Способ выделения золота из золотосеребряного сплава

 

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано для выделения золота из золотосеребряного сплава. Способ характеризуется тем, что приемную плавку полупродукта на золотосеребряный сплав ведут в рудно-термической печи загрузкой продукта в предварительно наведенный содовый шлак и добавлением в шлак заданного количества хлорида серебра до достижения соотношения серебра к золоту не менее чем 3:1, а полученный сплав перед кислотной обработкой диспергируют до крупности 2,5 мм. Ускоряется и упрощается выделение золота из золотосеребряного сплава. Способ пригоден для использования на малых золотодобывающих предприятиях. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано для выделения золота из золотосеребряного сплава.

Известен способ рафинирования золота (аффинаж золота) с помощью электролиза [1].

В известном способе из рафинируемого золотосеребряного сплава отливают аноды, а электролитом служит, например, водный раствор золотохлористоводородной кислоты с добавкой соляной кислоты. В результате электролиза золото осаждается на катоде, а примесные металлы переходят в анодный шлам.

Недостатком известного способа является его сложность и многооперационность и, следовательно, неприменимость способа на малых золотодобывающих предприятиях.

Известен хлорный способ рафинирования золота, основанный на том, что неблагородные металлы и серебро окисляются газообразным хлором значительно легче, чем золото [2].

В известном способе хлор, продуваемый через расплавленное черновое золото, в первую очередь взаимодействует с неблагородными металлами и серебром, при этом образующиеся расплавленные хлориды неблагородных металлов и серебра не растворяются в металлическом золоте и, имея меньшую плотность, всплывают на поверхность.

Недостатком известного способа является его сложность и, следовательно, неприменимость на малых золотодобывающих предприятиях.

Известен способ, принятый за прототип, выделения золота из золотосеребряного сплава с помощью азотной кислоты, основанный на избирательном растворении серебра [3].

В известном способе золотосеребряный сплав обрабатывают горячей азотной кислотой, при этом серебро переходит в раствор, а золото остается в нерастворимом осадке.

К недостаткам известного способа можно отнести длительность и сложность процесса выделения золота.

Задачей изобретения является создание оптимальных условий для растворения серебра и выделения золота в виде нерастворимого осадка при сокращении продолжительности процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе выделения золота из золотосеребряного сплава, включающем доведение содержания серебра в сплаве до соотношения его к золоту не менее чем 3:1 и обработку сплава горячей азотной кислотой, согласно изобретению приемную плавку полупродукта на золотосеребряный сплав ведут в рудно-термической печи загрузкой полупродукта в предварительно наведенный содовый шлак, добавляют в шлак заданное количество хлорида серебра до достижения соотношения серебра к золоту не менее чем 3: 1, а полученный сплав перед кислотной обработкой диспергируют до крупности -2,5 мм.

Способ осуществляется следующим образом.

Навеску полупродукта, содержащую золото и серебро, перед приемной плавкой анализируют, определяя количество серебра, которое необходимо добавить для получения сплава с соотношением серебра к золоту 3:1. После этого отвешивают стехиометрическое количество сухого хлорида серебра, содержащее требуемое количество серебра.

В рудно-термическую печь, снабженную графитовыми электродами, имеющую ванну, футерованную магнезитовым кирпичом, оборудованную леткой, позволяющей периодически сливать расплав с отсечкой в печи его части, загружают карбонат натрия (техническую соду), расплавляют его в дуговом режиме и в рудно-термическом режиме доводят до жидкотекучего состояния, формируя содовый шлак с температурой 1100-1150^oC. В шлаковый расплав частями загружают навеску переплавляемого полупродукта, при этом примеси окисляются и ошлаковываются, а золотосеребряный расплав располагается на подине. Затем в содовый шлак частями загружают отмеренное количество хлорида серебра, который взаимодействует с расплавленной содой с образованием жидкого металлического серебра, сплавляющегося на подине с золотосеребряным расплавом.

Расплав, имеющий соотношение серебра к золоту не менее чем 3:1, сливают через летку в изложницу с оставлением в печи части содового шлака. После остывания изложницы золотосеребряный сплав отделяют от шлака, который возвращают в рудно-термическую печь для следующей приемной плавки. Золотосеребряный сплав помещают в глазурованный графитовый тигель, который нагревают в шахтной печи до расплавления сплава, после чего жидкий золотосеребряный расплав заливают в устройство, схематически показанное на чертеже.

Устройство включает конусный реактор 1 с крышкой 2, сливным отверстием 3 и газоходом 4, закрепленными на крышке 2 заливной воронкой 5 и кольцом-диспергатором 6, имеющим патрубок для подачи воздуха 7, при этом в нижней части кольца-диспергатора 6 имеются отверстия 8 диаметром порядка 0,5 мм, создающие направление струй воздуха под углом к горизонту около 60^o, а в нижней части реактора в сливном отверстии 3 имеется пробка 9, над которой располагается выпускное отверстие трубки 10, обеспечивающей подачу воздуха, барботирующего воду.

Золотосеребряный расплав в жидкотекучем состоянии через воронку 5, создающую фиксированную струю расплава, поступает в кольцо-диспергатор 6, где острыми струями воздуха из отверстий 8 распыляется до крупности -2,5 мм, при этом угол атаки струй воздуха в диспергаторе составляет около 60^o к горизонту, что исключает разбрызгивание капель в стороны и обеспечивает стабильный конус распыленных частиц как по форме, так и по крупности.

