способ переработки золотосеребряных сплавов

Формула изобретения

Способ переработки золотосеребряных сплавов с получением золота, включающий обработку гранулированного золотосеребряного сплава царской водкой с переводом золота в раствор, отделение хлорида серебра, осаждение золота из раствора сульфитом натрия и последовательную промывку полученного золота раствором соляной кислоты и дистиллированной водой, отличающийся тем, что перед осаждением золота раствор обрабатывают порошком карбамида, затем отстаивают в течение 12-24 ч и повторно отделяют хлорид серебра, а промывку золота ведут концентрированной соляной кислотой не менее 4 ч при температуре 50-60°С с последующим остыванием промывочного раствора и промывкой дистиллированной водой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при переработке золотосеребряных сплавов.

Известен способ извлечения золота из золотосодержащего материала на молибденовой основе, включающий обработку исходного материала царской водкой до полного его растворения, обработку золотосодержащего раствора раствором карбамида с последующим отделением осадка фильтрацией и его промывкой, объединение промывных вод с золотосодержащим раствором и обработку полученного раствора медным порошком, отделение нерастворимого осадка, содержащего золотой шлам и молибденовую кислоту, промывку осадка водой и 10%-ным едкого натра, промывку золотого шлама водой, обезвоживание и последующую его плавку (Пат. РФ №2138567, МПК6 С22В 11/00, С22В 3/06, С22В 7/00. Опубл. 27.09.99 г.)

Общим для заявленного и известного способов являются: обработка исходного материала царской водкой до полного его растворения, обработка золотосодержащего раствора карбамидом, отделение осадка фильтрацией и осаждение золота.

Известный способ достаточно эффективен при извлечении золота из отходов позолоченных деталей, в основу которых входит молибден, однако при переработке золотосеребряных сплавов его использование нецелесообразно из-за обработки золотосодержащего раствора медным порошком, вследствие чего золото загрязняется медью, а для очистки его от меди требуется дополнительный аффинаж.

Наиболее близким к заявленному по технической сути и достигаемому эффекту является способ переработки сплава лигатурного золота (Пат.№2151210, МПК7 С22В 11/00, С22В 3/06, С22В 3/20, опубл. 20.06.2000 г.).

Известный способ включает грануляцию золотосодержащего сплава, обработку (выщелачивание) гранул царской водкой с переводом металла в раствор при температуре 60°С в течение 5 часов, отделение кека хлорида серебра. После выщелачивания пульпу разбавляют водой до остаточной концентрации кислот не более 3 моль/л, а золото из раствора осаждают сульфитом натрия в две стадии, причем на первой стадии золото осаждают на 95-98%.

Общим для заявленного и известного способов является обработка гранул золотосеребряного сплава царской водкой с переводом золота в раствор. Кроме того, общим является отделение хлорида серебра, осаждение золота сульфитом натрия, а также последовательную промывку золота раствором соляной кислоты и дистиллированной водой.

К недостаткам известного способа следует отнести высокую "задалживаемость" золота в технологическом процессе, длительность операции осаждения золота, несоответствие товарной продукции - золота, полученного на второй стадии осаждения, требованию ГОСТа 28058-89, а также значительные материальные, в частности энергетические, затраты, обусловленные увеличением объема подлежащего переработке маточного раствора, полученного в результате разбавления водой золотосодержащей пульпы до остаточной концентрации в ней кислот не более 3 моль/л практически вдвое.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение перечисленных недостатков.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе переработки золотосеребряных сплавов с получением золота, включающем обработку гранулированного сплава царской водкой с переводом золота в раствор, отделение осадка хлорида серебра, осаждение золота из раствора сульфитом натрия, последовательную промывку полученного золота раствором соляной кислоты и дистиллированной водой, перед осаждением золота раствор обрабатывают порошком карбамида, затем отстаивают его в течение 12-24 часов и повторно отделяют хлорид серебра, а промывку золота ведут концентрированной соляной кислотой не менее 4 часов при температуре 50-60°С с последующим остыванием промывочного раствора и промывкой дистиллированной водой.

Совокупность заявленных признаков способа позволяет обеспечить выход годного, соответствующего требованию ГОСТа 28058-89, - не менее 98% и уменьшить "задалживаемость" металла. Так, при реализации заявленного способа в обороте находится менее 2% золота, в то время как в способе по прототипу - 2-5%. Обработка раствора после обработки царской водкой золотосеребряного сплава порошком карбамида, проводимая для разложения растворенных оксидов азота и нитрозосоединений, с доосаждением хлорида серебра, позволяет уменьшить, в сравнении с прототипом, объем перерабатываемых маточных растворов, время их переработки, уменьшить "задалживаемость" металла, а следовательно, снизить затраты на получение конечного продукта, соответствующего требованию ГОСТа 28058-89.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.

Сырьем для получения золота служит гранулированный золотосеребряный сплав с массовой долей золота в нем не менее 67%.

