Способ извлечения золота из царсководочных и солянокислых растворов

 

Использование: извлечение благородных металлов из растворов экстракцией. Сущность изобретения: экстракцию золота из царсководочных или солянокислых растворов ведут при концентрации соляной кислоты 1,8 - 2,0 М смесью дибутилового эфира диэтиленгликоля и высших жирных спиртов, содержащих 6-10 атомов углерода, например децилового спирта, при объемном соотношении их 1 : 1. Соотношение водной органической фаз 3 - 1 : 1. После отстаивания отделяют экстракт, отмывают его от примесей 1,5 - 2,0 М соляной кислотой. Реэкстракцию золота из органической фазы осуществляют осаждением водным раствором сульфита натрия при массовом соотношении золота и сульфита натрия 1,0 : 1,5 и подкислении 0,5 - 1,0 М соляной кислотой. Степень извлечения золота 99,93% при высокой селективности. 7 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к выделению благородных металлов из растворов экстракцией. Известны способы извлечения золота и других примесей из анодных шламов электролиза меди. Из анодных шламов сначала извлекают Ag, Se, Te, Cu, Si, затем шламы подвергают царсководочному выщелачиванию или обрабатывают раствором NaCl в присутствии газообразного хлора и получают золотосодержащие солянокислые растворы. Золото экстрагируют из них дибутиловым эфиром диэтиленгликоля. Реэкстракцию золота проводят щелевой кислотой при 100^оС. К недостаткам известных способов относится низкая избирательность дибутилкарбитола по отношению к золоту при высоких концентрациях кислоты и больших содержаниях C-ионов и, как следствие, недостаточная чистота золота 99,9%. Реэкстракция щавелевой кислотой проводится при температуре до 100^оС, осадок промывается дополнительно метиловым спиртом, что резко повышает пожароопасность и вредность производства. Кроме того, при использовании дибутилкарбитола без разбавителей, экстракцию необходимо осуществлять таким образом, чтобы концентрация золота в органической фазе была не более 30 г/дм³, чтобы избежать нарушений технологического режима. Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа способ из влечения золота из концентратов благородных металлов, получаемых в виде анодных шламов при электролитическом рафинировании меди и никеля, в котором концентрат растворяют царской водкой, доводят концентрацию соляной кислоты до 3-6 М, а экстракцию золота проводят дибутиловым эфиром диэтиленгликоля (дибутилкарбитолом - ДБК) при соотношении водной и органической фаз 3-1:1. Затем экстракт отмывают в три ступени от примесей 1,5 М соляной кислотой при соотношении водной и органической фаз 1:1, а реэкстракцию золота ведут щавелевой кислотой при 90^oС в течение 3 ч. Недостатком известного способа является соэкстракция из раствора наряду с золотом примесей металлов, переходящих в раствор при растворении золотосодержащего сырья. Кроме того, низкая концентрация золота в экстракте - не более 30 г/дм³ из-за плохого расслаивания фаз, а затем и переворота фаз при больших концентрациях золота приводит к нарушениям технологического режима и, как следствие, к снижению производительности процесса. Осаждение золота щавелевой кислотой характеризуется высокой температурой и продолжительностью процесса, неполным осаждением и получением мелкодисперсного, труднофильтруемого осадка. Целью изобретения является повышение селективности и степени извлечения золота. Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения золота из царсководочных и солянокислых растворов, включающем экстракцию золота дибутиловым эфиром диэтиленгликоля, отмывку золотосодержащего экстракта соляной кислотой и реэкстракцию золота, согласно изобретению экстракцию ведут при концентрации соляной кислоты 1,8-2,0 М в присутствии высших жирных спиртов, содержащих 6-10 атомов углерода при объемном соотношении дибутилового эфира диэтиленгликоля и спирта, равном 1:1, и реэкстракцию золота осуществляют при массовом соотношении золота и сульфита натрия, равном 1,0-1,5, и при концентрации соляной кислоты 0,5-1,0 М. Способ осуществляется следующим образом. Исходный царсководочный или солянокислый золотосодержащий раствор доводят по концентрации соляной кислоты до 1,8-2,0 М. Затем проводят экстракцию золота, смешивая раствор с органически растворителем, при соотношении водной и органической фаз 3-1:1. При этом в качестве экстрагента используют смесь дибутилового эфира