Установка для извлечения золота из промышленных отходов

 

Изобретение относится к области извлечения золота из отходов производства ювелирной и других отраслей промышленности. Установка включает емкости для реагентов и промывных растворов, соединенные трубопроводами с реактором выщелачивания и с реактором осаждения золота из раствора. Внутри камеры реактора выщелачивания установлен фильтр для отделения золотосодержащего раствора от осадка и его промывки, разделяющий ее на зону реакции и зону фильтрации. Зона фильтрации реактора выщелачивания соединена трубопроводом с камерой реактора осаждения золота, которая одновременно является накопителем золотосодержащего раствора и устройством для промывки осажденного золота. Реактор выщелачивания и реактор осаждения золота выполнены в виде герметичных камер. Емкости для реагентов и промывных растворов, реактор выщелачивания и реактор осаждения соединены трубопроводами с системой откачки и поглощения газов. Установка позволяет повысить степень извлечения золота и экологическую безопасность. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установке для извлечения золота из промышленных отходов и может быть использовано в ювелирной промышленности в процессе извлечения золота из отходов механической обработки изделий ювелирного производства.

Проблема извлечения драгоценных металлов, в т.ч. золота, из различных промышленных отходов /лом электронных приборов, отходы производства фарфоровых изделий, ювелирного производства/ в настоящее время является весьма актуальной как с экономической, так и с экологической точки зрения. Известно, что при изготовлении ювелирных изделий в отходах шлифования и полирования содержится от 2 до 15% благородных металлов.

В зависимости от происхождения /а следовательно, и состава/ золотосодержащего отхода выбирают техническую схему и аппаратурное оформление процесса извлечения из него золота и других ценных элементов. В настоящее время для извлечения золота из промышленных отходов широко используют технологию, основными составляющими которой являются процесс выщелачивания золота из отходов с помощью царской водки и последующее химическое осаждение его из золотосодержащего раствора.

Так, известна установка для извлечения золота и серебра из шлама, образующегося в процессе электролиза золотосодержащих отходов, используемая на заводе Пери фирмы Оутокумпу /Финляндия/ [1]. Установка включает реактор для серно-кислотного выщелачивания серебра, выполненный из нержавеющей стали, снабженный электрическими нагревателями и перемешивающим устройством, реактор для царсководочного выщелачивания золота, выполненный из титана, вакуум-фильтр для отделения полученного золотосодержащего раствора от осадка, который возвращают в плавильную печь, и реактор для осаждения золота, выполненный из полипропилена и имеющий те же размеры и приспособления, что и реакторы для выщелачивания. Золото осаждают сульфитом натрия. После фильтрации, промывки и сушки золотой порошок плавят и отливают в слитки.

Известная установка [1] не может быть применена с достаточной эффективностью для извлечения золота из отходов ювелирной промышленности из-за того, что золотосодержащий раствор, получаемый после выщелачивания таких отходов, содержит большое количество диспергированных частиц, которые агрегируют и при отводе раствора из реактора выщелачивания забивают выходное отверстие и соответствующий трубопровод. Для их прочистки потребовалось бы очень часто разбирать указанные узлы установки, что усложнило бы ее эксплуатацию и привело бы к потерям золотосодержащего раствора и соответственно - золота.

Известна установка для извлечения золота из анодных шламов медно-никелевого электролиза, используемая на заводе в г. Актон /Великобритания/ [2]. В основу технологической схемы положены также процессы выщелачивания и осаждения, однако в связи с тем, что содержание золота в отходах очень низкое, перед осаждением его из золотосодержащего раствора предусмотрено концентрирование последнего с помощью органического экстрагента /дибутилкарбитола/.

Известная установка для извлечения золота из отходов [2] включает емкости для реагентов и промывных растворов, соединенные транспортными трубопроводами с реактором выщелачивания, выполненным в виде камеры с перемешивающим устройством, и с реактором осаждения золота из золотосодержащего раствора, выполненным в виде камеры с обогревом и перемешивающим устройством. Установка включает также фильтр для отделения золотосодержащего раствора от осадка и его промывки, накопитель профильтрованного золотосодержащего раствора и узел экстракции золота из золотосодержащего раствора экстрагентом /дибутилкарбитолом/ и промывки.

