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:

j⁰ _Au/Au(Thio)2⁺ = +0,38 (B); j⁰ _Ag/Ag(Thio)2⁺ = +0,023 (B);

j⁰ _Cu/Cu(Thio)4³⁺ = -0,12 (B); j⁰ _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 h_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).

Дата добавления: 2014-01-04