диэтиленгликоля (дибутилкарбитола - ДБК) и высших жирных спиртов, содержащих 6-10 атомов углерода (C), например, с дециловым спиртом (ДЦ) при объемном их соотношении 1:1. Золотосодержащий раствор и экстракт перемешивают, дают смеси отстояться для расслаивания водной (рафинат) и органической (экстракт) фаз. После расслаивания экстракт и рафинат разделяют. Экстракт отмывают от примесей 1,5-2,0 М соляной кислотой и затем осаждают золото из экстракта добавлением водного раствора сульфита натрия при массовом соотношении Au:Na₂SO₃=1:1,5 и подкислении реэкстракта до 0,5-1,0 М соляной кислотой. Одновременно реэкстракт медленно перемешивают при 60-70^оС в течение 15-20 мин. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают горячей водой, сушат, а затем сплавляют. П р и м е р 1 (по прототипу), 300 мл исходного царсководочного раствора следующего состава, г/дм³:Au 2,175:Fe 33; Ni 18; Co 6; Cu 0,063; Ag 0,0555; Pt 0,15; Pd 3,20 смешивают в делительной воронке с 100 мл 100% дибутилкарбитола. После расслаивания фаз, экстракт и рафинат разделяют и анализируют. Экстракция золота составляет 93,2, соэкстракция железа 26,13, никеля 6,4 кобальта 4,7, меди 14,74, пластины 8,51, серебра 30%, палладий не экстрагируется. Остаточное содержание золота в рафинате 0,148 г/дм³. Продолжительность перемешивания фаз до расслаивания 5 мин, расслаивание 2-3 мин. Полученный экстракт промывают в 3 стадии от примесей 100 мл 1,5 М соляной кислотой. Затем осаждают золото, обрабатывая экстракт 50 мл 10%-ного водного раствора щавелевой кислоты, при перемешивании в течение 4 ч при 90^оС. После осаждения золото отделяют фильтрацией, промывают осадок водой, этиловым спиртом, сушат и сплавляют. П р и м е р 2. 200 мл исходного царсководочного раствора, состав которого приведен в табл. 1, доводят до 2 М по концентрации соляной кислоты и заливают в делительную воронку емкостью 0,5 л. Туда же доливают 200 мл смеси дибутилкарбитола (ДБК) с дециловым спиртом (ДЦ), взятых в соотношении 1: 1 по объему. Соотношение органической и водной фаз 1:1, продолжительность перемешивания 5 мин, время расслаивания фаз примерно 1 мин. После расслаивания экстракт (210 мл) и рафинат (190 мл) разделяют и анализируют. Состав рафината приведен также в табл. 1. Состав водных растворов до и после экстракции (C_HCl-2 M экстрагент - смесь ДБК с ДЦ - 50% по объему). Экстракция золота составляет 99,63%. Примеси - железо, никель, кобальт, медь, платина, палладий не экстрагируется, серебро экстрагируется на 30%. Остаточное содержание золота в рафинате 0,041 г/дм³, что в 3,6 раз меньше, чем по прототипу. Полученный экстракт промывают в 3 стадии 200 мл 1,5 М соляной кислотой. Затем осаждают золото, обрабатывая экстракт 100 мл 5%-ного водного раствора сульфата натрия, при перемешивании в течение 20 мин при 65-70^оС. После осаждения золото отделяют фильтрацией, промывают осадок водой, сушат и сплавляют. П р и м е р 3. Проводят экстракцию и осаждение золота в условиях, аналогичных примеру 2, отличие - разные объемные соотношения ДБК и ДЦ. Полученные результаты представлены в табл. 2. Влияние соотношения объемов ДБК и ДЦ на степень извлечения золота. Состав исходного раствора (г/дм³): Au 22,9; Fe 18-6; Ni 15,0;Co 7,75; Cu 7,5; Ag 0,052; HCl 2 М; V_b:V_o=1:1. Примеси в этих условиях практически не экстрагируются. Извлечение золота при концентрациях ДБК 100-40% по объему в дециловом спирте высокое: 99,93-99,86 %. Использование смеси ДБК с ДЦ при объемном соотношении меньше 40:60 приводит к росту содержания золота в рафинате, использование 100% ДБК ухудшает технологические показатели: увеличивается время расслаивания фаз, при концентрациях золота в органической фазе более 30 г/дм³ может произойти переворот фаз. Оптимальные соотношение ДБК:ДЦ 80-40/20-60. П р и м е р 4. Проводят процесс экстракции и реэкстракции в условиях, аналогичных примеру 2, отличие - разное соотношение объемов водной и органической фаз. Полученные результаты представлены в табл.3. Влияние соотношения объемов водной и органической фаз на степень излечения золота. Состав исходного раствора (г/дм³): Au 10,1; Fe 14,25; Ni 11,25; Co 5,62; Cu 4,92; Ag 0,052, ДБК:ДЦ=50:50. Примеси при этом практически не экстрагируются. Высокая степень извлечения золота (99,95-99,54 %) наблюдается при соотношении V_o:V_b от 2:1 до 1: 3. Максимальный коэффициент распределения (Д=1164) наблюдается