Упомянутый реактор для осаждения золота из экстрактивного золотосодержащего раствора соединен с чаном для сбора полученной суспензии золота и отделения экстрагента. Указанный чан сообщен с фильтром для отделения суспендированного золота от дисперсионной среды, а последний соединен с чаном для окончательной промывки выделенного золота, который в свою очередь подключен к фильтру для отделения промывного раствора.

Хотя известная установка [2] для извлечения золота из анодных шламов медно-никелевого электролиза близка по технической сущности и по назначению к заявляемой, она не может быть с достаточной эффективностью применена для извлечения золота из отходов ювелирной промышленности по той же причине, что и описанная выше установка [1].

Кроме того, известная установка сложна, содержит большое количество накопительных и промывных емкостей, фильтров, что усложняет ее обслуживание и увеличивает вероятность как технологических потерь, так и возможных утрат драгоценного металла из-за хищений на разных этапах технологической схемы.

Специализированные промышленные установки для извлечения золота из отходов производства ювелирных изделий в источниках информации не описаны.

Задачей изобретения является создание установки для извлечения золота из промышленных отходов, которая обеспечивала бы высокую степень извлечения золота из отходов ее ювелирной промышленности при одновременном упрощении, повышении ее компактности, надежности в эксплуатации и экологической безопасности.

Поставленная задача решена заявляемым изобретением - установкой для извлечения золота из промышленных отходов, которая включает емкости для реагентов и промывных растворов, соединенные транспортными трубопроводами с установленными на них дозирующими устройствами с реактором выщелачивания, выполненным в виде камеры с перемешивающим устройством, и с реактором осаждения золота из золотосодержащего раствора, выполненным в виде камеры с обогревом и перемешивающим устройством, фильтр для отделения золотосодержащего раствора от осадка и его промывки, накопитель профильтрованного золотосодержащего раствора, устройство для промывки осажденного золота и сборник раствора, декантируемого из реактора осаждения.

Заявляемая установка отличается от прототипа тем, что в ней фильтр для отделения золотосодержащего раствора от осадка расположен внутри камеры реактора выщелачивания, разделяя ее на зону реакции и зону фильтрации, накопителем золотосодержащего раствора служит камера реактора осаждения золота, соединенная трубопроводом с установленным на нем насосом с зоной фильтрации реактора выщелачивания, и реактор осаждения золота является одновременно устройством для промывки осажденного золота.

Реактор выщелачивания в предлагаемой установке выполнен в виде герметичной камеры, объем которой разделен установленным внутри нее фильтром на зону реакции и зону фильтрации в соотношении, равном 20 - 50 : 1 соответственно.

Реактор осаждения золота из золотосодержащего раствора выполнен в виде герметичной камеры, помещенной в водяную баню с электроподогревом теплоносителя и снабженной перемешивающим устройством в виде магнитной мешалки.

Для обеспечения экологической безопасности заявляемая установка снабжена системой откачки и поглощения газов, включающей вакуумный насос, подключенный к сосуду с поглощающей газы жидкостью, и систему трубопроводов, связывающих реактор выщелачивания, реактор осаждения золота и емкости для реагентов и промывных растворов с указанным сосудом.

Подключение и взаимное расположение аппаратов в заявляемой установке обеспечивает ее значительное упрощение, придает ей компактность и надежность в эксплуатации. Благодаря расположению фильтра для отделения золотосодержащего раствора от осадка внутри камеры реактора выщелачивания стало возможным проведение в этом аппарате наряду с реакцией выщелачивания также процессов фильтрации золотосодержащего раствора и промывки осадка. Реактор осаждения золота в заявляемой установке по объему и конструкции выполнен таким образом, что в одном аппарате производится накопление золотосодержащего раствора, поступающего после процессов фильтрации и промывки фильтра, реакция осаждения золота из раствора и процесс промывки осажденного золота. Зона фильтрации реактора выщелачивания связана с реактором осаждения трубопроводом, по которому золотосодержащий раствор подается в его накопительную камеру в профильтрованном виде, благодаря чему исключаются нежелательные явления засорения коммуникаций частицами осадка и потерь золотосодержащего раствора при их устранении.

