Тема : Извлечение золота гидрометаллургическим способом План: Введение Практика выщелачивания

Оборачивание цианистых растворов
После осаждения благородных металлов в обеззолоченном растворе остается избыток цианида, который необходимо возвратить на выщелачивание либо обезвредить и отбросить. Последнее дорого и сложно: цианид и его комплексы с медью и другими металлами токсичны даже в малых дозах, кроме того, и малые остатки благородных металлов в большой массе растворов представляют значительную ценность.
Лучший вариант (наиболее полное оборачивание) ограничен «утомляемостью» растворов, которые по мере накопления в них цианистых комплексов меди, цинка, железа и других соединений все хуже выщелачивают золото, несмотря на подкрепление их свежим цианидом. Утомляемость становится заметной уже в присутствии 0,03 % меди или 0,05 % цинка.
Основную массу раствора после осаждения золота возвращают на выщелачивание; однако часть его в виде бедных промывных растворов приходится сбрасывать в отвал, иначе не удавалось бы компенсировать постоянный приход воды на промывку хвостов и осадков. Сточные воды несут с собой небольшие количества цианистого натрия, а также ионы Fe (CN)^4-₆, Сu (CN)^(n-1)-_n, Zn (CN)^2-₄, SCN^–, CNO^– и другие соединения.
В хранилище для отходов, представляющее собой искусственный прудок, поступают хвосты цианирования и обеззолоченные растворы. Из верхнего осветленного слоя жидкость периодически набирают в мешалку, где ее обрабатывают хлорной известью. Цианид и содержащие его комплексные соединения окисляются до цианата, который в свою очередь гидролизуется:
ОN^– + ОСl^– = CNO + Сl,
CNO^– + 2Н₂О = NH⁺₄ + СО^2-₃.
Цианирование с применением ионообменных смол
Многие недостатки цианистого процесса: малая интенсивность, многостадийность, необходимость больших масс токсичных растворов и громоздкого крупногабаритного оборудования, постоянно привлекают внимание исследователей, стремящихся выбрать иные реагенты для выщелачивания, либо изменить переработку растворов. Одним из удачных решений в этой области оказалось разработанное в нашей стране сорбционное выщелачивание, успешно применяемое на некоторых крупных золотоизвлекательных фабриках.
В этой технологии для выщелачивания оставлены прежние реагенты – цианид и кислород воздуха; однако в пульпу вводят еще и ионообменную смолу – анионит, которая одновременно с выщелачиванием сорбирует растворенное золото.
Ионообменные смолы – катиониты и аниониты – твердые органические полимеры. Химические структуры их характерны пространственными сетками из углеводородных цепей, несущими ионообменные группы. У катионитов это, например, – СООН или НSО₃, способные обменивать водород на катионы. У анионитов аминогруппы различного замещения присоединяют гидроксил либо иной анион. Четырехзамещенный аммоний, связанный с анионами подобно катионам сильных электролитов, дает сильноосновные аниониты, способные к ионообмену в кислой и основной средах. Обозначив сложную структуру смолы буквой R и отметив твердофазность ее верхней черточкой, запишем:
Подобно Аu(CN)^–₂ сорбируются и другие анионы – Fe(CN)^4-₆, Cu(CN)^3-₄, OH^–, Zn(CN)^2-₄. В нагруженной смоле, обменная емкость которой (СОЕ) от 3 до 10 мг/экв/г, после сорбции из цианистого раствора обнаруживаются, например, следующие количества металлов:
Одна из возможностей отделения примесей связана с избирательной сорбцией, другая – с десорбцией. При этом используется как различие устойчивости комплексных ионов, так и прочность связи их со смолой. Схема рис. 101, которую надо считать примерной, показывает последовательность десорбции примесей, а затем и благородных металлов разными реагентами. Последним вытесняется золото, которое одновременно переводится из цианистого в тиомочевинный комплекс:
Из кислых растворов тиомочевины золото осаждают электролизом, который иногда совмещают с элюированием, заставляя нагруженную смолу непрерывно проходить через электролитную ванну особого устройства – электроэлюирование. Чтобы избежать анодного окисления тиомочевины, графитовые аноды отделяют от титановых катодов анионитовыми или катионообменными мембранами – тонкими пленками из соответствующих смол. Первые непроницаемы для катионов и нейтральных молекул SC (NH₂)₂, а вторые задерживают анионы и нейтральные молекулы.
Нагруженную смолу обмывают для удаления захваченной пульпы и обрабатывают для десорбции примесей цинка и никеля раствором серной кислоты.
Me (CN)^n-2_n+ nН⁺ = Ме²⁺ + nHCN.
Электроэлюированием в течение 6–8 ч осаждают на катодах до 90 % золота и серебра. Примесь меди, наиболее прочно связанная со смолой, частично остается. Потом ее доизвлекают вместе с железом и кобальтом, действуя щелочным раствором нитрата аммония, и возвращают ионит на сорбционное выщелачивание.