Способ извлечения благородных металлов

 

Использование: касается регенерации золота из электролитов. Суть: извлечение золота из электролитов ведут путем пропускания электрического тока через находящиеся в электролите концентрически расположенные противоэлектроды. Катод выполняют в виде латунной сетки, которую вращают вокруг оси. Аноды - из химически инертного материала соединяют их между собой радиально расположенными пластинами из того же материала. Катод располагают между анодами равноудаленно от каждого из них при соотношении площадей катода и анодов SA:Sk:Sa 16:4:1, при этом плотность катодного тока уменьшают пропорционально изменению концентрации золота в электролите. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 25 С 1/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782077/02 (22) 15.01.90 (46) 07,01.93. Бюл, ¹ 1 (71) Научно-производственное объединение

Дальняя связь (72) Л.В,Соловьева, С,И.Тихомолова и М.С,Гаврилова (56) Авторское свидетельство ЧССР

¹ 246559, кл. С 25 С 1/20, 1987. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Использование: касается регенерации золота из электролитов. Суть: извлечение золота из электролитов ведут путем пропуИзобретение относится к способам регенерации благородных металлов, например золота, из электролитов и может быть использовано в электротехнической и приборостроительной промышленностях.

В электролитах, содержащих золото в виде ионов, находятся ионы "фона", т.е. электропроводящие и нейтральные частицы, которые в процессе получения покрытий золотом попадают в электролиты с покрываемых деталей загрузочных приспособлений или с солями. Эти ионы "фона" претерпевают на анодах (или не претерпевают) структурные изменения, в результате чего электролит в большей ли меньшей степени загрязняется. Из "загрязненного" или отработанного электролита невозможно получение качественных покрытий золотом. Он подлежит регенерации с целью извлечения золота.

„.,!Ж „, 1786193 А1 скания электрического тока через находящиеся в электролите концентрически расположенные противоэлектроды. Катод выполняют в виде латунной сетки, которую вращают вокруг оси. Аноды — из химически инертного материала соединяют их между собой радиально расположенными пластинами из того же материала. Катод располагают между анодами равноудаленно от каждого из них при соотношении площадей катода и анодов ЯА Sk:Sa=16:4:1, при этом плотность катодного тока уменьшают про- порционально изменению концентрации золота в электролите. 1 табл, Процесс регенерации золота отличается высокой трудоемкостью, многостадийностью, низкой производительностью и связан с потерями золота (Груев И.Д, и др.

Гальваническое золочение, серебрение и палладирование в производстве радиоэлектронной аппаратуры, — M.: Радио и связь, О

1981, с, 144). еавй

Существует несколько способов извле- Q чения благородных металлов, например зо- (д) лота, из электролитов.

Наиболее распространенным на прак- .. тике является химический (Положение о порядке приемки и переработки, о порядке расчетов со сдатчиками з-а п и ня тые от них драгоценные металлы в виде лома и отходов. Приложение 1 и, 15. — M.: Постановление Совета Министров СССР N 91 от

9.02.68). В отработанный электролит, содержащий золото, приливают в определенном стехиометрическом соотношении неоргани1786193

20 довольно низка, т.к. зависит от состава обрабатываемого электролита и концентра- 25 кл, С 25 С 1/20 М 6 1987), По данному способу регенерация металлов осуществ- 50 своей оси. Такое взаимное расположение 55 электродов позволяет при пропускании ческие кислоты и затем сильный восстановитель (стружки цинка, алюминия или гидразин солянокислый), Весь выпавший осадок отфильтровывают и прокаливают, Этот способ благодаря химической и термической обработке позволяет получать очень чистое золото, однако отличается большой трудоемкостью и значительными потерями, обусловленными многостадийностью процесса и газовыделением, Причем, потери увеличиваются с уменьшением количества выделяемого золота. И из электролитов, содержащих Mafit1e концентрации золота, его регенерация практически невозможна.

