| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2094507
СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ ЗОЛОТА З золотовмісні цинкових ОСАДУ
Ім'я винахідника: Філіппов О.О .; Герасимова Л.К.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Красноярський завод кольорових металів"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.03.12
Використання: стосується вилучення благородних металів з цинкових опадів, отриманих при цементації золота цинком з ціаністих розчинів. Суть винаходу: проводять обробку вихідної сировини, після распульповкі його в воді, хлором до окисно-відновного потенціалу (ОВП) 300 - 500 мВ (ХСЕ), а потім при досягненні позитивного в межах 0 - 500 мВ значення ОВП, соляною кислотою до pH 0 - 1 з подальшою обробкою збагаченого по золоту залишку хлором в розчині HCl до ОВП 1100 мВ і відділенням розчину, що містить золото, від нерозчинного залишку.
ОПИС ВИНАХОДИ
Золотовмісні цинкові опади, одержувані на золотоізвлекательних підприємствах при цементації золота цинком з ціаністих розчинів, є одним з видом сировини для виробництва аффинированного золота. Ця сировина характеризується складним хімічним складом. Так, наприклад, цинковий осад рудника "Комунар", що надходить на переробку на афінажних виробництво, містить 3 4% Au; 0,2 0,3% Ag; 40 50% Zn; 1 2% Fe; 1 3% Cu; 2 3% Pb; 2 3% S, інші елементи і до 15% кремнезему. Цинк в цьому матеріалі знаходиться як в елементарній (до 65%), так і в окисленої (ZnO, Zn (OH) 2) формах.
Відомий спосіб добування золота з золотовмісної цинкового садка, до складу якого распульповку його в воді, обробку пульпи кислотою, потім хлором і відділення від нерозчинного залишку отриманого розчину золотохлорістоводородной кислоти, який направляють на осадження золота.
Недоліком цього способу є те, що при його використанні золото витягають з вихідної сировини в розчин разом з цинком з отриманням бідного за змістом золота розчину.
Іншим недоліком відомого способу є те, що обробка золотовмісної цинкового осаду кислотою, яку проводять з метою переведення в розчин його кислоторозчинних компонентів, в тому числі металевого цинку в розчин по реакції.
Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2
супроводжується виділенням водню. Вихід побічного продукту газоподібного водню, що утворюється по катодного полуреакции цього окислювально-відновного процесу
2H + + 2e H 2
дуже великий і становить, в розрахунку на 1 кг вихідного матеріалу, 90 - 110 дм 3, що в 27 34 рази перевищує обсяг вихідної пульпи золотовмісної цинкового осаду, в якій співвідношення Т: Ж зазвичай приймають рівним 1: 3.
Тому обробка цинкового осаду соляною кислотою завжди супроводжується утворенням вибухонебезпечної водородсодержащего газової суміші і сильним вспениванием реакційної маси. Збільшення витрати кислоти для прискорення процесу неминуче призводить до викиду пульпи з реактора. У зв'язку з цим соляну кислоту вводять в реактор невеликими порціями з витримкою в часі після введення кожної порції реагенту для досягнення повної дегазації реакційної маси і припинення піноутворення. В результаті процес обробки цинкового осаду соляною кислотою розтягується в часі до 12 - 15 год.
Мета винаходу створення способу добування золота з золотовмісної цинкового осаду, який усуває зазначені недоліки вищевказаного способу, прийнятого за прототип.
Сутність передбачуваного винаходу полягає в наступному. Цинковий осад распульповивают в воді і обробляють спочатку хлором до окисно-відновного потенціалу (ОВП) 300 500 мВ (ХСЕ), а потім, при досягненні позитивного (в межах 0 500 мВ) значення ОВП, соляною кислотою до pH 0 1. Після відділення від розчину цинку золотовмісний залишок распульповивают в розчині HCl і обробляють хлором до ОВП 1100 мВ з подальшим відділенням отриманого розчину золота від нерозчинного залишку.
Як видно з вищенаведеного, в пропонованому способі вилучення золота з цинкового осаду останній обробляють тими ж хімічними реагентами, що і у відомому способі. Однак на відміну від відомого способу, після распульповкі цинкового осаду у воді його спочатку обробляють НЕ кислотою, а хлором, причому тільки до ОВП 300 500 мВ, тобто до такого значення, при якому досягається повне розчинення металевого цинку по реакції
Zn + Cl 2 ZnCl 2
і забезпечується концентрування всього золота в нерозчинному залишку.
