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1、更换还原试剂 改善作业环境,湖北鑫银贵金属股份有限公司QC小组,湖北鑫银,2007年省冶金行业QC成果,发布人:陈 刚,二00七年五月,一 概述,湖北鑫银贵金属股份公司是一家主要生产银金产品矿山企业，在湿法冶炼分金工序中，沿用亚硫酸钠（Na2SO3）作金还原剂，放反应方程式如下：2HAuCl4+7Na2SO3 3Na2SO4+4SO2+2Au+8NaCl+H2O亚硫酸钠在四氯金酸（HAuCl4）液中反应时，产生了二氧化硫（SO2）有毒气体，虽然在生产过程中对操作人员加强了劳动保护，采取改善通风等措施，但仍然没有达到环境空气质量国家标准(二氧化硫SO21小时平均0.1,0.25,0.70mg/m
2、3)。我厂于2006年2月成立QC小组，通过金还原试剂综合分析，进行实验对比，筛选出无二氧化硫（SO2）产生的还原试剂硫酸亚铁（FeSO4），从而改善了作业环境，避免了对空气环境的污染。,QC小组概况 表,二 选题理由,氯化分金时，沿用亚硫酸钠（Na2SO3）作金还原剂，亚硫酸钠与四氯金酸（HAuCl4）溶液反应时，生成二氧化硫（SO2）气体。二氧化硫（SO2）为无色气体或液体，有窒息性臭味，能溶于水；比重2.3，与水蒸气作用生成有害及腐蚀性蒸汽。人体吸入的二氧化硫主要影响呼吸道，二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，
3、使刺激作用增强，加重已有的呼吸系统疾病。二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀，剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。通过本次QC活动，达到改善作业环境，预防职业危害，关爱员工身体健康和减少环境污染的目的。,三 现状调查,湿法冶炼回收金工艺流程图，见图-。,在四氯金酸还原金工序时，将亚硫酸钠作为还原剂，产生以下反应：2HAuCl4+7Na2SO3 3Na2SO4+4SO2+2Au+8NaCl+H2O,反应产生有毒有害的二氧化硫气体。在生产放应过程中，现场一是采取加强局部通风的措施，安装抽风机及集成罩将其外排；二是加强劳动保护，工人在分金作业时，穿戴防护用
4、品。但由于二氧化硫气体的腐蚀作用极强，通风设备及设施维护困难，造成实际通风效果欠佳，同时由于穿戴的劳动用品，对岗位操作不利。在分金作业时，经过对现场二氧化硫浓度测定，其浓度超过中华人民共和国国家标准，是环境空气质量标准（GB30951996）(二氧化硫SO21小时平均0.1,0.25,0.70mg/m3),规定二氧化硫不允许超过的浓度限值近十倍。,四 目标确定及可行性分析,现有分金作业产生有毒有害气体二氧化硫,活动目标设定为不产生二氧化硫（SO2）气体。目标可行性分析：1、金的还原剂有多种，可选性的范围较广，其替代品存在概率较大；2、小组由技术、质量及生产骨干人员组成，素质精良，经验丰富；3、
5、现场工人改造热情，积极性高；4、公司、厂高度重视，资源配置有保障。,五 还原剂初选,还原金的试剂有多种，诸如：1、SnCl22H2O 2、H2C2O42H2O 3、SO2 4、Na2SO37H2O 5、FeSO47H2O现在就这五种试剂,在还原金的效果、运输、储存、操作及成本等方面进行对比。1、氯化亚锡（SnCl22H2O），其化学性质不稳定，易氧化变成氯化锡（SnCl4），失去还原效果，储存条件苛刻。2、草酸（H2C2O42H2O），酸性较强，易分解。不适合强酸介质中，而HAuCl4金液呈强酸性，如用其作为还原剂，必须先用液氨调节，降低HAuCl4 溶液PH值，使HAuCl4 溶液至中性或微
6、酸性，如此会增加工序和加大成本。,3、二氧化硫（SO2），是一种有毒物质，如果采用其作为还原剂，必须采购液化的。但矿区位置偏僻，交通不便，因此在运输、储存过程中困难。同时在分金作业时，使用液态二氧化硫操作不便。4、亚硫酸钠（Na2SO37H2O），是现有使用的还原剂。但由于产生二氧化硫（SO2）气体，难以控制作业环境，正是本次QC小组需要解决的课题。5、硫酸亚铁（FeSO47H2O），硫酸亚铁与四氯金酸反应，方程式如下：6HAuCl+18 FeSO45Fe2（SO4）3+8FeCl3+6Au+3H2SO4从反应式中可看出，反应没有产生如二氧化硫等有毒气体。经过初选，小组拟定硫酸亚铁（FeSO4
7、7H2O）作为还原剂亚硫酸钠（Na2SO37H2O）的替代品,表,六新还原剂实验,亚硫酸钠和硫酸亚铁在相同条件下，与四氯金酸反应情况对照表，表,从上表中可以看出：1、金的还原效果比较：硫酸亚铁比亚硫酸钠好，因为在与相同浓度的四氯金酸溶液发生还原反应后，还原液金浓度平均值亚硫酸钠高于硫酸亚铁，见图-2。,见图-2,还原后金粉纯度对比：硫酸亚铁比亚硫酸钠好，因为在与相同浓度的四氯金酸溶液发生还原反应后，金粉纯度平均值硫酸亚铁高于亚硫酸钠，见图-3。,硫酸亚铁与亚硫酸钠还原金粉纯度对比图,图-3,七 工业生产,在工业生产中，在没有改变原有设备设施的情况下，采用硫酸亚铁作金还原剂。通过一个月的生产，效
8、果稳定。作业环境得到改善；由于金粉纯度提高，省略提纯工艺，减少作业环节，降低了生产成本。经过对使用新试剂一个月生产情况检验，效果见表-3。还原效果稳定，金粉纯度提高。因此选用硫酸亚铁作金还原剂替代品是成功的。,表-3。,一、经济效益、还原成本下降：在还原等量金时，所消耗的亚硫酸钠和硫酸亚铁成本见表-4，降低了.元，折算为每公斤黄金成本下降6.82元；,八 实施效果,表-4,、省略提纯工序，节约提纯成本25.32元/公斤黄金。见更换还原剂后，简化的工艺流程图，图-4。,图-4,二、社会效益、改善员工作业环境，预防了职业病发生。采用新技术、新工艺、新材料，从根本上减少和消除职业病危害；、把节能降耗和提高了资源利用水平，放在企业发展的优先位置；3、避免了二氧化硫对空气的污染，实现清洁发展，环保发展，节约发展，可持续发展，促进人与社会和谐共处。,美好家园 人类共有,
