способ переработки медеэлектролитных шламов

Формула изобретения

Способ переработки медеэлектролитных шламов, включающий хлорирование в солянокислой среде с отделением золотосодержащей жидкой фазы от твердой, содержащей серебро, и последующим выделением серебра, отличающийся тем, что хлорирование ведут хлором, образующимся в анодной камере электролизера, при подаче его в воздушно-газовом потоке в количестве 2,5-5% от массы шлама и объемном отношении воздуха и хлора (4-5):1, а выделение серебра осуществляют путем обработки остатка избытком аммиака с получением хлоридноаммиачного комплекса серебра и последующим его разрушением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии благородных металлов в частности, к производству золота и серебра.

Известен способ переработки медеэлектролитных шламов, включающий предварительное удаление примесей: меди и никеля в сернокислом растворе и свинца в содовом растворе, обработку полученного кека гипохлоритом натрия в солянокислом растворе, при этом образовавшийся хлор в момент разложения гипохлорита натрия взаимодействует с серебром и переводит последний в труднорастворимый хлорид. Обработкой аммиаком переводят серебро из хлорида в водный раствор аммиаката с последующим восстановлением серебра хлористой медью [1]

Недостатком данного способа является невысокая степень перевода серебра в труднорастворимый хлорид, так как часть серебра находится в шламе в виде селенида, который не полностью разрушается гипохлоритом натрия. Вследствие этого извлечение серебра в металл из шламов достигнет 95% Переработка медеэлектролитных шламов, содержащих золото, по приведенному способу не обеспечивает достаточно полного перевода золота в раствор при обработке кека гипохлоритом натрия в солянокислом растворе, так как часть золота находится в шламе в виде теллура, который не полностью вскрывается, что приводит к снижению извлечения золота.

Другим аналогом предложенного изобретения является гидрометаллургический способ переработки анодных шламов электролиза меди, основанный на хлорировании шламов в солянокислой среде [2] При этом серебро остается в твердой фазе в виде хлорида серебра, а золото переходит в жидкую фазу.

По данному способу невозможно достичь высокой степени извлечения серебра и золота, так как хлорированию подвергают пульпу анодных шламов, предварительно не подготовленных к обработке. Поэтому халькогениды золота и серебра (теллуриды, селениды) не довскрываются при хлорировании шламов, что снижает извлечение золота и серебра.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидрометаллургический способ обогащения и переработки анодного шлама электрорафинирования меди [3]

Данный способ основан на переработке анодных шламов хлорированием в присутствии соляной кислоты. При этом происходит отделение серебра в твердую фазу (кек) в виде хлорида, а золота в жидкую фазу.

Недостатком данного способа является потери золота с кеком при хлорировании шламов за счет того, что незначительная часть золота в шламах находится в виде стойкого соединения, например, теллурида, которое трудно поддается окислению хлором. Поэтому невозможно достичь высокой степени отделения золота в жидкую фазу от твердой, содержащей серебро. Извлечение золота в раствор не превышает 97% а серебра в хлорид 95%

Предложенное изобретение позволяет повысить степень отделения золота в жидкую фазу, а серебра в твердую, а также повысить их извлечение.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу переработки медеэлектролитных шламов, включающей хлорирование в солянокислой среде с отделением золотосодержащей фазы от твердой, содержащей серебро, и последующим выделением серебра, хлорирование ведут хлором, образующимся в анодной камере электролизера при подаче его в воздушно-газовом потоке в количестве 2,5-5,0% от массы шлама и объемном отношений воздуха и хлора (4-5):1, а выделение серебра осуществляют путем обработки остатка избытком аммиака с получением хлоридно-аммиачного комплекса серебра с последующим его разрушением.

В медеэлектролитных шламах часть золота и серебра представлены в виде соответствующих халькогенидов (теллуридов и селенидов), что затрудняет доступ к ним выщелачивающего реагента. Подача газообразного хлора в пульпу медеэлектролитных шламов, как указано выше, не обеспечивает разрушение халькогенидов (селенидов, теллуридов) золота и серебра, поэтому они не переходят в соответствующие хлориды, т.е. не обеспечивается высокая степень отделения золотосодержащей жидкой фазы от твердой, содержащей серебро, а также высокая степень извлечения золота и серебра.