Іонізація металевого цинку, що міститься у вихідному матеріалі, по анодної полуреакции
Zn 2e Zn 2+
обумовлена в цьому випадку одночасно протікає катодного полуреакции іонізації молекулярного хлору
Cl 2 + 2e 2Cl -
продукт який іонхлору стає складовою частиною утворюється воднорастворімих солі ZnCl 2.
Швидкість реакції взаємодії цинку з хлором дуже велика, тому розчинення металевого цинку при обробці золотовмісної цинкового осаду хлором лімітується тільки підведенням окислювача до часткам цього матеріалу.
Обробку пульпи цинкового осаду соляною кислотою починають вести після досягнення позитивного (в межах 0 500 мВ) значення ОВП, коли повністю виключається ймовірність виділення водню, і припиняють при значенні pH 0 1, при якому практично повністю закінчується розчинення оксиду, гідроксиду цинку
ZnO + 2HCl ZnCl 2 + H 2 O,
Zn (OH) 2 + 2HCl ZnCl 2 + 2H 2 O,
і, в результаті цього, досягається додаткове збагачення по золоту нерозчинного залишку, вихід якого становить приблизно 28% від маси вихідного матеріалу.
Після відділення розчину цинку збагачений більш ніж в три рази по золоту нерозчинний залишок распульповивают в розчині HCl і обробляють хлором до ОВП 1100 мВ з отриманням концентрованого розчину золота, який відокремлюють від нерозчинного залишку і направляють на осадження золота.
Пропонований спосіб добування золота з золотовмісної цинкового осаду був випробуваний в лабораторних умовах. Нижче наводяться показники процесу вилучення золота з золотовмісної цинкового осаду з використанням нового і, для порівняння, відомого способів. В якості вихідного матеріалу служив золотовмісний цинковий осад рудника "Комунар", що містить в 3,14 Au; 0,27 Ag; 48,76 Zn; 1,2 Fe; 1,6 Cu; 2,1 Pb; 0,6 Se; 0,2 Te; 0,3 As; 0,2 Sb; 0,2 Sn; 0,5 Bi; 2,1 S і 12,9 SiO 2.
Приклад 1. Витяг золота з золотовмісної цинкового осаду з використанням нового способу.
Наважку вихідного матеріалу 140 г завантажили в титановий реактор, забезпечений механічною мішалкою, датчиками температури, потенціалу, pH, распульповивалі в воді при співвідношенні Т: Ж 1: 3 і обробили хлором до стійкого значення ОВП 300 мВ.
Витрата хлору, який контролювали за допомогою ротаметра, в початковій стадії процесу приймали рівним 44 г / год, а при досягненні позитивного значення ОВП його поступово зменшували, щоб уникнути проскакування хлору, до 30 і 24 г / год. Тривалість хлорування пульпи склала 70 хв, при цьому було витрачено 44 г хлору.
 |
Обробку пульпи цинкового осаду соляною кислотою щільністю 1,175 г / см 3, що містить 11,34 г-моль / л HCl, почали вести при досягненні позитивного значення ОВП пульпи на 45-й хвилині від початку процесу і закінчили при досягненні pH 0,5. Тривалість обробки пульпи соляною кислотою склала 25 хв при цьому було витрачено 100 мл соляної кислоти. На кресленні представлена тимчасова залежність витрати хлору і соляної кислоти, а й зміна значень контрольованих параметрів (t, ОВП, pH) в процесі обробки пульпи золотовмісної цинкового осаду цими хімічними реагентами з перекладом в розчин цинку та інших компонентів. |
Хлорування пульпи золотовмісної цинкового осаду супроводжується великим екзоеффектом. Температура реакційної маси підвищується в прямій залежності від витрати хлору і досягає максимального значення (93 o C) на 50-й хвилині від початку процесу, коли встигає розчинитися основна маса міститься у вихідному матеріалі металевого цинку, про що свідчить стрибкоподібне збільшення ОВП пульпи з переходом його значення з негативною в позитивну область.
