本发明涉及一种黄金精炼工艺。
背景技术：
黄金精炼(提纯)工艺的目的就是把含金品味较低的粗金提纯到较高纯度。根据民用和不同的工业用途，可以提纯到99％乃至99.999％。
黄金精炼工艺历史悠久，古代乃至现在的民间工艺，一般是采用熔炼法，利用黄金不容易氧化的特点，在高温熔融状态氧化各种金属杂质，造渣除杂，达到提高黄金纯度的目的。
现有技术中黄金精炼主要由以下几种方法：
1)黄金电解精炼：以待精炼的粗金为阳极，并套以阳极袋，以纯金板或钛板为阴极，以氯金酸和盐酸的混合溶液为电解液，温度在65-85℃范围，通以直流电电解。电解过程中，粗金阳极不断溶解，银以氯化银沉淀形式落在阳极袋中。金和铜、铁等金属杂质以离子状态进入电解液中。电极电位较高的金离子(金氯络合离子)在阴极优先析出，而电极电位较低的铜、铁等杂质离子留在电解液中，从而达到了金与各种杂质分离的目的。
2)黄金王水法精炼：将待精炼的粗金水淬粉化或压片，在溶解反应器中用王水(盐酸+硝酸)溶解粗金。银形成氯化银沉淀，金以及铜、铁等杂质以离子状态溶解在王水溶液中，而硝酸被还原成氮氧化物气体排出。过滤除去氯化银。含金王水溶液加还原剂还原。电极电位较高的金离子(金氯络合离子)在优先还原成金粉，而电极电位较低的铜、铁等杂质离子留在溶液中，从而达到了金与各种杂质分离的目的。
3)黄金氯化法精炼：将待精炼的粗金高温熔融，在粉化器中用高压水将熔融的金粉化成金粉。金粉加入配好盐酸的溶解反应器中，加入氯酸钠或通入氯气，把金粉溶解。银形成氯化银沉淀，金以及铜、铁等杂质以离子状态溶解在王水溶液中，氯酸钠或氯气一部分被还原成氯离子，过剩的氯气排出(氯酸钠也是分解成氯气)。过滤除去氯化银。含金王水溶液加还原剂还原。电极电位较高的金离子(金氯络合离子)优先还原成金粉，而电极电位较低的铜、铁等杂质离子留在溶液中，从而达到了金与各种杂质分离的目的。
上述三种方法虽然都能将金与各种杂质分离的目的，但是上述方法都存在一定的缺点，其中：
1)黄金电解精炼具有以下缺点：
(1)黄金占压量比较多：电解精炼法中电解液要始终保持含金80g/L以上的浓度，才能保证阴极金产品的质量(例如符合上海黄金交易所标准的99.99％品级)。对于一个每天精炼100公斤黄金的生产车间，电解液里始终要占压30公斤的黄金。阳极粗金在电解时也不能完全溶解，电解结束时还留有5％以上的残极，要返回重新铸造阳极。所以电解法的流程中要始终保持较大量的黄金占压，增大了生产企业的流动资金量。
(2)盐酸酸气的污染：为保证阴极金析出的质量，金电解要在65-85℃下进行，较高的温度导致电解液中盐酸的挥发量也比较大，影响车间环境，也造成一定的环境污染。
(3)金的损耗比较多：在65-85的温度下，含金电解液随着盐酸的挥发，一些雾状的含金小水滴也随着酸气逸出。虽然这些酸气中的金可以大部分回收，但从酸气烟道中回收过程中也存在金的损耗。
2)黄金王水法精炼的缺点：
(1)氮氧化物烟气的污染：王水溶解黄金时，硝酸被还原成氮氧化物气体排出。氮氧化物是一种有害的气体，是大气污染的重要成分之一。虽然可以采用收集处理的方法，但对环境的污染是无法彻底避免的，同时也大大增加了企业的成本。
(2)盐酸酸气的污染：王水溶金反应要在85-95℃下进行，较高的温度导致电解液中盐酸的挥发量也比较大，影响车间环境，也造成一定的环境污染。
(3)金的损耗比较多：在85-95的温度下，随着氮氧化物气体的排出和盐酸的挥发，一些雾状的含金小水滴也随着酸气逸出。虽然这些酸气中的金可以大部分回收，但从酸气烟道中回收过程中也存在金的损耗。