Подача хлора в момент его образования, например, электролизного хлора в воздушно-газовом потоке приводит к образованию ангидрида хлорноватистой кислоты Сl₂O по реакции: 4Сl + O₂ ------ 2Cl₂O (1), имеющего выcокую растворимость в водной среде (см. Краткая химическая энциклопедия, т. У, М. 1967, с. 693) и высокий окислительный потенциал, что приводит к полному разрушению халькогенидов золота и серебра и позволяет более полно отделить золото в жидкую фазу в виде золото-хлористоводородной кислоты, а серебро в твердую фазу в виде хлорида серебра, т.е. достигается разделение золота и серебра при разделении фаз

4Аu +3Cl₂О + 10НСl 4H(AuCl₄)(+ 3Н₂О (2) (раств.)

4Ag+ Cl₂O + 2НСl ----- 4AgСl (тв.) + Н₂О (З).

Подача хлора в солянокислую среду менее 2,5% от массы медеэлектролитных шламов не позволит достичь значения окислительного потенциала, обеспечивающего достаточно полное разрушение халькогенидов, что снизит извлечение золота в раствор (2), а серебра в хлорид (3).

Подача хлора более 5% от массы шламов увеличит переход в раствор примесей, что приведет к загрязнению золота.

Снижение объемного отношения 4:1 воздуха и хлора снизит содержание кислорода в воздушно-газовом потоке и не обеспечит получения необходимой концентрации ангидрида хлорноватистоводородной кислоты (1) для перевода золота в раствор золотохлористоводородной кислоты (2), а серебра в хлорид серебра (3), что снизит степень извлечения золота и серебра при переработке медеэлектролитных шламов.

Увеличение объемного отношения воздуха и хлора в воздушногазовом потоке более, чем 5:1, приведет к дополнительному механическому воздействию на аппараты, не улучшая при этом сам процесс.

Обработкой твердой фазы (после отделения золота) избытком аммиака с пароходом серебра в растворимый хлоридно-аммиачный комплекс и последующим разрушением комплекса достигается разделение серебра (которое выпадает в виде хлорида серебра) и золота:



/Ag(NH₃)₄/Сl + 4НNO₃ ------- AgCl + 4NH₄NO₃ (5).

Примеры осуществления способа.

В качестве исходного сырья были использованы медеэлектролитные шламы Балхашского горно-металлургического комбината, которые содержали, мас. Аu - 1,2; Аg 19; Сu 3; Рв 13; Sb 13,9; Аs 3,5; Se 6,8; Те 1.

Навеску исходного шлама (Ж:Т 3:1) загружали при перемешивании в солянокислый раствор с концентрацией хлористого водорода 30-60 г/дм³. Затем в пульпу через барботер подавали воздушно-газовую смесь, состаящую из хлора, полученного в анодной камере электролизера, и воздуха.

Количество подаваемого хлора (расход хлора) определяли по времени работы электролизера и силе тока в соответствии с законом Фарадея по формуле

Q = 0,85 I,

где J сила тока, подаваемого на электролизер;

- kоэффициент пропорциональности и электрохимический эквивалент, равный 1,34;

t- время, час;

0,85 выход хлора от теоретического, определенный экспериментально.

Расход воздуха определялся по показаниям ротаметра.

В результате проведения обработки шламов воздушно-газовой смесью были получены жидкая фаза золотосодержащий раствор и твердая серебросодержащий осадок. Условия проведения опытов и подученные результаты по извлечению золота и серебра в соответствующие продукты приведены в таблице.

Золото из золотосодержащей жидкой фазы выделяли сорбцией на тиополимерной смоле, емкость смолы по золоту достигала 250 г/кг. При этом примеси медь, селен, теллур, сурьма, мышьяк, свинец на смоле не сорбировались.

Твердую фазу, содержащую серебро, обрабатывали избытком аммиака с переводом серебра в хлоридно-аммиачный комплекс и отделением его от примесей. При разрушении комплекса серебро переходило в осадок хлористого серебра.

Таким образом, в процессе гидрохлорирования соляно-кислой пульпы медеэлектролитных шламов в жидкую фазу переходит 99,5 99, 7% золота и 0,02% серебра, т.е. достигается высокая степень разделения зевота и серебра и высокая степень извлечения золота, в свою очередь, в осадок хлористого серебра переходит 99,0-99,2% серебра, и извлечение золота не превышает 0,05% то есть такой достигается высокая степень разделения золота и серебра и высокая степень извлечения серебра.