Отриманий розчин хлориду цинку відокремили від нерозчинного залишку. Вихід розчину склав 0,519 л. Атомно-емісійним методом аналізу (ICP) золота в ньому не виявлено. За даними рентгено-спектрального аналізу розчин містив, г / л: 130,749 Zn; 1,014 Cu; 1,149 Fe і 1,644 Pb. Витяг металів в цей розчин з вихідного матеріалу склало, мас. Zn 99,60; Cu - 23,50; Fe 35,5 і Pb 29,03%
Золотовмісний залишок, вихід якого склав 39,2 г або 28,0% від маси вихідного матеріалу, завантажили в титановий термостатований реактор, распульповалі в 1 M HCl при співвідношенні Т: Ж 1: 3 і обробили хлором при 55 o C до стійкого значення ОВП 1100 мВ. Витрата хлору приймали рівним 12 г / год, тривалість процесу склала 60 хв, при цьому було витрачено 12 г хлору.
Отриманий розчин золотохлорістоводородной кислоти відокремили від нерозчинного залишку. Вихід розчину золота склав 0,118 л. Цей розчин містив, г / л: 37,196 Au; 2,256 Zn; 14,395 Cu; 5,973 Fe і 5,427 Pb. Витяг металів в розчин склало, мас. Au 99,84; Zn 0,39; Cu 75,83; Fe - 41,95 і Pb 21,78.
Нерозчинний залишок, вихід якого дорівнював 18,76 г або 13,4% від маси вихідного матеріалу, містив 0,037% золота. У ньому залишилося 0,16% золота від змісту його в вихідному матеріалі.
Приклад 2. Витяг золота з золотовмісної цинкового осаду з використанням відомого способу-прототипу.
Золотовмісний цинковий осад в кількості 140 г завантажили в титановий реактор (V 1,1 дм 3), забезпечений турбінної мішалкою, датчиком ОВП, распульповалі в воді при співвідношенні Т: Ж 1: 3 і обробили концентрованою соляною кислотою до повноти розчинення містяться в ньому кислоторозчинних компонентів. Останню визначали по припиненню виділення водню і утворення піни на поверхні пульпи.
Соляну кислоту вводили в реактор невеликими (по 4 5 мл) порціями з подальшою витримкою реакційної маси протягом 15 20 хв перед введенням чергової порції реагенту щоб уникнути викиду пульпи з реактора через бродити. Тривалість процесу становила 13,2 ч. При цьому було витрачено 220 мл соляної кислоти.
Потім пульпу обробили хлором при температурі 55 o C до стійкого значення ОВП 1100 мВ. Витрата хлору приймали рівним 12 г / год. Тривалість хлорування пульпи склала 60 хв.
Отриманий розчин золота і цинку відокремили від нерозчинного залишку. Вихід розчину склав 640 мл. Він містив, г / л: 6,81 Au; 105,98 Zn; 3,45 Cu; 2,02 Fe і 2,32 Pb. Витяг металів а розчин склало, мас. Au 99,76; Zn 99,98; Cu 99,33; Fe 77,45 і Pb 50,81.
Нерозчинний залишок, вихід якого дорівнював 19,2 г або 13,71% від маси вихідного матеріалу, містив 0,055% Au. У ньому залишилося 0,24% золота від змісту його в вихідному золотовмісні цинковій осаді.
Показники процесу вилучення золота з золотовмісної цинкового осаду з використанням нового способу і відомого способу прототипу наведені в таблиці.
Як видно з даних таблиці, новий спосіб добування золота з золотовмісної цинкового осаду дозволяє, в порівнянні зі способом - прототипом, за рахунок попереднього виділення з вихідної сировини цинку підвищити в 5,43 рази вміст золота в одержуваному розчині золотохлорістоводородной кислоти, і за рахунок запобігання виділення водню при розчиненні металевого цинку, що міститься у вихідній сировині, скоротити тривалість процесу вилучення золота в розчин в 6,4 рази і забезпечити безпеку цього процесу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб вилучення золота з золотовмісної цинкового осаду, що включає распульповку цинкового осаду у воді, обробку отриманої пульпи кислотою, хлором і відділення розчину, що містить золото, від нерозчинного залишку, який відрізняється тим, що отриману після распульповкі вихідного матеріалу у воді пульпу спочатку обробляють хлором до окислювально відновного потенціалу 300 500 мВ щодо хлорсеребряного електрода, а потім при досягненні позитивного потенціалу 0 500 мВ значення окислювально-відновного потенціалу соляною кислотою до pH 0 1, після чого проводять відділення золотовмісної залишку від розчину, що містить цинк, і обробку залишку хлором в розчині соляної кислоти до значення окислювально-відновного потенціалу 1100 мВ з подальшим відділенням розчину, що містить золото, від нерозчинного залишку.
Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.