3)黄金氯化法精炼的缺点：
(1)氯气的污染：氯化溶解黄金时，过剩的氯气从溶液中排出。氯气是一种对人体有害的危险气体，污染大气环境。虽然可以采用收集处理的方法，但对环境的污染是无法彻底避免的，同时也增加企业的成本。
(2)盐酸酸气的污染：氯化溶金反应要在75-85℃下进行，较高的温度导致电解液中盐酸的挥发量也比较大，影响车间环境，也造成一定的环境污染。
(3)金的损耗比较多：在85-95的温度下，随着氯气的排出和盐酸的挥发，一些雾状的含金小水滴也随着酸气逸出。虽然这些酸气中的金可以大部分回收，但从酸气烟道中回收过程中也存在金的损耗。
黄金电解精炼是比较成熟的工艺，在计划经济时代，我国的黄金精炼企业全部采用电解精炼工艺。但其最大的缺点是生产流程中的电解液和残极占用黄金的比例比较高，如果大规模生产，需要较多的流动资金。
黄金不但具有很多工业用途，也具有投资和财富储备的重要功能。随着我国国民经济的发展，人民财富的增长，中国已经成为世界上最大黄金生产国和消费国。我国的黄金精炼的生产规模发展很快，而且随着经济金融中心的迅速集中，黄金精炼企业已经从以前分散在各地矿山的状况，逐渐集中到沿海的经济发达的大都市。黄金精炼属于冶金化工类，随着国家治理环境污染政策的日益加强，本行业面临的环保问题日益突出。开发新的绿色环保的黄金精炼新技术，利国利民。
技术实现要素：
本发明采用电化学高速溶金和草酸还原金相结合的黄金精炼新工艺，既避免了王水法或氯化法产生大量有害废气的缺点，又解决了电解精炼法占压黄金多的缺点。全部生产过程在50℃以下的较低温度进行，解决了溶液中的盐酸在较高温度下大量挥发的问题，同时也避免了溶液中的金随着酸气逸出损耗。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种无酸气低占压常温黄金精炼新工艺，包括以下步骤：
S1：将粗金进行预处理，加大原料粗金的表面积；
S2：使用阴离子膜将电解槽隔离为阳极区和阴极区，粗金作为阳极，钛网作为阴极，阳极区电解液为10-200g/L盐酸和10-30g/L氯化钠水溶液，阴极区电解液为10-350g/L的盐酸溶液；
S3：开始电解，其中电解液温度为10-50℃；
S4：电解完成后，将阳极区溶液过滤，氯化银等沉淀杂质留在滤渣中，洗涤滤渣；
S5：过滤后的含金溶液送入还原反应器中进行还原得到还原金粉；
S6：将还原金粉烘干浇铸成高纯金锭。
电解过程中，在阳极区里，粗金中的银放电后与溶液中的氯离子形成氯化银沉淀，金及其他的金属杂质(统称Me)放电形成离子(络合离子)进入阳极区溶液中。由于阴极膜的隔断作用，这些金属离子不能进入阴极区，在阳极区不断累积增加，金离子浓度为10—500g/L。
阳极区电极反应：
Au-3e-＝Au3+
Ag++Cl-＝AgCl↓
Me-ne-＝Men+
阴极区里，氢离子放电析出氢气。过剩的氯离子穿过阴极膜，补充阳极区的氯离子。
阴极区电极反应：
2H++2e-＝H2↑
整个电解过程中不会产生有害气体。
作为本发明所述的无酸气低占压常温黄金精炼新工艺的一种优选方案，所述的步骤S1中粗金预处理后为薄片或者颗粒，目的是加大原料粗金的表面积，使下一步的电化溶金能快速进行，满足规模化生产的需求。
作为本发明所述的无酸气低占压常温黄金精炼新工艺的一种优选方案，所述的步骤S2中粗金装入钛篮中，钛篮连接到整流器的阳极输出端作为阳极，其中钛篮为多孔钛篮。
作为本发明所述的无酸气低占压常温黄金精炼新工艺的一种优选方案，所述的步骤S3中电解过程中阴极/阳极电流密度为300-5000A/m2。
