Способ извлечения золота из растворов сложного состава, содержащих селен и платиновые металлы

 

Использование: касается гидрометаллургической переработки промпродуктов, содержащих золото. Сущность: способ включает обработку растворов восстановителями при 80 100°С. В начале обработку ведут до окислительно-восстановительного потенциала 890 910 Мв восстановителями, которые в результате взаимодействия с раствором разлагаются без образования посторонних примесей, а затем солью двухвалентного железа до полного осаждения золота. Способ позволяет достичь полного и селективного извлечения золота. Способ позволяет достичь полного и селективного извлечения золота при минимальном загрязнении раствора посторонними примесями. 1 ил. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при гидрометаллургической переработке промпродуктов, содержащих золото.

Известен способ получения порошкообразного золота [1] Водный раствор хлористого золота перемешивают, поддерживая его температуру в пределах 0-30^оС. Вследствие быстрого добавления с избытком восстановителя, состоящего из сульфита калия или сульфита натрия или их смеси, из раствора в осадок выпадает порошкообразное золото, которое отделяют затем из раствора.

Основным недостатком способа является необходимость использования чистого раствора хлористого золота, так как при осаждении золота из сложных по составу растворов, содержащих селен и платиновые металлы при избытке восстановителя, совместно с золотом осаждаются селен и платиновые металлы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения золота из золотохлористоводородной кислоты, включающей добавление в раствор с концентрацией золота 30 г/л одного из восстановителей: раствора, содержащего ионы металлов группы Fe; H₂O₂; C₆H₄(OH)₂; NH₂-NH₂, соединения на основе NH₂-NH₂, ионы S_n²⁺, COOH-COOH или SO₃^2-. При этом 5-40% ионов золота восстанавливаются с образованием коллоидного золота. Оставшиеся 95-60% ионов золота восстанавливают до металлического золота и осаждают на коллоидное золото добавлением в раствор порошка меди, цинка, магния, железа крупностью 70-150 мкм. Порошок золота из раствора отделяют фильтрованием. Для осаждения коллоидного золота в раствор можно подавать газообразные SO₂ или СО [2] Недостаток этого способа в том, что он не позволяет получать чистое золото из сложных по составу растворов, содержащих такие металлы, как селен и платину с палладием, с условием полного извлечения золота из раствора при минимальном загрязнении раствора посторонними примесями.

Целью изобретения является полное, селективное извлечение золота из сложных по составу растворов, при минимальном загрязнении растворов посторонними примесями.

Это достигается тем, что в способе извлечения золота из раствора сложного состава, содержащего селен и платиновые металлы, включающем обработку раствора восстановителями, первоначально в раствор подаются такие восстановители, которые в результате взаимодействия с раствором разлагаются без образования посторонних примесей до достижения окислительно-восстановительного потенциала среды 890-910 мВ по нормальному водородному электроду, затем в раствор подается соль двухвалентного железа до полного осаждения золота. Осаждение золота из раствора проводится при 80-100^оС.

Способ извлечения золота из раствора заключается в следующем.

Нагретый до 80-100^оС раствор, содержащий золото, селен и платиновые металлы (получаемый, например, при окислительном выщелачивании медеэлектролитного шлама в сульфатно-хлоридном растворе) первоначально обрабатывают одним из восстановителей, например H₂O₂, C₆H₄(OH)₂, NH₂-NH₂, соединениями на основе NH₂-NH₂, COOH-COOH, SO₂ или СО, которые при взаимодействии с раствором (восстановлении золота) не образуют в растворе посторонних примесей. Они или образуют газообразные продукты реакции, удаляющиеся из раствора в газовую фазу, или образуют ионы основные составляющие раствора, например 2HAuCl₄+3C₂H₂O₄ ->> 2Au+6CO₂+8HCl 2HAuCl₄+3SO₂+6H₂O ->> 2Au+6HCl+3H₂SO₄ Если в растворе присутствие сульфат-иона должно быть исключено, тогда сернистый газ или его производные не должны использоваться в качестве восстановителей.

Подача восстановителя в раствор осуществляется до достижения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) раствора 890-910 мВ по водородному электроду. Дальнейшая подача восстановителей, имеющих стандартный потенциал меньше потенциала начала восстановления селена (+740 мВ), приводит к активному соосаждению совместно с золотом селена и платиновых металлов за счет местного пересыщения раствора восстановителем.

Полное и селективное осаждение золота из раствора осуществляется солями двухвалентного железа до достижения потенциала перехода Fe²⁺/Fe³⁺ 770 мВ. При этом практически не происходит осаждения с золотом ни селена, ни платиновых металлов.

П р и м е р 1. Осаждение золота проводили из раствора, полученного в результате окислительного выщелачивания золота из медеэлектролитного шлама в сульфатно-хлоридном растворе.