Потери также уменьшаются благодаря сокращению числа переносов реакционной массы из одного технологического объема в другой и проведению всех операций в замкнутом объеме, что исключает возможность отбора /утаивания/ части золотосодержащего раствора.

Дополнительным преимуществом заявляемой установки является экологическая безопасность, которая достигается вариантом ее выполнения с системой откачки и поглощения газов, образующихся в процессах выщелачивания и осаждения, а также выделяемых реагентами и промывными растворами.

Таким образом, поставленная задача решена заявляемым изобретением с достижением необходимого технического результата.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежом, где схематически изображена предлагаемая установка, и описанным ниже примером осуществления.

Представленная на чертеже установка включает емкости 1 и 2 для реактивов процесса выщелачивания, связанные трубопроводами 3 и 4 с установленными на них дозирующими кранами с реактором выщелачивания 5, емкость 6 для реагента процесса осаждения золота из золотосодержащего раствора, связанную трубопроводом 7 с установленным на нем дозирующим краном с реактором осаждения золота 8, и емкости 9, 10, 11 и 12 для промывных растворов, связанные транспортными трубопроводами 13, 14, 15 и 16 с установленными на них распределяющими и дозирующими кранами, а также трубопроводом 17 с реактором выщелачивания 5 и трубопроводом 18 с реактором осаждения 8.

В камере 19 реактора 5 установлен фильтр 20, который выполнен в виде фильтровальной ткани, натянутой на решетку, и разделяет камеру 19 на зону реакции 19а и зону фильтрации 19б в соотношении по объему, равном 25 : 1 соответственно. Реактор 5 оборудован перемешивающим устройством 21, приводимым во вращение электроприводом 22.

Зона фильтрации 19б реактора 5 трубопроводом 23 с установленным на нем насосом 24 связана с камерой-накопителем 25 реактора осаждения 8, которая помещена в водяную баню 26, снабженную электронагревателями 27, подключенными к реостату 28, и оборудована магнитной мешалкой 29.

Камера-накопитель 25 реактора осаждения золота 8 трубопроводом 30 связана со сборником декантируемого раствора 31.

Для откачки газов из реактора выщелачивания 5, реактора осаждения золота 8, а также емкостей 1, 2 и 9, 10, 12 указанные емкости, герметичная камера 19 реактора 5 и герметичная камера-накопитель 25 реактора 8 с помощью системы трубопроводов 32, 33 и 34 связаны с сосудом для поглощения газов 35, подключенным к вакуум-насосу 36 и индикатору газов 37.

Установка работает следующим образом.

Заполняют емкости 1 и 2 реагентами процесса выщелачивания, емкость 6 - реактивом реакции осаждения золота из золотосодержащего раствора, емкости 9, 10 и 12 - промывными растворами и емкость 11 - водой. Загружают в зону 19а реактора выщелачивания 5 предварительно подготовленное сырье - отход шлифования и полирования золотых изделий. Заполнение емкостей 1, 2, 9, 10, 12 и загрузку реактора 5 производят подключив их предварительно к системе отсоса газов, для чего открывают соответствующие каждой емкости краны на трубопроводе 34 на кран на трубопроводе 32, соединяющем реактор 5 с трубопроводом 34, и включают насос 36, который обеспечивает откачку газов, поглощаемых жидкостью в сосуде 35. Из емкости 1 по трубопроводу 3 сливают в зону 19а реактора 5 около 1/3 рассчитанного количества окислителя и после включения перемешивающего устройства 21 постепенно вводят в зону реакции остальную часть окислителя. Затем из емкости 2 по трубопроводу 4 постепенно подают в зону реакции 19а другой реагент - активатор. По окончании процесса выщелачивания по сигналу газового индикатора 37 останавливают мешалку 21, включают насос 24 для фильтрации полученного раствора через фильтр 20. После окончания фильтрации основного раствора и перекачки его в камеру-накопитель 25 в реактор 5 из емкости 9 по трубопроводам 13 и 17 подают первый промывной раствор и, включив насос 24, фильтруют 1-й промывной раствор и перекачивают его в камеру-накопитель 25 реактора 8. Промывку фильтра 20 раствором из емкости 9 повторяют еще 2 раза. Затем в реактор 5 из емкости 10 по трубопроводам 14 и 17 подают второй промывной раствор, с помощью насоса 24 фильтруют его через фильтр 20 и перекачивают насосом 24 в камеру-накопитель 25 реактора 8, повторяя такую промывку несколько раз. После этого аналогичным образом промывают фильтр 20 водой, подавая ее в камеру 19 из емкости 11 по трубопроводам 15 и 17, и, перекрыв кран на трубопроводе 32, отключают реактор 5 от системы откачки газов.

