Способ раздельного получения золота и серебра из растворов

Изобретение относится к области технологии и химии, в частности к методам разделения и концентрирования. Техническим результатом изобретения являются совместное извлечение золота (III) и серебра (I) из тиоцианатных растворов, их последующее полное селективное разделение и экспрессность способа. Способ включает извлечение золота и серебра из растворов сорбцией на анионите и последующее разделение ступенчатой десорбцией в растворе тиомочевины в серной кислоте. Сорбцию золота (III) и серебра (I) осуществляют из тиоцианатных растворов на анионите АН-25, а последующее разделение ступенчатой десорбцией проводят в растворе тиомочевины в 0,3-0,5 М H₂SO₄ при концентрации тиомочевины 30-50 мг/л для серебра и 80-100 мг/л для золота. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к методам разделения и концентрирования.

Известен способ извлечения золота из цианистых растворов и пульп, содержащих хлориды и сульфаты щелочных металлов [Чикин Ю.М. и др. // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия, 1981, №1, с.60-63], а также способ сорбционного извлечения золота из солянокислых растворов [Леонова М.Л., Меретуков М.А. // Известия вузов. Цветная металлургия, 1986, №6, с.68-71]. Недостатком указанных способов является совместная сорбция золота и серебра без их последующего разделения. Кроме того, используются токсичные цианистые растворы, либо малопрочные по механической устойчивости аниониты.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ раздельного получения золота и серебра из растворов, включающий извлечение их из растворов сорбцией на анионите и последующее разделение десорбцией в растворе тиомочевины в серной кислоте [Иониты в цветной металлургии. Под ред. К.Б.Лебедева, М.: Металлургия, 1975. - 352 с.]. К недостаткам этого способа можно отнести использование анионитов с невысокой обменной емкостью, сорбцию золота (III) и серебра (I) из экологически опасных цианистых растворов, а также сложную десорбцию золота и серебра, сначала слабыми растворами тиомочевины, а затем концентрированными.

Техническим результатом изобретения являются совместное извлечение золота (III) и серебра (I) из тиоцианатных растворов, их последующее полное селективное разделение и экспрессность способа.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе раздельного получения золота и серебра из растворов, включающем извлечение их из растворов сорбцией на анионите и последующее разделение ступенчатой десорбцией в растворе тиомочевины в серной кислоте, новым является то, что сорбцию золота (III) и серебра (I) осуществляют из тиоцианатных растворов на анионите АН-25, а последующее разделение ступенчатой десорбцией проводят в растворе тиомочевины в 0,3-0,5 М H₂SO₄ при концентрации тиомочевины 30-50 мг/л для серебра и 80-100 мг/л для золота.

Сначала происходит совместное извлечение золота (III) и серебра (I) в виде тиоцианатных комплексов на высокоселективном анионите АН-25, обладающем высокой обменной емкостью, а затем осуществляется их раздельная десорбция растворами тиомочевины в серной кислоте, посредством использования различных концентраций тиомочевины (серебро десорбируется при более низких, а золото при более высоких ее концентрациях).

Заявляемый способ отличается от прототипа рядом существенных признаков. Во-первых, для выделения золота и серебра из растворов вместо анионитов AM и АН-18 используют анионит АН-25, который отличается более высокой обменной емкостью. Во-вторых, в предложенном способе золото и серебро извлекают не из цианидных, а из тиоцианатных растворов, поскольку в последнее время в технологии добычи благородных металлов происходит вытеснение токсичных цианидов более безопасными растворителями, в частности, растворами тиоцианатов калия, аммония. В-третьих, для разделения металлов после их сорбции, не требуется специальных условий и проведения десорбции в несколько этапов. В-четвертых, способ позволяет раздельно получать золото и серебро, которые сопутствуют друг другу в рудах, и разделение которых традиционно связано с серьезными трудностями.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей химии и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательный уровень».

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Предварительно набухший анионит АН-25, массой 0,2 г заливают 10,0 мл раствора следующего состава: концентрации по золоту (III) и серебру (I) составляют 16 мг/л и 17 мг/л, соответственно, концентрация тиоцианата калия - 0,25 моль/л (≈24 г/л), при рН=2. По прошествии 2 ч ионит отделяют фильтрованием и добавляют к нему 10,0 мл раствора тиомочевины в 0,3-0,5 М H₂SO₄ с концентрациями 30-50 мг/л (для десорбции серебра) и 80-100 мг/л (для десорбции золота). После проведения раздельной десорбции золото или серебро можно использовать для дальнейшей работы (например, путем электролиза тиомочевинных комплексов золота и серебра можно получить их в виде благородных металлов).

Пример 1. 0,2 г предварительно набухшего анионита АН-25 заливают 10,0 мл раствора с концентрациями по золоту (III) и серебру (I) 16 мг/л и 17 мг/л, соответственно. В этих растворах концентрация KSCN калия 0,25 моль/л (≈24 г/л), рН=2. По прошествии 2 ч ионит отделяют фильтрованием и добавляют к нему 10,0 мл раствора тиомочевины в 0,3 М H₂SO₄ с концентрацией 30 мг/л для десорбции серебра и 80 мг/л для десорбции золота. Полученные растворы тиомочевинных комплексов золота и серебра используют для дальнейшей работы (например, подвергают электролизу для выделения металлического золота и серебра).

