способ извлечения благородных металлов из цианистых растворов

Формула изобретения

Способ извлечения благородных металлов из цианистых растворов, включающий подачу раствора в электролизную ванну и его контактирование последовательно с катодом и анодом, отличающийся тем, что в раствор перед электролизом вводят соль двухвалентного железа в количестве 1 5 г/л, а электролиз ведут при анодной плотности тока 10 300 А/м².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, а именно к способам извлечения золота и серебра из цианистых растворов.

Известен способ извлечения благородных металлов (золота) из цианистых растворов методом осаждения (цементации) цинком, включающий погружение металлического цинка в цианистый раствор. В результате чего на анодных участках цинка происходит его ионизация, а на катодных восстановление золота, кислорода и воды [1]

Данный способ дорогостоящ, т. к. используются дефицитные реагенты и цинковый порошок, и уксуснокислый свинец.

Наиболее распространенным и близким к заявляемому техническому решению является способ получения золота (благородного металла) из элюатов электролизом. В качестве электролизеров при выделении золота из сорбционных элюатов используют ячейки Задра. В данном способе раствор подают в электролизер, пропускают его через катод (стальную вату), а затем через анодную сетку прототип [2]

Контактирование раствора с катодом из стальной ваты обеспечивает повышение производительности и скорости процесса в целом. Однако основным анодным процессом в данном способе, т.е. при электролизе с нерастворимыми анодами из нержавеющей стали, является разложение цианида с образованием цианат-иона. Это приводит к неоправданному расходу цианида. Кроме того, при контактировании раствора с анодом на последнем возможно образование кислорода, при выделении пузырьков которого усиливается выделение цианида в газовую фазу (окружающую среду), что резко ухудшает условия труда.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в улучшении условий труда.

Технический результат, который может быть достигнут от использования изобретения, состоит в сокращении расхода цианида и токсичных выделений при электролизе.

Данный технический результат достигается тем, что в способе извлечения благородных металлов из цианистых растворов электролизом, включающем подачу раствора в электролизную ванну и последовательное его контактирование сначала с катодом, а затем с анодом, перед электролизом в раствор добавляют соль двухвалентного железа в количестве 1-5 г/л, а электролиз ведут при анодной плотности тока 10-300 А/м².

Сущность изобретения заключается в исключении нежелательных реакций на аноде за счет присутствия в растворе двухвалентного железа. Исследованиями установлено, что в процессе электролиза при контактировании раствора с анодом на последнем двухвалентное железо окисляется до трехвалентного с образованием безвредного гидрооксида железа (Fe (OH)₃. В определенной области потенциалов, соответствующих заявляемому интервалу анодной плотности тока (10-300 А/м²), развитие получает только этот процесс. Нежелательные реакции разложения цианида и выделение кислорода отсутствуют.

При увеличении плотности тока выше 300 А/м² на аноде появляются пузырьки газа, что соответствует началу выделения кислорода. Анализ показывает, что при этом происходит также уменьшение концентрации цианида в растворе и увеличение выделения его в окружающую среду. При запредельно низкой плотности тока (менее 10 А/м²) снижается скорость основного процесса - осаждения золота и/или серебра и процесс становится экономически не выгодным.

Рекомендуемые пределы концентрации двухвалентного железа в растворе (1-5 г/л) обусловлены необходимостью поддерживать в целом высокую скорость процесса.

Если двухвалентного железа в растворе будет более 5 г/л, то положительный эффект остается прежним, поэтому повышение концентрации двухвалентного железа экономически не выгодно. При количестве двухвалентного железа, меньшим 1 г/л, на аноде образуются пузырьки кислорода, способствующие выделению цианида в окружающую среду и соответственно снижению его концентрации в растворе.

Последовательное контактирование раствора сначала с катодом, а затем с анодом исключает загрязнение золото- и/или серебросодержащего катодного осадка гидроксидом железа.

Пример 1. Модельный раствор, содержащий 20 мг/л золота, 20 мг/л серебра, 10 г/л цианида натрия при pH 12 и 1 г/л сульфата железа /Fe (II)/, подвергают электролизу в ячейке с нерастворимыми электродами. Раствор через ячейку протекает со скоростью 3 л/мин на 1 дм² площади катодом (электроды разделены пористой перегородкой аналогично ближайшему аналогу прототипу). Электролит подают в катодную камеру, из которой он самотеком протекает в анодную. Плотность тока на аноде составляет 10 А/м².

Приемы выполнения остальных примеров аналогичны приведенному. Примеры 4 и 5 приведены при запредельных значениях заявляемых параметров.

Изменение цианида в электролите определяли титрованием. Выделение пузырьков на поверхности анодов контролировали визуально.

Примеры выполнения и результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из таблицы, изобретение позволяет в 3-7,5 раз сократить расход цианида по сравнению с прототипом. А отсутствие выделения пузырьков газа на аноде говорит об отсутствии выделения вредных веществ в окружающую среду. Степень извлечения золота и серебра способом по изобретению находится на том же уровне, что и способом по прототипу.