　1、理論基礎(chǔ)

　　真空蒸餾分離提純金屬是利用液態(tài)合金中各組元飽和蒸氣壓的不同，在低于大氣壓的條件下進(jìn)行金屬分離和富集的一種方法。純物質(zhì)的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系見(jiàn)式(1)

　　式中，A，B，C，D 為蒸發(fā)常數(shù)，可通過(guò)文獻(xiàn)查得。經(jīng)計(jì)算，不同溫度下鉛、銀和銅的飽和蒸氣壓見(jiàn)圖1。

圖1 不同溫度下純鉛，純銀和純銅的飽和蒸氣壓

　　從圖1 可以看出，相同溫度下，鉛、銀、銅的飽和蒸氣壓相差較大，當(dāng)真空度為6 Pa( 橫線處) ，溫度在1023 ～ 1373 K 范圍時(shí)，鉛的飽和蒸氣壓已經(jīng)超過(guò)6 Pa，而銀和銅的飽和蒸氣壓低于6 Pa，因此，鉛會(huì)優(yōu)先揮發(fā)，銀和銅則殘留在液相中；當(dāng)溫度高于1373 K 時(shí)，銀開(kāi)始逐漸揮發(fā)，銅則全部殘留在液相中。根據(jù)蒸氣壓理論，為了達(dá)到除鉛、富集銀的目的，當(dāng)真空度控制在6 Pa 時(shí)，實(shí)驗(yàn)溫度應(yīng)該控制在1023 ～ 1373 K 之間。

　　2、結(jié)論

　　(1) 利用飽和蒸氣壓判據(jù)，對(duì)鉛銀銅合金真空蒸餾進(jìn)行了熱力學(xué)分析，結(jié)果表明：采用真空蒸餾的方法處理Pb-Ag-Cu 合金是可行的，且鉛在氣相中提純、銀在液相中富集。

　　(2) 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到處理高銀成分的Pb-Ag-Cu 合金的最佳工藝條件：蒸餾溫度為1173 K，蒸餾時(shí)間為60 min。鉛的去除率在99% 以上，銀的直收率在98%以上。

　　(3) 處理低銀成分的Pb-Ag-Cu 合金最佳工藝條件：蒸餾溫度為1223 K，蒸餾時(shí)間為60 min。此時(shí)鉛的去除率在99% 以上，銀的直收率在92% ～94%左右。

　　(4) 理論分析及實(shí)驗(yàn)研究表明，真空蒸餾法能夠很好除去鉛銀銅合金中的鉛，并富集銀，該方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境友好等特點(diǎn)。