Отмывка от ионов, песков ведется на отсадочной машине, все остальные операции в регенерационных колоннах. Отходящие газы улавливаются для регенерации NaCN. Первые порции раствора не содержат золота,т.е. десорбция золота не идет. Лишь по истечении некоторого времени обработки появляется золото. Процесс десорбции описывается кривой элюирования.
Рисунок 46.
Длительность регенерации смолы около 200 часов, на десорбцию Au расходуется 70¸80 часов.
Аппаратура для регенерации. Рисунок 47.
На большинстве фабрик регенерация смолы ведется в регенерационных колоннах типа КДС (“колонна движущегося слоя”). Для промывки и десорбции ионов используется один тип колонн, различающийся только наличием подогревающего устройства к теплоизоляции. Для кислых сред колонна выполняется из Ti.
Для цианистых, щелочных, водных сред — из стали (ст. 3).
Д = 100 ¸ 1000 мм;
wраствора = 0.5 ¸ 1 м/час (3 ¸ 4 м/ч) — линейная скорость движения раствора.
Периодически по спец графику включается аэролифт. Время пребывания смолы в 1 колонне около 15 ч. На некоторых фабриках применяются другие типы колонн, типа пульсационных. Рисунок 48.
Выделение золота и палладия из раствора. Тест метода
Каждая операция ведется в специальной колонне.
Например, для цианистой обработки устанавливается — 3 колонны;
Для кислотной обработки -3;
Для сорбции Thio –2;
Для десорбции Au – 5 и т.д.
На каждой операции движение смолы и раствора противоточное. Смола передвигается от первой колонны к последней с помощью промежуточных аэролифта, а растворы перекачиваются из колонны в колонну с помощью промежуточных аэролифтов вместо центробежных насосов.
Например, для десорбции Au схема цепи аппаратов выглядит так. Рисунок 49.
Рис.50. Промежуточный аэролиф.
Thio (элюат), или товарный регенерат содержит Au в форме:
В такой же форме Ag:
В качестве примесей:
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;
Электролитическое выделение Au из тиомочевинного элюата
Электрохимическую ячейку для выделения Au можно представить:
На аноде – окисление наиболее электроотрицательных элементов.
На катоде – наиболее электроположительных.
Рассмотрим электродные потенциалы наших элементов:
j 0 Au/Au(Thio)2 + = +0,38 (B); j 0 Ag/Ag(Thio)2 + = +0,023 (B);
j 0 Cu/Cu(Thio)4 3+ = -0,12 (B); j 0 Zn/Zn(Thio)2 2+ = -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.
На аноде возможно протекание 2-х реакций:
2. Окисление Thio:
Тиомочевинное выщелачивание золота. Первый опыт!
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.
Исследованиями установлено, что выделение Au лимитируется величиной предельного тока, т.е. процесс ограничивается диффузией [Au(Thio)2] + к поверхности катода. Рисунок 52.
1. Увеличение интенсивности перемешивания;
2. Повышение температуры;
3.Увеличение катодной поверхности.
2. Принудительным движением элемента по катодной камере.
Температура: до 40¸50 0 С.
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 м 2 (0,2 ¸ 0,3м 2 /г).
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Осаждение золота из тиомочевинных растворов
Лекция 15. Осаждение золота из тиомочевинных растворов В результате десорбции со смолы золота и серебра получают товарный регенерат, в котором концентрация золота составляет 0,5—2 г/л. В качестве примесей в товарном регенерате присутствуют медь, железо и некоторые другие металлы.
Известно несколько способов осаждения золота и серебра из тиомочевинных растворов: цементация, осаждение щелочью, электролиз с нерастворимыми анодами. Первый способ основан на вытеснении благородных металлов менее благородными (цинком, свинцом, алюминием) в соответствии с рядом окислительных потенциалов металлов в тиомочевинных растворах: 
Стандартные потенциалы металлов в тиомочевинном растворе приведены ниже: 
Цементация обеспечивает достаточно полное и быстрое осаждение золота и серебра, однако, получающиеся цементные осадки содержат небольшое количество благородных металлов (10—20%) и требуют применения специальных методов доводки перед направлением на аффинаж. К числу серьезных недостатков метода следует также отнести значительный расход металла-осадителя и накопление этого металла в тиомочевинном растворе. Последнее ведет к снижению скорости десорбции золота и серебра при оборотном использовании тпомочевпнного раствора и делает необходимым периодическую замену этого раствора свежим. В результате расход тиомочевипы возрастает.
