Способ десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей

 

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к угольно-сорбционной технологии извлечения благородных металлов из растворов и пульп. Десорбцию цианистого комплекса серебра из активированных углей проводят путем автоклавной обработки углей щелочными растворами при температуре выше 140^oC с предварительной обработкой активированных углей цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида не менее 0,05%. Предлагаемый способ десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей по сравнению с существующими способами обеспечивает более высокую скорость и степень десорбции серебра. 1 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к угольно-сорбционной технологии извлечения благородных металлов из растворов и пульп.

В сорбционной технологии извлечения золота и серебра известен способ десорбции цианистых комплексов благородных металлов из активированных углей путем автоклавной обработки цианисто-щелочными растворами при температуре 120-140^oС [Potter G.M., Salisbury H.B. Innovation in Gold Mettalwgy// Mining Congress Joumall.- 1974.- vol. 60, N 7. -P.54].

Недостатком известного способа десорбции является низкая скорость извлечения серебра из активированных углей.

Известен также способ извлечения золота и серебра из активированных углей путем автоклавной обработки щелочными растворами при температуре 150^oС [Патент США 3920403, кл. 204-110, 1975].

Недостатками этого способа является недостаточно высокая скорость и низкая степень извлечения серебра.

Наиболее близким по технической сущности является способ десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей, включающий автоклавную обработку щелочным раствором при температуре выше 140^oС [RU 2044085 C1, кл. С 22 В 11/00, 20.09.1995].

Недостатками данного способа десорбции являются низкая степень и скорость извлечения серебра из активированных углей.

Техническим результатом является повышение скорости и степени извлечения цианистого комплекса серебра из активированных углей.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей, включающем автоклавную обработку углей щелочными растворами при температуре выше 140^oС, перед автоклавной обработкой активированные угли обрабатывают цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида не менее 0,05%.

Предварительная обработка углей цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида не менее 0,05% является отличием от прототипа и обуславливает соответствие заявляемого способа критерию "новизна".

В отличие от известного способа десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей предварительная обработка активированных углей цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида не менее 0,05% обеспечивает условия для полного и быстрого извлечения серебра. Это достигается тем, что предварительная обработка активированных углей концентрированными цианистыми растворами способствует увеличению заряда иона цианистого комплекса серебра и его координационного числа и, следовательно, образованию многозарядных комплексов серебра типа Ag(CN₃)^2- и Ag(CN)^3-. Сорбционная активность 2- и 3-зарядных цианистых комплексов серебра с поверхностью активированных углей значительно ниже, чем для однозарядного комплекса серебра. Следовательно, создаются благоприятные условия для увеличения скорости десорбции цианистого комплекса серебра. Кроме того, с увеличением концентрации свободных ионов цианида снижается вероятность образования недесорбируемых соединений типа цианида серебра AgCN и металлического серебра, что способствует увеличению степени десорбции цианистого комплекса серебра.

При обработке активированных углей цианистыми растворами для достижения максимальной сорбционной емкости по цианиду, которая составляет 12-18 мг/г, достаточно содержания цианида в цианистом растворе 0,05%. Обработка более концентрированными растворами не позволяет значительно увеличить сорбционную емкость по цианиду, а влияет только на кинетику насыщения. Кроме того, минимальная концентрация ионов цианида 0,05%, требуемая для предварительной обработки активированных углей, обеспечивает условия для существования в фазе угля многозарядных комплексов серебра, которые десорбируются с более высокой скоростью.