Пример 2. 0,2 г предварительно набухшего анионита АН-25 заливают 10,0 мл раствора с концентрациями по золоту (III) и серебру (I) 16 мг/л и 17 мг/л, соответственно. В этих растворах концентрация KSCN калия 0,25 моль/л (≈24 г/л), рН=2. По прошествии 2 ч ионит отделяют фильтрованием и добавляют к нему 10,0 мл раствора тиомочевины в 0,5 М Н₂SO₄ с концентрацией 40 мг/л для десорбции серебра и 100 мг/л для десорбции золота. Полученные растворы тиомочевинных комплексов золота и серебра используют для дальнейшей работы (например, подвергают электролизу для выделения металлического золота и серебра).

Пример 3. 0,2 г предварительно набухшего анионита АН-25 заливают 10,0 мл раствора с концентрациями по золоту (III) и серебру (I) 16 мг/л и 17 мг/л, соответственно. В этих растворах концентрация KSCN калия 0,25 моль/л (≈24 г/л), рН=2. По прошествии 2 ч ионит отделяют фильтрованием и добавляют к нему 10,0 мл раствора тиомочевины в 0,4 М Н₂SO₄ с концентрацией 50 мг/л для десорбции серебра и 90 мг/л для десорбции золота. Полученные растворы тиомочевинных комплексов золота и серебра используют для дальнейшей работы (например, подвергают электролизу для выделения металлического золота и серебра).

Пример 4. 0,2 г предварительно набухшего анионита АН-25 заливают 10,0 мл раствора с концентрациями по золоту (III) и серебру (I) 16 мг/л и 17 мг/л, соответственно. В этих растворах концентрация KSCN калия 0,25 моль/л (≈24 г/л), рН=2. По прошествии 2 ч ионит отделяют фильтрованием и добавляют к нему 10,0 мл раствора тиомочевины в 0,3 М Н₂SO₄ с концентрацией 50 мг/л для десорбции серебра и 100 мг/л для десорбции золота. Полученные растворы тиомочевинных комплексов золота и серебра используют для дальнейшей работы (например, подвергают электролизу для выделения металлического золота и серебра).

Использование заявляемого изобретения открывает возможность раздельного получения золота или серебра. Кроме того, процесс сорбции осуществляется из тиоцианатных растворов, что позволяет разработать экологически безопасную технологию извлечения и разделения золота и серебра.

Таким образом, в результате технического решения повышается экспрессность сорбционного извлечения золота и серебра, селективность их извлечения, а также возможность полного разделения ионов золота и серебра. Кроме того, заявляемый способ экологически безопасен.

Характеристики предлагаемого способа представлены в табл.1, 2 и на чертеже.

Таблица 1 Характеристика сорбента АН-25
Сополимер	Винилпиридин-Дивинилбензол
Физическая структура	Поливиниловый
Функциональные группы	Третичные аминогруппы
Обменная емкость, ммоль/г	5,0
Таблица 2 Сравнительные характеристики предлагаемого способа и известного способа
Параметр	Предлагаемый способ	Известный способ
Тип сорбента	анионит АН-25	аниониты AM, АН-25
Обменная емкость сорбента	5,0 ммоль/г	1,25 мг-экв/г 1,4 мг-экв/г
Концентрации растворов: по золоту (III) по серебру (I)	0,08 ммоль/л 0,16 ммоль/л	-
Тип растворов	тиоцианатные	цианидные
Вид и состав десорбента	тиомочевина в 0,3 М H2SO4	0,8% тиомочевина + 0,3% H2SO4 9% тиомочевина + 2% H2SO4
Результат десорбции	раздельная ступенчатая десорбция Au (III) и Ag (I) посредством варьирования концентраций тиомочевины	раздельная десорбция Au (III) и Ag (I); неполнота извлечения серебра на фоне золота; проведение десорбции в несколько этапов

На чертеже показана десорбция серебра (1) и золота (2) в зависимости от концентрации тиомочевины для сорбента АН-25.

m_{навескиАН-25}=0,2 г; V_{раствора}=0,01 л; С(Au³⁺)=16 мг/л, С(Ag⁺)=17 мг/л; С_Thio=100 мг/л и 30 мг/л;

Способ раздельного получения золота и серебра из растворов, включающий извлечение их из растворов сорбцией на анионите и последующее разделение их ступенчатой десорбцией в растворе тиомочевины в серной кислоте, отличающийся тем, что сорбцию золота (III) и серебра (I) осуществляют из тиоцианатных растворов на анионите АН-25, а последующее разделение ступенчатой десорбцией проводят в растворе тиомочевины в 0,3-0,5 М серной кислоты при концентрации тиомочевины 30-50 мг/л для извлечения серебра и при 80-100 мг/л для извлечения золота.