Пристрій для електролізу золота з продукційних ціанідних розчинів
Власники патенту UA 2248413:
Винахід відноситься до галузі гідрометалургії шляхетних металів, зокрема до вилучення золота з ціанідних розчинів. Пристрій для електролізу золота із продукційних ціанідних розчинів містить анод і катод із шарів графітизованого ватину та металевої сітки, розташованої між шарами графітизованого ватину. Металева сітка виконана у вигляді шарів плоских елементів та розташованих між ними об'ємно-армованих елементів. Об'ємно-армовані елементи мають трикутне, прямокутне, трапецеїдальне, синусоїдальне або кругле перерізи. Технічним результатом є підвищення ефективності вилучення золота, використання доступних матеріалів, проста у виготовленні конструкція, її надійність при переробці електролізом продукційних розчинів із суспензією в експлуатації. 1 з.п. ф-ли, 2 іл., 1 табл.
Винахід відноситься до галузі гідрометалургії шляхетних металів і може бути використане, зокрема, для отримання золота з ціанідних розчинів.
Відомий електроліз золота на об'ємному катоді (див. А.Меретуков, А.М.Орлов. Металургія шляхетних металів. Зарубіжний досвід. М.: Металургія, 1991, стор 286-290), де як об'ємний катод використовують сталеву вату або вугільні волокна.
Недоліком відомого пристрою є те, що вітчизняна промисловість не виготовляє сталевої вати, крім того для отримання золота необхідно вести плавку при температурі на 300-400°C вище температури плавлення золота.
В якості прототипу пристрою взята комірка Херауса (там же, стор. 275), що містить анод, катод, напівпроникну перегородку, де як катод використовують свинцеві та вуглецеві нитки.
Недоліки прототипу полягають унедостатньої ефективності вилучення золота електролізом продукційних розчинів із суспензією, у складності виготовлення та дефіциті матеріалів, що використовуються для об'ємних катодів.
Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності вилучення золота, використання доступних матеріалів, проста у виготовленні конструкція об'ємного катода, його надійність при переробці електролізом продукційних розчинів з суспензією, простота в експлуатації.
Сутність винаходу полягає в тому, що пристрій для електролізу золота з продукційних ціанідних розчинів, що містить анод і катод з шарів графітизованого ватину і металевої сітки, розташованої між шарами графітизованого ватину, відрізняється тим, що металева сітка виконана у вигляді шарів плоских елементів і розташованих між ними об'ємно-армованих елементів.
Пристрій відрізняється також тим, що об'ємно-армовані елементи мають трикутний, прямокутний, трапецеїдальний, синусоїдальний або круглий переріз.
Фільтрацією через катод з графітизированного ватину з розташованими всередині свинцевими нитками (за прототипом) не можна було досягти високої питомої продуктивності пристрою через забивання пір волокнистого вуглецевого матеріалу внаслідок осадження на ньому золота та зважених частинок. У разі використання рамного катода з графітизованого ватину незадовільною залишалася як низька питома продуктивність об'ємного катода, так і недостатньо високий рівень вилучення золота з ціанідного розчину (див. приклади). Електроліз на рамному катоді з високим ступенем вилучення спостерігався у слабокислому середовищі (використовувалася розбавлена сірчана кислота), але реакція на аноді з нержавіючої сталі супроводжувалася практично повним йогорозчиненням, внаслідок чого виникали труднощі з видаленням нерозчинних комплексів заліза, крім того, в розчині різко знижувалась концентрація ціаніду в циркуляційних розчинах (там же).
На фіг.1 зображено пристрій у розрізі, на фіг.2 - об'ємно-армовані елементи.
Пристрій містить: плоскі аноди з нержавіючої сталі або титану 1, перегородки напівпроникні 2, металеву сітку 3, шари графітизированного ватину 4. Металева сітка включає плоскі 5, 6 і об'ємно-армовані елементи 7.
Пристрій працює так: подають напругу на анод і катод, подають продукційний розчин через об'ємно-армовані елементи в циркуляційному режимі до закінчення електролізу золота.
У зв'язку з наявністю в об'ємному катоді порожнин у металевій сітці було досягнуто високої швидкості просочування розчинів. Об'ємно-армовані елементи сприяли створенню високотурбулентного режиму перебігу ціанідного продукційного розчину між шарами графітизованого ватину, що і стало причиною підвищення ефективності вилучення золота.
приклад. Циркуляційний насос з високою питомою продуктивністю (25-300 м 3 /година 1 м 2 поперечного перерізу електродного простору) подавав продукційний ціанідний розчин, який прокачувався через порожнини в об'ємно-армованих сталевих елементах. Потенціал між катодом та анодом підтримувався на рівні 4-4,5 В. Через 4 години ступінь вилучення золота на графітизованому вати з розчину досягала 94,5%. Питомий вихід золота при концентрації його у вихідному розчині 408 г/м 3 становив 2,5-3 кг золота на 1 кг графітизованого ватину, залишкова концентрація золота в розчині - 14,5-15 г/м 3 ступінь вилучення золота з ціанідного розчину – 94,5-95,4%. Витрати на ватин,електроенергію та допоміжні роботи не перевищували 0,5-0,7% від вартості золота, що виділяється.
Нижче (табл.1) наводяться приклади проведення електролізу золота в електролізері з катодом, що фільтрує, з шарів графітизированного ватину з розташованими між шарами свинцевими нитками (за прототипом - п/п 1; через 0,5 години швидкість фільтрації знижувалася через наявність у розчині суспензій з 5 м 3 /годину до 0), з рамним катодом з графітизованого ватину (п/п 2), з рамним катодом з графітизованого ватину в слабокислому середовищі (п/п 3) і за пропонованим способом (п/п 4 і 5) .
1. Пристрій для електролізу золота з продукційних ціанідних розчинів, що містить анод і катод з шарів графітизированного ватину і металевої сітки, розташованої між шарами графітизированного ватину, відрізняється тим, що металева сітка виконана у вигляді шарів плоских елементів і розташованих між ними об'ємно-арм.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що об'ємно-армовані елементи мають трикутний, прямокутний, трапецеїдальний, синусоїдальний або круглий переріз.