Золотосодержащий раствор, собранный в камере-накопителе 25, подогревают до 70-80^oC в водяной бане 26 с помощью электронагревателей 27, регулируя температуру реостатом 28. Постепенно /порциями/ при включенной магнитной мешалке 29 в камеру 25 вводят из емкости 6 по трубопроводу 7 реагент для осаждения золота из раствора. При этом камеру 25 реактора 8 подключают с помощью крана на трубопроводе 33 к системе откачки газов. По окончании процесса осаждения золота в реакторе 8 раствор из камеры 25 декантируют в сборник 31. Для промывки осажденного золота из емкости 11 по трубопроводам 15 и 18 в камеру 25 при включенной магнитной мешалке 29 подают воду.

После окончания промывки водой осадок золота несколько раз промывают промывным раствором, подавая его из емкости 12 по трубопроводам 16 и 18 в камеру 25 реактора 8 при включенной магнитной мешалке 29 и подключении камеры 25 с помощью крана на трубопроводе 33 к системе откачки газов. Затем осадок золота снова несколько раз промывают водой так же, как описано выше. После окончания промывки осадок золота извлекают из камеры 25 реактора 8, высушивают и сплавляют в слиток.

Испытания заявляемой установки в процессе извлечения золота из отходов, получаемых при шлифовании и полировании ювелирных изделий, показали, что при использовании заявляемого изобретения степень извлечения драгоценного металла составляет 99,0 - 99,3%.

Источники информации: 1. Меретуков М. А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1981, с. 357 - 358.

2. Там же, с. 358 - 360.

Формула изобретения

1. Установка для измельчения золота из промышленных отходов, включающая емкости для реагентов и промывных растворов, соединенные транспортными трубопроводами с установленными на них дозирующими устройствами с реактором выщелачивания, выполненным в виде камеры с перемешивающим устройством и с реактором осаждения золота из золотосодержащего раствора, выполненным в виде камеры с обогревом и перемешивающим устройством, фильтр для отделения золотосодержащего раствора от осадка и его промывки, накопитель профильтрованного золотосодержащего раствора, устройство для промывки осажденного золота и сборник раствора, декантируемого из реактора осаждения, отличающаяся тем, что фильтр для отделения золотосодержащего раствора от осадка и его промывки расположен внутри камеры реактора выщелачивания, разделяя ее на зону реакции и зону фильтрации, накопителем золотосодержащего раствора служит камера реактора осаждения золота, соединенная трубопроводом с установленным на нем насосом с зоной фильтрации реактора выщелачивания, и реактор осаждения золота, является одновременно устройством для промывки осажденного золота.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что реактор выщелачивания выполнен в виде герметичной камеры, объем которой разделен установленным внутри нее фильтром на зону реакции и зону фильтрации в соотношении 20 - 50 : 1 соответственно.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что реактор осаждения золота из золотосодержащего раствора выполнен в виде герметичной камеры, помещенной в водяную баню с электроподогревом теплоносителя и снабженной перемешивающим устройством в виде магнитной мешалки.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена системой откачки и поглощения газов, включающей вакуумный насос, подключенный к сосуду с поглощающей газ жидкостью и систему трубопроводов, связывающих реактор выщелачивания, реактор осаждения золота и емкости для реагентов и промывных растворов с указанным сосудом.

РИСУНКИ

Рисунок 1