Гранулированный золотосеребряный сплав загружают в емкость. Туда же подают царскую водку и ведут процесс при температуре 70-80°С. При этом протекают следующие основные реакции:

3HCl+HNO₃ 2Н₂О+Cl₂+NOCl

Au+3NOCl+HCl HAuCl₄+3NO

2Au+3Cl ₂+HCl HAuCl₄

3Ag+4HNO ₃ 3AgNO₃+NO+2Н₂ О

Ag NO₃+HCl Ag Cl₂+HNO₃

После растворения гранул царской водкой проводят фильтрацию раствора для отделения образовавшегося осадка хлорида серебра. В полученный после отделения хлорида серебра раствор вводят при постоянном помешивании порошок карбамида и дают ему отстояться в течение 12-24 часов. В процессе отстаивания происходит доосаждение хлорида серебра и разложение нитрозилхлорида:

(NH₂)₂CO+NOCl N₂+Н₂O+CO ₂+HCl

H[AgCl₂] HCl+AgCl

Осаждение золота из пульпы осуществляется насыщенным раствором сульфита натрия. Золото восстанавливается из раствора до металла:

4HAuCl₄+6NаНSO ₃+6Н₂O 4Au+3Na₂SO₄ +16HCl+3H₂SO₄.

Полученное золото промывают концентрированной соляной кислотой, например погружением золота в кислоту, температура которой поддерживается на уровне 50-60°С в течение четырех часов. После остывания золото промывают дистиллированной водой. Когда кислотность фильтрата составит 5-7 рН, золото подвергают сушке и плавке в слитки.

Технологические результаты способов переработки золотосеребряных сплавов, полученные в процессе их конкретного осуществления (Примеры №№1-3), представлены ниже и сведены в таблицу.

Пример 1 (по прототипу).

Навеску 20,0 г гранул состава Au - 89,0 мас.% и Ag - 10,8 мас.% выщелачивали в царской водке в течение 5 часов при температуре 50°С. При этом концентрация кислот в растворе составляла около 9 моль/л.

Заливали расчетное количество воды до молярной концентрации кислоты 3 моль/л. Проводили первую стадию осаждения золота раствором сульфита натрия до остаточной концентрации золота в растворе 6 г/л, степень осаждения 98%. Вторую стадию осаждения также сульфитом натрия проводили из раствора первой стадии осаждения, остаточная концентрация золота в растворе после осаждения составляла 0,3 мг/л, степень осаждения золота на второй стадии была равна 99,999%. Полученные осадки золота промывали 5% раствором соляной кислоты, дистиллированной водой, сушили и сплавили в слиток. Содержание золота в полученном слитке от первой стадии осаждения составило 99,995 мас.%, от второй стадии осаждения составило 99,9 мас.%.

Пример 2 (по предлагаемому способу). Брали навеску гранул золотосеребрянного сплава весом 106 г с массовой долей Au - 91,42 мас.% и Ag - 8,23 мас.%. Проводили растворение навески в царской водке. Затем отделяли осадок хлорида серебра от раствора, а раствор обрабатывали сухим порошком карбамида (NH₂)₂СО. Окислительно-восстановительный потенциал раствора снижался относительно хлорсеребряного электрода с 960 мV до 750 мV, что указывало на разрушение избытка азотной кислоты. В течение 24 часов осуществляли отстаивание полученного раствора и затем отделяли выпавший осадок хлорида серебра и проводили осаждение золота раствором сульфита натрия. Золотой порошок отфильтровали и промыли на фильтре последовательно горячей концентрированной соляной кислотой, затем горячей дистиллированной водой. Промытый порошок прокаливали в муфельной печи при 650°С и сплавляли в слиток.

Содержание золота в полученном слитке составляло 99,9952 мас.%, что соответствовало марке ЗЛА-1 ГОСТ 28058-89. Остаточное содержание золота в обеззолоченном растворе - 0,25 мг/л.

Пример 3 (по предлагаемому способу)

Осуществляли аналогично примеру 3 за исключением того, что использовали гранулы с массовой долей AU - 91,05 мас.% и Ag - 7,54 мас.%. Отстаивание осадка хлорида серебра проводили в течение 12 часов. Получено золото чистотой 99,9964 мас.%, что соответствует марке ЗЛА-1 ГОСТ 28058-89.

Таким образом, предлагаемый способ переработки золотосеребряных сплавов позволяет увеличить выход годного не менее 98% для марок золота ЗЛА-1 по ГОСТ 28058-89, уменьшить "задалживаемость" металла в технологическом процессе, вдвое сократить объем маточных растворов и, следовательно, значительно сократить расходы на их переработку, в том числе за счет снижения энерго- и трудозатрат.

Таблица.
Технологические результаты способов переработки золотосеребряных сплавов
№ п/п	Масса навески, г		Время отстаивания осадка AgCl, час	Химический состав гранул, %			Химический состав аффинированного золота, %		Степень осаждения Au из раствора, %	Примечания
				Аи	Ag	Примеси	Au	Примеси
1	20			89,0	10,8	0,2	99,995	0,005	98,0 на первой стадии	По прототипу
2	106		24	91,42	8,23	0,35	99,9952	0,0048	Более 99,5	По предлагаемому способу
3	20		12	91,05	7,54	1,41	99,9964	0,0036
Примечание:		1.Пример 1 для способа по прототипу.
		2. Примеры 2,3 для предлагаемого способа.