способ извлечения золота из золотосодержащих отходов

Формула изобретения

1. Способ извлечения золота из золотосодержащих отходов, преимущественно электронного лома с медной основой, включающий кислотное выщелачивание с получением твердого золотосодержащего остатка и медьсодержащего раствора и последующую плавку остатка на слиток, отличающийся тем, что перед кислотным выщелачиванием исходный продукт последовательно подвергают щелочной и цианистой обработке и затем из цианистого золотосодержащего раствора осаждают известным способом золото, а кислотное выщелачивание проводят сернокислым раствором в присутствии окислителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что цианистую обработку электронного лома ведут до начала растворения его медной основы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют азотную кислоту.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеззолоченный цианистый раствор возвращают на цианистую обработку.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что из раствора сернокислотного выщелачивания выкристаллизовывают медный купорос с возвратом раствора в процесс.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности извлечению золота из вторичного сырья, и может быть использовано при переработке электронного лома преимущественно с медной основой.

Известен способ извлечения золота из золотосодержащих отходов электротехнической промышленности, включающий выщелачивание в азотно-солянокислом растворе под давлением, в котором для обеспечения экологической чистоты процесса выщелачивание ведут с регулируемой подачей кислорода при окислительно-восстановительном потенциале не менее 870 мВ в присутствии нитрата натрия и кислорода [1]

К недостаткам известного способа относится загрязнение образующегося при растворении золотого покрытия и основы золотосодержащего раствора примесями металлов, содержащимися в сплаве основы (подложки).

Кроме того, к недостаткам способа относится то, что необходимость управления процессом растворения покрытия в азотносолянокислом растворе для предотвращения выброса токсических веществ и осуществление его с использованием герметичного оборудования приводит к увеличению затрат и трудоемкости и, как следствие, снижению эффективности процесса.

Известен способ извлечения благородных металлов из электронного скрапа, в котором покрытие благородных металлов на поверхности основы растворяют цианистым раствором, а затем электролитически осаждают их из раствора с возвратом электролита на цианирование [2]

К недостаткам способа относится загрязнение золотосодержащего раствора примесями металла основы из-за воздействия растворителя как на покрытие, так и на основу, а также низкая степень растворения благородных металлов из-за наличия на поверхности покрытия защитных слоев лака, непроницаемых для цианистого раствора, и вследствие катодной поляризации золотого покрытия при растворении медной основы цианидом.

Известен способ извлечения благородных металлов из золотосодержащего лома с медьсодержащей основой, в котором исходное сырье механически обогащают, полученный концентрат последовательно обрабатывают 20%-раствором щелочи и серной кислоты при температуре 90^oC, давлении 700 кПа в течение 4 ч. Из полученного раствора извлекают цементацией медь, а твердый остаток выщелачивания, содержащий благородные металлы, подвергают под давлением азотнокислому выщелачиванию. Растворенное серебро осаждают из раствора в виде хлорида и затем восстанавливают известным способом, а из кека азотнокислого выщелачивания царсководочным растворением извлекают золото с последующим осаждением щавелевой кислотой [3]

Известный способ обеспечивает селективное извлечение благородных металлов и медной основы в товарные продукты.

К недостаткам способа относится высокая материалоемкость и трудоемкость процесса.

Известен способ извлечения золота из золотосодержащих отходов, преимущественно электронного лома с медной (латунной) основой, включающий выщелачивание азотной кислотой с получением свободных от металла пластмассовых компонентов, твердого золотосодержащего остатка и медьсодержащего раствора и последующую плавку твердого остатка на слиток [4]

Известный способ является наиболее близким к предлагаемому и выбран в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа относится низкое содержание золота в сплаве.

Это связано с тем, что в известном способе азотнокислое выщелачивание лома обеспечивает лишь разделение его на пластмассовые и металлические части с частичным растворением медной основы последней.

В результате подвергающийся плавке твердый остаток выщелачивания содержит золота меньше, чем меди, что, в свою очередь, приводит к получению сплава с низким содержанием золота.

Кроме того, в известном способе твердый остаток выщелачивания загрязняется осадком оловянной кислоты, образующейся при растворении припоя, соединяющего пластмассовые и металлические элементы лома, что также приводит к снижению содержания золота в сплаве.

Недостатками прототипа являются также вредное воздействие на окружающую среду газообразных окислов азота, образующихся в процессе азотнокислого выщелачивания, и отсутствие возможности селективного извлечения меди в отдельный продукт.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение содержания золота в сплаве и эффективности процесса.

Это достигается тем, что в способе извлечения золота их золотосодержащих отходов, преимущественно электронного лома с медной основой, включающем кислотное выщелачивание с получением золотосодержащего твердого остатка и медьсодержащего раствора и последующую плавку остатка на слиток, согласно изобретению перед выщелачиванием исходный продукт последовательно обрабатывают раствором щелочи и цианистого натрия и затем из золотосодержащего цианистого раствора осаждают известным способом золото, а кислотное выщелачивание проводят сернокислым раствором в присутствии окислителя.