Рекомендуемые материалы
Маран Программная инженерия
Программная инженерия
Техническое задание
Инженерная графика
Производственная практика: технологическая практика — отчёт с презентацией за 5 суток.
Производственная практика: технологическая практика
2990 2790 руб.
Методы поддержки профессиональной компетенции в работе организационного психолога (супервизия). Синергия
Психология
Системный анализ в экономике. Итоговый.
Социально-психологические методы работы организационного психолога. Синергия
Психология
| Производительность по товарному регенерату, м 3 /сут | 22-25 |
| Сила постоянного тока, А | 1000-1300 |
| Напряжение, В . | 4-6 |
| Количество камер, шт: | |
| катодных . | 10 |
| анодных . | 11 |
| Геометрические размеры катода, мм | 254х374х2 |
| Масса углеродного материала в одной катодной камере, кг . | 1,5—2,0 |
| Эффективная поверхность одного катода, м 2 . . . | 30—40 |
| Скорость циркуляции, м 3 /ч: | |
| католита . | 8—10 |
| анолита . | 0,15—0,2 |
| Габаритные размеры, мм . | 935х1220х805 |
| Масса, кг . | 308 |
Источник: studizba.com
Осаждение золота из тиомочевины
Что такое осаждение золота из тиомочевины
В результате десорбции со смолы золота и серебра получают товарный регенерат, в котором концентрация золота составляет 0,5—2 г/л. В качестве примесей в товарном регенерате присутствуют медь, железо и некоторые другие металлы.
Известно несколько способов осаждения золота и серебра из тиомочевинных растворов: цементация, осаждение щелочью, электролиз с нерастворимыми анодами.
Первый способ основан на вытеснении благородных металлов менее благородными (цинком, свинцом, алюминием) в соответствии с рядом окислительных потенциалов металлов в тиомочевинных растворах:
2 [Au (ТhiO)2] ⁺ + Zn = [Zn(ThiO)2] ²⁺ + 2ТhiО + 2Au;
2 [Au (ТhiО)2] ⁺ + Pb = [Pb (ThiO)3] ²⁺ + ThiO + 2Au.
К числу серьезных недостатков метода следует также отнести значительный расход металла-осадителя и накопление этого металла в тиомочевинном растворе. Последнее ведет к снижению скорости десорбции золота и серебра при оборотном использовании тиомочевинного раствора и делает необходимым периодическую замену этого раствора свежим. В результате расход тиомочевины возрастает.
При осаждении щелочью золото и серебро выпадают в осадок в виде малорастворимых гидроксидов. Одновременно осаждаются также медь, железо и некоторые другие примеси, присутствующие в товарном регенерате. Пульпу фильтруют, раствор возвращают на регенерацию, а осадок прокаливают, получая продукт, содержащий 35—50 % суммы золота и серебра. Этот продукт подвергают специальной переработке для повышения содержания благородных металлов, после чего направляют на аффинаж.
Проверь хорошо ли Вы знаете науки
Ты получил <> снаружи >
Наиболее совершенным методом осаждения золота из товарного регенерата является электролизе с нерастворимыми анодами. При пропускании через регенерат постоянного тока на катоде восстанавливается золото:
[Au (ТhiО)2 ⁺ ] + е = Au + 2ТhiО.
Вместе с золотом восстанавливается серебро:
[Ag (ThiO)3] + е = Ag + ЗТhiО.
Металлы-примеси, имея потенциалы более отрицательные, чем потенциалы золота и водорода, на катоде восстанавливаются в небольшой степени.
Особенность катодного восстановления золота состоит в том, что вследствие невысокого содержания золота в растворе процесс протекает в режиме предельного тока при совместном разряде ионов водорода:
Последняя реакция является на катоде доминирующей, катодный выход по току в расчете на золото обычно не превышает 10—15 %.
