Способ извлечения золота из цианистых растворов

 

Использование: касается извлечения золота из его цианистых солей в отходах и сточных водах. Суть: извлечение золота из цианистых растворов электролизом проводят так, что перед электролизом концентрированный щелочной раствор с содержанием гидроксида не менее 1,5 г-экв/л обрабатывают соляной кислотой до остаточной концентрации гидроксида 0,2 0,5 г-экв/л, а электролиз проводят при катодной (0,005 0,01) А на кв.см и объемной плотности тока (0,4 0,8) А на литр при соотношении катодной и анодной поверхности 10 20 в течение времени, определяемого по формуле t KC, где t время электролиза, ч; C - концентрация золота (в пересчете на металл) в щелочном растворе цианистой соли, г/л; K коэффициент, равный (0,7 1,0) л ч/г. Предложенный способ позволяет одновременно восстанавливать золото и разрушать цианиды.

Изобретение относится к процессам гидрометаллургии, в частности к процессам извлечения золота из его цианистых солей в отходных растворах и сточных водах.

Известен способ извлечения золота из концентрированного по щелочи раствора цианистой соли с содержанием гидроксида не менее 1,5 г-экв/л, включающий восстановление золота цинковой пылью, обработку золота, содержащего цинковую пыль, серной кислотой. Маточный раствор обрабатывают раствором сульфатом железа для разрушения цианидов, разбавляют десятикратно водой и сбрасывают в канализацию. Для выделения золота по настоящему способу требуется не менее 42 ч. Степень извлечения золота составляет не более 90% [1] Известен также способ извлечения золота из отработанных гальванических растворов (отработанных электролитов) в электролизере с цилиндрическим катодом из латунной фольги и титановым анодом. При начальном содержании в отработанном растворе 360 мг/л золота и 44 мг/л свободного цианида степень извлечения золота составляет 99,86% Электролиз проводят при катодной плотности тока 0,51 А на кв.дм. при температуре раствора 295-300 К, поддерживая рН электролита в пределах 6,4-6,7. Напряжение на электролизере при этих условиях составляет 4,4-5,1 В. Конечное содержание золота в обработанном в электролизере растворе составляет 0,55 мг/л [2] Данный способ позволяет обеспечить высокую степень извлечения золота из растворов с невысоким содержанием металла, однако не позволяет одновременно в одном электролизере обеспечить разрушение цианидов.

Задачей изобретения является извлечение золота из цианистых растворов электролизом с одновременным разрушением цианидов в одном электролизере.

Согласно предложенному техническому решению перед электролизом исходный концентрированный щелочной раствор с содержанием гидроксида не менее 1,5 г-экв/л обрабатывают соляной кислотой до остаточной концентрации гидроксида 0,2-0,5 г-экв/л, а электролиз проводят при катодной (0,005-0,01) А на кв. см и объемной плотности тока (0,4-0,8) А на литр раствора при соотношении катодной и анодной поверхности 10-20 в течение времени, определяемого по формуле: t=K˙ C, (1) где t время электролиза, ч; С концентрация золота (в пересчете на металл) в щелочном растворе цианистой соли, г/л; K коэффициент, равный 0,7-1,0 л˙ ч/г.

П р и м е р 1. Для извлечения золота берут раствор его цианистой соли с концентрацией гидроксида калия 5,4 г-экв/л. Раствор обрабатывают соляной кислотой до остаточного содержания гидроксида калия 0,4 г-экв/л. В электрохимическую ячейку с катодом из титана и анодом из титана с активным металлоксидным покрытием с соотношением катодной и анодной поверхности 15 помещают 250 мл обработанного раствора, содержащего 3,3 г/л золота с общей концентрацией свободного цианида 7,8 г/л. В процессе электролиза поддерживают катодную плотность тока 0,01 А на кв.см и объемную плотность тока 0,8 А/л. Время электролиза рассчитывают по формуле (1) при K=1,0.

Через 3,3 ч после начала электролиза (время рассчитано по формуле) содержание золота в растворе 0,02 г/л. Содержание свободного цианида снизилось до 0,026 г/л. Степень извлечения золота 99,4% степень разрушения общих цианидов 99,7% П р и м е р 2. В условиях примера 1 берут раствор с концентрацией гидроксида калия 3,2 г-экв/л. Раствор обрабатывают соляной кислотой до остаточного содержания гидроксида калия 0,5 г-экв/л. В электрохимическую ячейку с катодом из углеграфитовой ткани с соотношением катодной и анодной поверхности 20 помещают раствор, содержащий 4,4 г/л золота и с общей концентрацией свободного цианида 28,7 г/л. Время электролиза рассчитывают по формуле (1) при K=0,7.