Известен электрохимический способ выделения золота из отработанных растворов на катоды из нержавеющей стали при пропускании тока и перемешивании (Обзорная информация N 6 "Регенерация драгоценных и цветных металлов в гальванотехнике. — M. 1985).

Однако эффективность этого способа ции золота. Кроме того, недостатком данного способа является неполнота извлечения золота из электролита, обусловленная использованием в качестве материала нержавеющей стали, т.к. адгезия золота к стали незначительна и различна по поверхности катода, На практике наблюдаются

"прижоги" у основания токоподводов и кра ям катода, а по мере отдаления от токоподвода осадок золота становится рыхлым и легко сползает с поверхности электрода в электролит. В результате этого золото приходится снимать механически не только со стали, но и фильтровать из электролита, что ведет к значительным потерям.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является электрохимический способ. выполненный на основе устройства для электрохимической регенерации металлов (Устройство для электрохимической регенерации металлов. АС ЧССР N 246559 ляется пропусканием тока через электролит с системой электродов, представляющих собой четыре пары противоэлектродов, и токоподводов, причем аноды вращают вокруг электрического тока через раствор исключить асимметрию электрического поля и отрицательное влияние токоподводов на процесс извлечения металла, 10

Недостатком указанного способа является неполнота извлечения золота, обусловленная следующими причинами; осаждаемый металл неравномерно распределяется по поверхности катода из-за фиксированности его положения. По мере удаления от токоподводов осадок становится рыхлым и легко осыпается.

Уменьшение концентрации золота в электролите при постоянстве электрического поля и/или плотности тока ведет к работе на определенных плотностях тока для выделяемого металла, что в свою очередь ведет к возникновению побочных процессов, обуславливающих не только неполноту выделения золота на катоде, но и плохое качество получаемого осадка, Равенство катодной и анодной поверхностей на практике приводит к сильной пассивации анодов, а следовательно к малой эффективности процесса.

Целью способа является сокращение потерь золота при регенерации путем более полного извлечения его из электролита.

Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения благородных металлов из растворов, преимущественно золота, путем электролиза в электролизере, содержащем концентрически расположенные электроды при размещении катода между анодами, электролиз проводят с использованием неподвижных анодов из нержавеющей стали, катода из латунной сетки при вращении его вокруг своей оси и соотношении площадей катода и .анодов

Зд:Sg:За=16:4;1 и процесс ведут при изменении катодной плотности тока до поддержания постоянного выхода золота по току.

Известны технические решения, в которых электрический тоК постоянной плотности пропускают через концентрически расположенные противоэлектроды. Однако эти условия не обеспечивают полного извлечения золота из электролита. т.е. осаждаемый металл при этом неравномерно распределяется по поверхности катода из-за фиксированности его положения, давая рыхлые, осыпающиеся осадки, Кроме того, работа при постоянной плотности тока и уменьшающейся концентрации ведет к неполноте выделения золота из электролита и также плохому качеству осадка.

Для достижения поставленной цели катод должен быть выполнен из металлической сетки, например, латунной, вращающимся вокруг своей оси, что позволяет устранить осевую неравномерность и отрицательное влияние газовыделения на распределение электрического тока; анод должен быть выполнен из нержавеющей.

1786193 стали неподвижным и концентрически расположенным, т,к. при вращении анодов скорость выделения золота на катоде значительно увеличивается, что приводит к образованию объемных, осыпающихся осадков. Кроме того, полное-выделение золота из электролита может происходить только при малых плотйостях тока, что обеспечивается соотношением поверхностей

Sp. Sy, Sa=16:4:1. Изменение соотношения поверхностей противоэлектродов в меньшую сторону ухудшает обмен электролита и вызывает обеднение электролита осаждающимися ионами, особенно при малых концентрациях золота, и, как следствие неполноту выделения золота. Увеличение указанного соотношения поверхностей противозлектродов нарушает необходимые для выделения золота условия равноудаленности катода от анодов, что приводит к неравномерности электрического поля, а следовательно, к неполноте выделения осадка.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом пока зывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что электролиз проводят с использованием неподвижных анодов из нержавек>щей стали, катода из латунной сетки при вращении его вокруг оси и соотношении площадей катода и анодов

SA:Як:Ба=16:4:1 при этом катодную плотность тока изменяют до поддержания постоянного выхода золота по току, Т.о., заявляемый способ соответствует критерию "новизна".