Содержание металлов в растворе, г/дм³: медь 3,9; золото 9,8; серебро 0,02; палладий 0,15; селен 35,3; железо 0,05.

Осаждение проводили в реакторе с механическим перемешиванием при 90^оС.

Для сравнения получаемых результатов проведено три серии опытов: 1. Одностадиальное осаждение золота из раствора обработкой восстановителем и имеющем окислительно-восстановительный потенциал ниже потенциала восстановления Se⁴⁺ до Se⁰ (cернистым газом).

2. Одностадиальное осаждение золота из раствора солью двухвалентного железа (FeSO₄ ˙ 7H₂O).

3. Двухстадиальное осаждение золота из раствора: с первоначальной обработкой раствора сернистым газом, а затем подачей в раствор соли железа (FeSO₄ ˙ 7H₂O).

Исследовано влияние расхода восстановителей (ОВП раствора) на глубину осаждения золота из раствора и количество соосаждаемых с золотом селена и палладия.

Результаты экспериментов представлены в табл.1.

П р и м е р 2. Осаждение золота проводили из раствора, полученного в результате переработки платинового концентрата методом хлорирования. Подобные растворы получаются в процессе аффинажа платиновых металлов и в них не желательно присутствие сульфат-иона.

Содержание металлов в растворе, г/дм³: палладий 150; платина 17,6; золото 10,5; селен 2,6.

Осаждение проводили в реакторе с механическим перемешиванием при 90^оС.

Проведено две серии опытов: 1. Одностадиальное осаждение золота из раствора щавелевой кислотой (СOOH-COOH).

2. Двухстадиальное осаждение золота из раствора: с первоначальной обработкой раствора щавелевой кислотой (СООН-СООН), а затем хлоридом Fe(II).

Результаты экспериментов приведены в табл.2.

Приведенные в табл.1 и 2 результаты показывают, что использование согласно прототипу сернистого газа и щавелевой кислоты для полного осаждения золота из раствора приводит к значительному соосаждению селена (при потенциале менее 890 мВ). При потенциале более 910 мВ осаждается чистое золото, однако степень его извлечения недостаточна (остаточное содержание золота в растворе более 1,0 г/л). Использование для селективного осаждения золота только соли двухвалентного железа (сульфата) приводит к сильному загрязнению раствора железом, что в дальнейшем затрудняет переработку такого раствора с целью извлечения других металлов, например селена, так как они загрязняются уже железом.

Третья серия опытов (пример 1) и вторая серия опытов (пример 2) показывает, что обработка раствора на первом этапе сернистым газом до 890-910 мВ и последующее доосаждение золота сернокислым или хлористым железом (II) позволяет количественно и селективно извлечь золото из сложного по составу раствора.

При введении восстановителя на первом этапе достижения ОВП раствора менее 890 мВ приводит к значительному соосаждению с золотом селена. При подаче недостаточного количества восстановителя (сернистого газа) на первом этапе (потенциал более 910 мВ) приводит к увеличению расхода соли двухвалентного железа и как следствие к повышенному загрязнению раствора железом.

Подача в раствор соли железа (II) до достижения ОВП=770 мВ осуществляется с целью достижения полноты извлечения золота из раствора. При ОВП, равном более 770 мВ, золото осаждается из раствора не полностью, а достижение потенциала ниже 770 мВ невозможно (этот потенциал определяется стандартным ОВП перехода Fe²⁺/Fe³⁺). Влияние температуры проведения процесса осаждения представлено на графике (фиг. 1). Осаждение проводилось сернистым газом и солью железа до достижения ОВП раствора 770 мВ.

На чертеже графически приведены данные, показывающие, что снижение температуры ниже 80^оС приводит к заметному увели- чению остаточного содержания золота в растворе (с 5 мг/дм³ при 80^оС до 10 мг/дм³ при 70^оС). Верхний предел температуры определяется температурой кипения раствора.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет селективно извлекать золото из сложных по составу растворов при минимальном загрязнении растворов посторонними примесями.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ РАСТВОРОВ СЛОЖНОГО СОСТАВА, СОДЕРЖАЩИХ СЕЛЕН И ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ, включающий обработку восстановителями, отличающийся тем, что обработку восстановителями проводят в две стадии, причем на первой стадии с использованием восстановителей, образующих в процессе газообразные продукты реакции или ионы составляющие раствора, до окислительно-восстановительного потенциала 890 910 мВ по нормальному водородному электроду, а на второй стадии с использованием в качестве восстановителя соли двухвалентного железа до установления окислительно-восстановительного потенциала 770 мВ по нормальному водородному электроду при температуре 80 100^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3