Общие сведения о благородных металлах

Выделение золота из тиомочевинного элюата


Thio (элюат), или товарный регенерат содержит Au в форме:
[Au(Thio)₂]₂SO₄; C_Au=0.52 г/л.
В такой же форме Ag:
[Ag(Thio)₂]₂SO₄.
В качестве примесей:
[Cu(Thio)₃]SO₄ ;
[Zn(Thio)₄]SO₄ ;
[Fe(Thio)₄]SO₄.;
Кроме того, свободную Thio, H₂SO₄, H₂O.
Для выделения Au могут быть использованы разные методы:
1. Цементация Zn, Pb, Al;
Сейчас не находит применение, т.к. низкое качество получаемых осадков.
2. Гидролитическое осаждение Au. Характеризуется низким качеством осадка и невысоким извлечением Au.
3. Электролитическое извлечение Au из раствора.
Проба Au 980990;
E_Au= 98% и более.


Электролитическое выделение Au из тиомочевинного элюата
Электрохимическую ячейку для выделения Au можно представить:

А(Pt) [Au(Thio)₂]⁺, K(Ti,C) [Ag(Thio)₂]⁺

Thio, H⁺, SO₄^2-,
H₂O, примеси,
[Cu(Thio)₃]²⁺ и др.
На аноде – окисление наиболее электроотрицательных элементов .
На катоде – наиболее электроположительных.
Рассмотрим электродные потенциалы наших элементов :
⁰ _Au/Au(Thio)2⁺ = +0,38 (B); ⁰ _Ag/Ag(Thio)2⁺ = +0,023 (B);
⁰ _Cu/Cu(Thio)4³⁺ = -0,12 (B); ⁰ _Zn/Zn(Thio)2²⁺ = -0,78 (B).

Отсюда видно, что на катоде протекают следующие процессы :

[Au(Thio)₂]⁺ + e  Au + 2Thio;
[Ag(Thio)₂]⁺ + e  Ag + 2Thio.
2H⁺ + 2e  H₂ – степень развития реакции высока из-за высокой концентрации H₂SO₄.
Поэтому _к=10-20%.
На аноде возможно протекание 2-х реакций:
1. 2H₂O = 4H⁺ + O₂ + 4e;
2. Окисление Thio:
2CS(NH₂)₂ – 2e  CS₂(NH₂)₂(NH)₂ + 2H⁺
формамидиндисульфид

S CNNH₂
Цианамид

Этот процесс происходит при повышенной плотности тока и является вредным, так как:

1. Происходит потери Тhio ;
2. Образуется элементарная сера, загрязняющая катодное Аu;
3. Bозможно обратное растворение золота с катода.
Поэтому на практике принимают все меры для предотвращения на аноде окисления Thio. Это достигается разделением катодного и анодного пространства с помощью ионитовой мембраны.
Использование в качестве анолита просто раствора H₂SO₄, в качестве католита – золото содержащий элюат (Au(Thio)₂⁺ ).
Могут использоваться либо катионитовые, либо анионитовые мембраны (пластины из ионнообменных смол). Рисунок. 51.

Рис.51.

Исследованиями установлено, что выделение Au лимитируется величиной предельного тока, т.е. процесс ограничивается диффузией [Au(Thio)₂]⁺ к поверхности катода. Рисунок 52.

Рис. 52.
Пути интенсификации :

1. Увеличение интенсивности перемешивания;
2. Повышение температуры ;
3.Увеличение катодной поверхности.

Перемешивание oсуществляется:

1. Н₂;

2. Принудительным движением элемента по катодной камере.
Температура: до 4050⁰С.

Увеличение катодной поверхности достигается двумя путями:

1. Использование пластинчатых электродов, выполненных из Ti ;
2. Использование волокнистых углеграфитовых материалов (углеродистый ватин);
- толщина нитей 5 10мкм;

• 
  удельная поверхность 1кг ватина до 300 м² (0,2  0,3м²/г).