Диспергированные частицы расплава попадают в конусный реактор 1, заполненный примерно на 2/3 водой, "кипящей" в результате барботажа воздухом, поступающим из трубки 10, застывают и опускаются на дно. После завершения диспергирования откручивается пробка 9 сливного отверстия 3, и диспергированный сплав с крупностью частиц менее 2,5 мм вместе с водой попадает в титановый бак 11. Вода удаляется из бака, бак вместе с частицами сплава помещается на нагревательное устройство, после чего в него заливается концентрированная азотная кислота в стехиометрическом количестве, требуемом для растворения серебра, содержащегося в сплаве. После окончания процесса растворения раствор фильтруется и осадок промывается водой до полного удаления из него нитрата серебра.

Золотой осадок сушится, плавится в тигле и разливается в изложницы на мерные слитки. В водный раствор нитрата серебра добавляется хлорид натрия (поваренная соль) для осаждения хлорида серебра. Хлорид серебра обезвоживается, сушится, а затем или плавится непосредственно с содой на серебряный слиток, или направляется в приемную плавку в качестве добавки для получения из полупродукта золотосеребряного сплава с заданным соотношением серебра к золоту.

Пример осуществления предлагаемого способа.

Катодные осадки, полученные электролизом цианистых и/или тиомочевинных растворов, высушили и взяли навеску массой 15500 г. Содержание суммы благородных металлов в навеске сухого осадка составило 85,8%, в том числе золота 41,2%, серебра 44,6%. Масса золота в осадке составила 6386 г, масса серебра 6913 г. Для оптимального растворения серебра в горячей азотной кислоте необходимо, чтобы масса серебра в золотосеребряном сплаве в три раза превышала массу золота, то есть масса серебра в сплаве должна быть равна 19158 г. Масса серебра в осадке составляет 6913 г. Это означает, что в получаемый приемной плавкой осадка сплав нужно добавить 19158-6913-12245 г серебра. Такое количество серебра стехиометрически содержится в 16270 г хлористого серебра.

В рудно-термическую печь мощностью 100 кВА, снабженную двумя графитовыми электродами диаметром 50 мм, имеющую ванну, футерованную магнезитовым кирпичом, позволяющую загружать до 50 кг шихтовых материалов, оборудованную леткой, позволяющей периодически сливать расплав с отсечкой в печи его части, загрузили 25 кг карбоната натрия (технической соды), расплавили его в дуговом режиме и в рудно-термическом режиме довели до жидко-текучего состояния, сформировав содовый шлак с температурой 1100-1150^oC. В шлаковый расплав частями загрузили навеску сухих катодных осадков массой 15500 г, при этом примеси окислились и ошлаковались, а золотосеребряный расплав опустился на подину. Затем в содовый шлак частями загрузили 16500 г хлорида серебра, который, взаимодействуя с расплавленной содой, образовал жидкое металлическое серебро, сплавившееся на подине с золотосеребряным расплавом.

Расплав, имеющий соотношение серебра к золоту не менее чем 3:1, слили через летку в изложницу вместе с частью содового шлака. После остывания изложницы золотосеребряный сплав отделили от шлака, который вернули в рудно-термическую печь для следующей приемной плавки. Сплав взвесили (его масса составила 25551 г) и поместили в глазурованный графитовый тигель, который нагрели в шахтной печи до расплавления сплава, после чего жидкий золотосеребряный расплав диспергировали до крупности -2,5 мм в устройстве, схематически показанном на чертеже. После откручивания пробки 9 сливного отверстия 3 диспергированный сплав вместе с водой переместился в титановый бак 11, из которого путем декантации удалили воду. Титановый бак с содержащимся в нем диспергированным сплавом поместили на нагревательный элемент под тягу и залили стехиометрическим количеством концентрированной азотной кислоты. Процесс взаимодействия азотной кислоты и серебра фиксировался по выделению бурого дыма. По окончании процесса раствор нитрата серебра отделили от золотого осадка и направили на осаждение хлорида серебра хлоридом натрия. Полученный хлорид серебра высушили и вновь использовали в цикле приемной плавки сухих катодных осадков.

Золотой осадок высушили, поместили в глазурованный графитовый тигель, расплавили в шахтной печи и вылили в изложницу. В результате вышеописанных операций был получен слиток золота массой 6543 г чистотой 97,6%.

Таким образом, по предлагаемому способу за одну восьмичасовую смену было переработано 90 кг полупродукта, содержащего серебро и золото в примерном соотношении 1:1 с получением золота чистотой свыше 97%. Предлагаемый способ является простым и непродолжительным, поэтому он пригоден для использования на малых золотодобывающих предприятиях.

Источники информации 1. И.Н. Масленицкий, Л.В. Чугаев, В.Ф. Борбат, М.В. Никитин, Л.С.Стрижко. Металлургия благородных металлов. М.: Металлургия, 1987. С. 328-338.

2. Там же. С. 312-315.

3. Там же. С. 338-340.

Формула изобретения

Способ выделения золота из золотосеребряного сплава, включающий доведение содержания серебра в сплаве до соотношения его к золоту не менее чем 3 : 1 и обработку сплава горячей азотной кислотой с осаждением золота, отличающийся тем, что выделение золота осуществляют из золотосеребряного сплава, полученного путем загрузки полупродукта, содержащего золото и серебро, в предварительно наведенный содовый шлак, осуществления его плавки в руднотермической печи и добавления в шлак заданного количества серебра до получения указанного соотношения серебра к золоту, и затем полученный сплав перед обработкой его кислотой для осаждения золота диспергируют до крупности 2,5 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1