Анализ известных способов регенерации золота из электролитов показал, что отдельные операции известны из различных источников, но только заявляемая совокупность признаков проявляет новые свойства, приводящие к более полному извлечению золота из электролита. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

Электрохимическое выделение золота ведут из цитратно-фосфатного электролита золочения следующего состава, г/л:

Дицианоаургт золота 16,37

Кислота лимонная 20,00

3-х замещен н ы и кал ий фосфорнокислый 40,00

2-х замещенный трилон Б 50,00

Объем раствора 10л

Постоянный ток от стабилизированного источника питания пропускают через укаПосле регенерации в растворе золота не обнаружено, на сетке выделилось

96,69 г. В результате химическогоанализа сетки (23 определения) чистота выделенного золота составила 99,9%, полнота выделения золота из раствора 99.9%.

Технико-зкономическая эффективности предлагаемого способа по сравнению с прототипом заключается в уменьшении потерь золота в процессе регенерации, упрощении процесса регенерации, а также упрощение устройства, реализующего данный способ, 55 занный электролит и три противоэлектрода.

Предварительно латунную сетку — катод, два анода из нержавеющей стали, жестко соединенные радиально располо>кенными

5 металлическими пластинами из нержавеющей стали, подготавливают перед выделением золота стандартным способом. После подготовки аноды погружаНзт в электролит, а сетку взвешивают на специальном при10 способлении, фиксирующем положении сетки и электромотора, опускают в электролит, Причем катод расположен между анодами на расстоянии 5,5 см от каждого из них. Площадь поверхности внешнего анода

15 16 дм, площадь поверхности внутреннего анода 1 дм площадь катода 4 дм . Вращение сетки производят со скоростью, не допускающей разбрызгивания электролита, Выделение золота из раствора начинают

20 при начальной плотности тока 0,4 А/дм, уменьшая ее в соответствии с уменьшением концентрации золота в электролите (см. табл и цу).

После пропускания 0,452 А ч/л сетку

25 сушат до постоянного веса и взвешивают.

Погрешность определения площади сетки составляет ++ 5%. После регенерации отработанного цитрофосфатного электролита золочения в растворе золота не обнаруже30 но, вес золота на сетке составил 16,38 г, В результате химического анализа сетки (19 определений) чистота выделенного золота составила 99,84%. Полнота выделения зо- лота из раствора 100% с учетом погрешно35 сти взвешивания и погрешности анализа.

Т.о., золото выделено практически без потерь, При аналогичных режима пропускания электрический ток через раствор со40 става, г/л:

Дицианоаурат золота 96,7

Серебро азотнокислое 3,36

Калий цианистый 10

Трилон Б 5

45 Объем раствора 10л

1786193

Составитель Л, Соловьева

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И. Шулла

Редактор А. Рожкова

Заказ 233 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в сокращении времени проведения процесса.

Формула изобретения

Способ извлечения благородных металлов из раствора, преимущественно золота, путем электролиза в электролизере, содержащем концентрически расположенные электроды при размещении катода между анодами, отличающийся тем, что; с целью сокращения потерь золота, электролиз проводят с использованием анодов из нержавеющей стали, жестко соединенных между собой, катода из латунной сетки и

5 . процесс ведут при вращении катода вокруг своей оси и соотношении площадей катода и анодов, равном 16:4:1,; и при изменении катодной плотности тока до постоянного выхода золота по току.