при V_o:V_b=1: 1, оптимальной является область отношений V_o:V_b от 1:1 до 1:3. П р и м е р 5. Проводят процесс реэкстракции в условиях, аналогичных примеру 2, отличие - реэкстракцию ведут водным раствором сульфита натрия при разных массовых отношениях золота и сульфита натрия. Полученные результаты по осаждению представлены в табл. 4. Влияние массового отношения Au/Na₂SO₃ на степень осаждения золота из органической фазы. C_Au в экстракте - 112,3 г/дм³; С_HCl в реэкстракте - 1 M(V_орг.:V_{раствора} Na₂SO₃=1:1). Таким образом, использование сульфита натрия в количествах меньше, чем 1: 1,5 не позволяет провести осаждение золота в 1 стадию, использование сульфита натрия в количествах более 1: 1,5 по отношению к массе золота приводит к непроизводительному его расходу, осадок получается мелкозернистый, фильтрация его ухудшается. Кроме того, увеличение количества сульфита натрия (более 1,5 к массе золота) приводит к ухудшению качества золотого осадка за счет осаждения примесей (табл. 5). Влияние весового отношения Au/Na₂SO₃ при восстановлении золота из органической фазы на качество золотого осадка. (C_Au в экстракте - 50 г/дм³. C_HCl в реэкстракте 1 M. П р и м е р 6. Проводят процесс экстракции в условиях, аналогичных примеру 2, отличие - экстракцию ведут смесью ДБК и спиртов C₇-C₉ (вместо ДЦ), взятых в объемном соотношении 1:1. Состав исходного раствора (г/дм³): Au 22,9; Fe 18,6; Ni 15,0; Co 7,75; Cu 7,75; Ag 0,052. Экстракция золота составляет 99,83%, примеси при этом не экстрагируются. Содержание золота в рафинате 0,038 г/дм³. Аналогично протекает процесс и при использовании вместо ДЦ-2-этилгексанола (2ЭГС). П р и м е р 7. Аналогично примеру 1 проводят экстракцию свежих порций исходных золотосодержащих растворов одной и той же порцией экстрагента до полного насыщения органической фазы золотом с целью определения максимальной загрузки экстрагента без нарушений технологического режима (плохое расслаивание фаз, переворот фаз). Результаты опытов представлены в табл. 6. Влияние состава экстракционной системы на технологические показатели процесса. П р и м е р 8. 200 мл исходного царсководочного раствора, доведенного до концентрации 1,8 М по HCl, заливают в делительную воронку емкостью 0,5 л. Туда же заливают 200 мл смеси ДБК с дециловым спиртом (число атомов углерода - 10), взятых в соотношении 1:1 по объему. Перемешивают 5 мин. После расслаивания водную фазу (рафинат) и органическую разделяют и анализируют. Состав растворов до и после экстракции приведены в табл. 7. Остаточное содержание золота в рафинате 0,0035 г/дм³. Извлечение золота 99,85%, извлечение серебра 30%, железа 14%, остальные примеси не экстрагируются. Промывку и реэкстракцию проводят аналогично описанному в примере 2. Снижение концентрации HCl до 1,7 M приводит к образованию осадков в исходных растворах, что нежелательно, увеличение концентрации HCl выше 2,0 M приводит к экстракции примесей (в первую очередь железа). П р и м е р 9. Проводят экстракцию и осаждение золота в условиях, аналогичных примеру 8, отличие - экстракцию ведут смесью ДБК и гексилового (ГС) спирта (число атомов углерода - 6), взятых в объемном соотношении 1:1. Состав исходного раствора (г/дм³); Au 11,9; Fe 40,0; Ni 25,0; Co 12,5; Cu 9,25; Ag 0,0022. Извлечение золота 99,89%, содержание его в рафинате 0,0127 г/дм³. Железо экстрагируется на 20%, остальные примеси не экстрагируются. Таким образом, предлагаемый способ извлечения золота из растворов, благодаря отличительным признакам выполненным согласно изобретению, позволяет повысить селективность и степень извлечения золота.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ЦАРСКОВОДОЧНЫХ И СОЛЯНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ, включающий экстракцию золота дибутиловым эфиром диэтиленгликоля, отмывку золотосодержащего экстракта соляной кислотой и реэкстракцию золота, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и степени извлечения золота, экстракцию ведут при концентрации соляной кислоты 1,8 - 2,0 М в присутствии высших жирных спиртов, содержащих 6 - 10 атомов углерода при объемном соотношении дибутилового эфира диэтиленгликоля и спирта, равном 1 : 1, и реэкстракцию золота осуществляют при массовом соотношении золота и сульфита натрия 1,0 : 1,5 и при концентрации соляной кислоты 0,5 - 1,0 моль.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---