作为本发明所述的无酸气低占压常温黄金精炼新工艺的一种优选方案，所述的步骤S5中采用草酸还原，根据对产品的纯度要求，调整含金溶液的pH值，控制草酸还原的电位，得到99-99.999％的还原金粉。
化学反应式：2H[AuCl4]+3H2C2O4＝2Au+8HCl+6CO2↑
该还原过程中不产生有害气体，另外，尾液经过适当处理，其中的盐酸可以回收再利用。
有益效果：
1.本发明的主要效益是环保效益，在全部黄金精炼过程中无废气产生。而国内现有的几种黄金精炼工艺：电解精炼、王水精炼、氯化精炼，都不同程度的有废气产生。在环保政策日益严格的形势下，在一些城市里新的黄金精炼建设项目难以通过环保审批，一些原有的精炼企业不得不搬迁出城市区域，或者只能在晚上开工。本发明在黄金精炼过程中无废气产生，在创造社会环保效益的同时，也为黄金精炼企业的正常生产提供满足环保要求的保障。
2.本发明的黄金精炼工艺金的损耗比较少。与电解法(电解液温度65度以上)、王水法(溶金反应温度85度以上)、氯化法(溶金反应温度75度以上)相比，本工艺的湿法冶金部分都是在较低温度(50度以下)进行的，酸性的含金水溶液的挥发损耗比较少。
3.与电解法相比，本发明的黄金精炼工艺中黄金占压比例比较少。例如每天生产规模100公斤的黄金电解精炼生产车间，电解液和残极中占压的金大约为40-100公斤(电解电流密度不同占压量有所不同)。本工艺在同等生产规模下，溶金渣和二次还原金粉中占压的金大约0.5-3公斤，与王水法和氯化法中占压的黄金量基本相同。
具体实施方式
实施例1
一种无酸气低占压常温黄金精炼新工艺，每批精炼5公斤黄金
(1)使用轧机将5公斤黄金压制成厚度为0.01-0.1mm的薄片，30min内完成。
(2)使用阴离子膜将电解槽隔离为阳极区和阴极区，将金片装入多孔的阳极钛篮中，放入电解槽的阳极区，连接到整流器的阳极输出端，阴极为钛网。阳极区电解液含盐酸150g/L，氯化钠10g/L，阴极区电解液含盐酸200g/L。启动整流器开始电解，电解电流控制在520-550A，电解电压为3-10V，电解时间240min。
(3)将阳极区电解液在真空过滤器中过滤，洗涤，时间为15min。
(4)将过滤后的电解液在还原反应器中，调整pH，加入草酸还原，时间为30min。
(5)将还原金粉在真空过滤器中用纯水洗涤，再在烘箱中干燥，干燥时间为30min。
(6)使用中频或高频感应炉将还原金粉熔铸成金锭，时间为30min。
加上中间过程，一个批次的精炼可以在480min(8h)之内完成。
实施例2
每批精炼30公斤黄金
(1)使用高温熔融-高压水淬式金锭粉化机将30公斤黄金粉化成直径1mm左右的小颗粒。
(2)使用阴离子膜将电解槽隔离为阳极区和阴极区，将金片装入多孔的阳极钛篮中，放入电解槽的阳极区，连接到整流器的阳极输出端，阴极为钛网。阳极区电解液含盐酸100g/L，氯化钠20g/L，阴极区电解液含盐酸300g/L。启动整流器开始电解，电解电流控制在820-850A。
(3)将阳极区电解液在真空过滤器中过滤，洗涤。
(4)将过滤后的电解液在还原反应器中，调整pH，加入草酸还原，时间为50min。
(5)将还原金粉在真空过滤器中用纯水洗涤，再在烘箱中干燥，干燥时间为30min。
(6)使用中频或高频感应炉将还原金粉熔铸成金锭，时间为30min。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。