Через 3 ч после начала электролиза содержание золота в растворе понизилось до 0,02 г/л, а содержание свободного цианида до 0,019 г/л. Степень извлечения золота 99,5% степень разрушения общих цианидов 99,9% П р и м е р 3. В условиях примера 1 изменяют остаточную концентрацию гидроксида калия. Полученные данные представлены ниже.

Концентрация КОН, г-экв/л 0,20 0,40 0,50 0,55 0,60 Степень разрушения цианидов, 99,8 99,7 99,9 52,4 12,2 Представленные данные показывают нецелесообразность увеличения остаточной концентрации гидроксида калия выше 0,50 г-экв/л из-за резкого снижения степени разрушения цианидов. Уменьшение остаточной концентрации гидроксида калия связано с возрастанием опасности проведения процесса из-за возможного выделения из раствора цианистого водорода.

П р и м е р 4. В условиях примера 1 изменяют катодную плотность тока (А на кв.см).

Ниже представлены полученные данные.

Плотность тока 0,004 0,005 0,008 0,010 0,012
Степень разрушения цианидов, 70,3 99,1 99,6 99,7 99,7
Степень извлечения золота, 99,6 99,5 99,5 99,4 83,2
Представленные данные показывают, что при увеличении катодной плотности тока выше 0,01 А на кв.см резко уменьшается скорость восстановления золота, а при ее уменьшении ниже 0,005 А на кв.см уменьшается степень разрушения цианидов.

П р и м е р 5. В условиях примера 2 изменяют объемную плотность тока (А/л обрабатываемого раствора). Ниже представлены полученные данные:
Плотность тока 0,3 0,4 0,6 0,8 0,9
Степень разрушения цианидов, 58,5 99,0 99,5 99,9 99,9
Степень извлечения золота, 99,4 99,5 99,4 99,5 91,4
Результаты показывают, что повышение объемной плотности тока выше 0,8 А/л ведет к снижению степени извлечения золота. При снижении объемной плотности тока резко уменьшается скорость разрушения цианидов.

П р и м е р 6. В условиях примера 1 изменяют соотношение поверхностей катода и анода. Ниже представлены полученные данные:
Cоотношение поверхностей 5 10 15 20 25
Степень разрушения цианидов, 73,4 99,6 99,7 99,7 99,7
Приведенные данные показывают нецелесообразность уменьшения соотношения электродных поверхностей ниже 10, так как заметно снижается степень разрушения цианидов, а увеличение соотношения больше 20 приводит к усложнению конструктивного оформления электролизера.

П р и м е р 7. В условиях примера 1 изменяют коэффициент K в расчетной формуле (1).

Коэффициент 0,6 0,7 1,0 1,2
Время, ч 2,0 2,3 3,3 4,0
Степень разрушения цианидов, 90,2 99,6 99,7 99,7
Степень извлечения золота, 91,0 99,4 99,4 99,5
Полученные данные показывают, что для достижения поставленной задачи снижение коэффициента K ниже 0,7 ухудшает показатели процесса, повышение его выше 1,0 неоправдано из-за увеличения расхода электроэнергии.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет обеспечить более высокую степень извлечения золота из отработанных цианистых растворов, одновременно достигается высокая степень разрушения (до 99,9%) высокотоксичных цианидов.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ЦИАНИСТЫХ РАСТВОРОВ, включающий электролиз, отличающийся тем, что перед электролизом исходный концентрированный щелочной раствор с содержанием гидроксида не менее 1,5 моль/л обрабатывают соляной кислотой до остаточной концентрации гидроксида 0,2 0,5 моль/л, а электролиз проводят при катодной плотности тока 0,005 0,01 А/см² и объемной плотности тока 0,4 0,8 А/л при отношении катодной и анодной поверхностей 10 20 в течение времени t K · C, где C концентрация золота ( в пересчете на металл) в щелочном растворе цианистой соли, г/л, К 0,7 1,0 л · ч/г-коэффициент.