Устройство для извлечения металлов электролизом

Изобретение относится к устройство для извлечения металлов электролизом, в частности к устройству для извлечения золота. Оно содержит корпус с патрубками подачи и выхода электролита, аноды и титановые катоды. При этом устройство снабжено выполненными из полимерного материала перегородками, разделяющими внутреннее пространство устройства на ячейки. Корпус выполнен из полимерного материала литым, а аноды изготовлены из графита. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы устройства и повышение степени извлечения золота. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к гидрометаллургическому извлечению металлов из водных растворов.

Существуют гидрометаллургические ванны для электролитического осаждения металлов, например, меди, цинка, кадмия, никеля, серебра, золота и других.

Гидрометаллургические ванны - электролизеры имеют корпус, электроды - анод и катод, диафрагму, если это необходимо, патрубки входа и выхода растворов. На бортах ванны располагаются токоподводящие шины из меди (Практикум по прикладной электрохимии. Учебное пособие для ВУЗов. /Под редакцией Кудрявцева Н.Т. и. Вячеславова П.М. - Л.: Химия, 1980, стр.116).

Известен электролизер для осаждения золота, состоящий из корпуса, размещенного в нем катода и анода, разделенных между собой пористой перегородкой - диафрагмой. При подаче напряжения на электроды на катоде происходит электроосаждение металлов, на аноде - растворение металла, если анод растворимый, или выделение кислорода, если анод нерастворимый. (Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. - М.: Металлургия, 1977, стр.138).

В качестве прототипа выбран электролизер ЭУ-1М, состоящий из сварного титанового корпуса, в котором размещены титановые пластинчатые катоды, на которых происходит осаждение металла. Платиновые сетчатые аноды помещены в винипластовую анодную коробку, к боковым стенкам которой прижаты ионообменные мембраны. Анодная коробка выполнена герметичной. В ванне имеются патрубки для подачи и выхода католита, а в анодной коробке - патрубки подачи и выхода анолита (Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. Монография в 2-х томах. - Иркутск, ОАО «Иргиредмет», 1999, стр.95).

Недостатком электролизера является то, что сварной титановый корпус со временем подвергается коррозионному разрушению. Степень извлечения золота в электролизере недостаточно высока - при начальной концентрации золота 500-700 мг/литр конечная концентрация составляет 120-140 мг/литр. У существующих электролизеров высокая стоимость оборудования за счет применения платины.

Задача изобретения - увеличение срока службы электролизера и повышение степени извлечения золота.

Поставленная задача решается тем, что устройство для извлечения золота содержит корпус с патрубками подачи и выхода электролита, аноды, титановые катоды. Устройство снабжено выполненными из полимерных материалов перегородками, разделяющими внутреннее пространство устройства на ячейки. Корпус выполнен из полимерного материала литым. Аноды изготовлены из графита.

Устройство состоит из полимерного корпуса 1, в котором расположены графитовые аноды 2 и титановые катоды жалюзийного типа 3. Внутреннее пространство электролизера разделено полимерными перегородками 4 на ячейки 5, в каждой из которых расположен между двумя анодами 2 катод 3. В электролизере имеются патрубки подачи электролита 6 и выхода электролита 7.

Процесс электроосаждения металла происходит следующим образом. Во входной патрубок электролизера 6 подают продуктивный раствор, который, проходя последовательно через все ячейки 5 электролизера, выходит через патрубок 7. В электролизере при этом протекают процессы осаждения металлов на катоде 3 и окисление воды на аноде 2.

Преимущество данного электролизера в том, что используют литой полимерный корпус, не имеющий сварных швов и не подвергающийся коррозии. Толщина стенок электролизера - 30 мм, что обеспечивает срок его службы 10-15 лет.

Наличие полимерных перегородок позволяет увеличить путь и время пребывания электролита в ванне, что значительно повышает степень извлечения золота.

В таблице представлены данные по электроосаждению золота на катодах в зависимости от скорости протекания электролита.

В качестве примеров конкретного выполнения работы устройства приведен электролиз на лабораторных установках:

Пример 1 (Опыт 1)

Подвергают выщелачиванию тиомочевинным раствором 150 г концентрата. Содержание золота в продуктивном растворе - 134 мг/литр. Раствор подвергают электролизу при объемном расходе католита 10 л/час, степень извлечения составляет 99,2%.

Пример 2 (Опыт 2)

Подвергают выщелачиванию тиомочевинным раствором 150 г концентрата. Содержание золота в продуктивном растворе - 126 мг/литр. Раствор подвергают электролизу при объемном расходе католита - 15 л/час, степень извлечения составляет 98,1%.

Пример 3 (Опыт 5)

Электролиз на опытно-промышленном электролизере.

Электролизу подвергают раствор, содержащий 402,15 г золота.

Содержание золота в продуктивном растворе - 220 мг/литр. Объем раствора, подвергшийся электролизу, составляет 1830 литров. Масса золота на катодах - 397,39 г. Объемный расход католита - 20 л/час. Степень извлечения золота составляет 98,82%.

	Концентрация золота до электролиза, мг/л	Концентрация золота после электролиза, мг/л	Объемный расход католита, л/час	Степень извлечения золота
Опыт 1	134	1,00	10	99,2
Опыт 2	126	2,28	15	98,1
Опыт 3	114	13,9	55	87,8
Опыт 4	149	10,96	70	92,6
Опыт 5	220	2,60	20	98,82

Устройство для извлечения золота электролизом, содержащее корпус с патрубками подачи и выхода электролита, аноды и титановые катоды, отличающееся тем, что оно снабжено выполненными из полимерного материала перегородками, разделяющими внутреннее пространство устройства на ячейки, корпус выполнен из полимерного материала литым, а аноды изготовлены из графита.