Уменьшение концентрации ионов цианида в растворе при обработке насыщенных активированных углей ниже 0,05% не позволяет достигнуть максимальной сорбционной емкости по цианиду, и, как следствие, в процессе автоклавной десорбции щелочными растворами при температуре выше 140^oС серебро находится в виде однозарядного комплекса, скорость десорбции которого значительно ниже, чем многозарядных комплексов. Кроме того, при автоклавной десорбции серебра необходимо принимать во внимание процесс термического разложения цианида и дицианаргентата, причем степень их разложения возрастает с повышением температуры, начиная с 120-130^oС [Елшин В.В. Исследование и разработка технологии десорбции золота и серебра из активных углей и регенерации сорбентов: Автореферат дис. канд. техн. наук. - Москва, 1981. -22с.]. Разложение цианида и дицианаргентата ведут к образованию недесорбируемых соединений серебра и, следовательно, к снижению степени десорбции. В связи с этим в случае проведения автоклавной десорбции цианистого комплекса серебра щелочными растворами при более высоких температурах предварительная обработка активированных углей цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида выше 0,05% может быть предпочтительной.

Таким образом, в предлагаемом способе десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей, включающем автоклавную обработку углей щелочными растворами при температуре выше 140^oС, предварительная обработка углей цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида не менее 0,05% приводит к образованию в фазе активированного угля многозарядных комплексов серебра типа Ag(CN₃)^2-, Ag(CN₄)^3-, имеющих меньшую сорбционную активность с поверхностью углей по сравнению с однозарядным комплексом серебра Ag(CN₂)^-. Кроме того, предлагаемая обработка углей цианистыми растворами исключает возможность образования недесорбируемых соединений серебра. Уменьшение сорбционной активности адсорбированных цианистых комплексов серебра в фазе активированных углей и отсутствие условий для образования недесорбируемых соединений позволяет увеличить скорость и степень десорбции серебра. Наличие совокупности отличительных свойств обуславливает соответствие заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

Пример.

Десорбцию цианистого комплекса серебра из активированных углей марки ИПИ-Т (Россия) проводили путем автоклавной обработки щелочными растворами с концентрацией 0,2% при температурах 145 и 175^oС. Масса навески угля составляла 12,5 г, удельная нагрузка 7,5 ч^-1, содержание серебра в угле 3,66 мг/г. Перед автоклавной десорбцией насыщенные активированные угли подвергали обработке цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида от 0,01 до 0,15%. Чтобы обеспечить полное насыщение углей ионами цианида при концентрации цианистых растворов менее 0,05% обработку проводили более длительное время в течение 4 ч. При обработке углей более концентрированными растворами достаточно продолжительности 1,5-2 ч.

Для сравнения результатов десорбцию цианистого комплекса серебра из активированных углей согласно прототипу проводили путем автоклавной обработки щелочными растворами с концентрацией 0,2% при температурах 145 и 175^oС.

Содержание серебра в элюатах определяли атомно-абсорбционным методом. Результаты экспериментов представлены в таблице.

Анализ представленных данных в таблице позволяет заключить, что предварительная обработка насыщенных активированных углей цианистыми растворами перед автоклавной десорбцией серебра щелочными растворами при температурах выше 140^oС позволяет значительно увеличить как скорость, так и степень извлечения цианистого комплекса серебра. При интенсификации процесса десорбции серебра для обеспечения высокой степени извлечения серебра (более 98%) предварительную обработку насыщенных активированных углей цианистыми растворами необходимо проводить с концентрацией ионов цианида не менее 0,05%. При автоклавной десорбции серебра щелочными растворами в жестких температурных условиях (например, 175^oС), когда процессы разложения цианиада и дицианаргентата протекают с большей скоростью, влияние предварительной обработки активированных углей цианистыми растворами на скорость и степень извлечения серебра усиливается.

Предлагаемый способ десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей по сравнению с существующими способами обеспечивает более высокую скорость и степень десорбции серебра.

Формула изобретения

Способ десорбции цианистого комплекса серебра из активированных углей, включающий автоклавную обработку углей щелочными растворами при температуре выше 140^oС, отличающийся тем, что перед автоклавной обработкой активированные угли обрабатывают цианистыми растворами с концентрацией ионов цианида не менее 0,05%.

РИСУНКИ

Рисунок 1