При этом в предпочтительном варианте выполнения изобретения цианистую обработку ведут до начала растворения медной основы лома, а в качестве окислителя используют азотную кислоту.

Приэтом обеззолоченный цианистый раствор возвращают на цианистую обработку, а из раствора сернокислого выщелачивания выкристаллизовывают медный купорос с возвратом раствора в процессе.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что щелочная обработка электронного лома с медной основой, разрушая защитные слои лака на золотом покрытии медной основы, создает благоприятные условия для последующей цианистой обработки. Кроме того, щелочная обработка лома образует на поверхности монтажного припоя труднорастворимую пленку окислов, препятствующую при кислотном выщелачивании лома растворению припоя с образованием осадка оловянной кислоты, загрязняющим твердый остаток выщелачивания. В результате обеспечивается отделение от золотосодержащего твердого остатка выщелачивания монтажных плат с нерастворившимся припоем и тем самым предотвращается загрязнение сплава лигатурного золота примесями свинца и олова.

В свою очередь, цианистая обработка лома до начала растворения медной основы, нарушая целостность ее золотого покрытия, обеспечивает свободный доступ растворителя к медной основе и быстрое ее полное растворение при кислотном выщелачивании.

Кроме того, частичное растворение золотого покрытия цианированием, обеспечивая извлечение его в осадок с высоким содержанием золота, способствует получению сплава лигатурного золота достаточно высокой пробности.

Выщелачивание обработанного таким образом электронного лома раствором серной кислоты в присутствии азотной кислоты обеспечивает полное растворение медной основы с получением нетоксичного сульфата меди, предотвращая загрязнение окружающей среды, а также позволяет ранее безвозвратно теряемую медь выделить из раствора в виде медного купороса в отдельный продукт, а сернокислый раствор повторно использовать в цикле выщелачивания, способствуя тем самым повышению эффективности процесса.

Осуществление способа иллюстрируется следующим примером.

Исходный электронный лом, представляющий собой электрические контакты на латунной основе со сплошным золотым покрытием и оловянным припоем на выводах контактов, размещенных в стеклотекстолитовых или пластмассовых пластинках, с массовой долей золота 3,82% обрабатывали 20%-ным раствором гидраксида натрия при температуре 90 95^oC в течение 3 ч для удаления защитного слоя лака с золотого покрытия медной основы и пассивации поверхности оловянного припоя. Затем электронный лом подвергали обработке раствором цианистого натрия концентрацией NaCN 3,5 г/л в течение 6 ч.

Из полученного раствора цианистой обработки извлекали золото электролизом в виде катодного осадка. Обеззолоченный цианистый раствор возвращали в цикл цианистой обработки лома.

Обработанный таким образом электронный лом выщелачивали в течение 4 5 ч. при температуре 90 -95^oC раствором серной кислоты концентрацией 250 г/л с дробной подачей в раствор азотной кислоты.

После полного растворения латунной основы лома пластмассовые пластины с оставшимся на них нерастворившимся припоем отделяли от раствора.

Полученный горячий сернокислый раствор сульфата меди декантировали. Твердый остаток золотого покрытия промывали водой, высушивали и затем прокаливали при температуре 350^oC.

Катодный осадок золота и твердый остаток сернокислотного выщелачивания, а также шламы щелочной и цианистой обработок плавили с получением слитка лигатурного золота.

Горячий сернокислый раствор охлаждали до комнатной температуры, выкристаллизовавшийся медный купорос (CuSO₄ 5H₂O) отделяли от маточного раствора.

Маточный раствор объединяли с раствором от промывки твердого остатка и возвращали в цикл кислотного выщелачивания лома.

Полученное лигатурное золото содержало, мас. 66,5 Au, 7,8 Ag, 7,3 Sn и 3,3 Pb.

Установлено, что щелочная обработка исходного электродного лома благодаря пассивации поверхности припоя значительно снижает его растворение и, как следствие, загрязнение твердого остатка сернокислотного выщелачивания осадком оловянной кислоты,

В результате достигается возможность получения лигатурного сплава золота с содержанием регламентируемой примеси свинца менее 5%

Кроме того, щелочная обработка, устраняя непроницаемые для цианистого раствора слои лака на золотом покрытии основы, ускоряет проведение цианистой обработки,

Цианистая обработка лома благодаря частичному растворению сплошного золотого покрытия медной основы облегчает доступ к последней выщелачивающегося раствора и тем самым способствует снижению в 3 раза продолжительности сернокислотного выщелачивания. В свою очередь, сернокислотное выщелачивание лома в присутствии азотной кислоты до полного растворения основы позволяет на порядок увеличить содержание золота в твердом остатке выщелачивания и тем самым в лигатурном сплаве, а также обеспечивает возможность извлечь из сернокислого раствора медь в виде медного купороса в отдельный продукт.

Таким образом, предлагаемый способ благодаря отличительным признакам, выполненным согласно изобретению, обеспечивает высокое извлечение золота из электронного лома на латунной основе с получением лигатурного золота, соответствующего ТУ 117-2-7-75, и извлечением из отработанного выщелачивающего раствора медного купороса с использованием раствора в обработке.