В Основной анодный процесс — окисление молекул воды с выделением газообразного кислорода:
2Н2О = 4Н+ + О2 + 4е.
Если не принять специальных мер, на аноде возможно также окисление тиомочевины с образованием формамидинди-сульфида.
Это соединение разлагается, давая тиомочевину, цианамид CNNH2 и элементарную серу.
Окисление тиомочевины на аноде — явление нежелательное, так как ведет к излишнему расходу этого реагента, загрязняет катодный осадок образующейся элементарной серой и способствует обратному химическому растворению осажденного золота. Последнее обусловлено тем, что в присутствии формамидиндисульфида, обладающего окислительными свойствами, тиомочевина способна растворять благородные металлы.
Во избежание анодного разрушения тиомочевины катодное и анодное пространства электролизера разделяют ионитовой мембраной . В катодное пространство подают золотосодержащий тиомочевинный раствор (католит), в анодном находится разбавленный (~20 г/л) раствор H2SO4 (анолит). Таким образом удается предотвратить попадание тиомочевины в анодное пространство.
Для разделения анодного и катодного пространств обычно применяют катионитовые мембраны. Рассмотрим, как изменяется состав анолита и католита в процессе электролиза . Пусть через электролизер прошло количество электричества, равное 1 Фарадею. Тогда на аноде в результате протекания реакции (189) образуется 1 моль ионов Н ⁺ .
Но так как перенос тока через раствор осуществляется только катионами Н ⁺ (катионитовая мембрана непроницаема для анионов), то при прохождении 1 Фарадея такое же количество ионов Н ⁺ будет перенесено из анодного пространства в катодное. Количество анионов SO ² 4 ⁻ в анолите останется неизменным. Таким образом, каких-либо изменений в составе анолита не произойдет.
Примем катодный выход по току равным 10 %. Тогда при прохождении 1 Фарадея на катоде восстановится 0,1 моля [Au(ThiO)2] ⁺ (при этом освободится 0,2 моля тиомочевины) и 0,9 моля ионов Н+. Количество ионов Н+ в катодном пространстве возрастает на 0,1 моля. Количество анионов не изменится. Таким образом, католит обедняется золотом и обогащается тиомочевиной и серной кислотой, причем при осаждении каждого моля золота в католите накапливается 2 моля тиомочевины и 0,5 моля H2SO4.
Рассуждая аналогичным образом, можно показать, что в случае применения анионитовых мембран , на каждый моль осажденного золота в анолите будет накапливаться 5 молей H2SO4, а в католите — регенерироваться 2 моля тиомочевины и уходить из него 4,5 моля H2SO4. «Переход» кислоты из катодного пространства в анодное — явление нежелательное, главным образом потому, что повышение кислотности анолита ухудшает стойкость нерастворимых анодов. Поэтому электролизеры обычно оборудуют катионитовыми мембранами.
Теоретически в катодном пространстве электролизера, работающего с применением катионитовых мембран, должна регенерироваться вся тиомочевина и половина серной кислоты, расходуемые при десорбции золота с ионита . Состав анолита должен оставаться неизменным.
В реальных условиях электролиза таких результатов достичь не удается. Это связано с тем, что селективность существующих мембран не идеальна: катионитовые мембраны в некоторой степени проницаемы также и для анионов. Поэтому в процессе электролиза в переносе тока через раствор участвуют не только катионы Н ⁺ , но отчасти и анионы SO ² 4 ⁻ .
Нетрудно видеть, что в этом случае небольшое количество регенерированной серной кислоты (тем меньше, чем выше селективность мембраны) окажется в анодном пространстве, т. е. кислотность анолита в процессе электролиза будет постепенно возрастать. Именно это и наблюдается на практике. При наличии в мембранах микротрещин и других дефектов возможно частичное проникновение католита в анодное пространство. Это также ведет к повышению кислотности анолита и является причиной того, что в анолите обычно присутствуют небольшие (менее 0,5 г/л) количества тиомочевины.
Как уже указывалось, катодный процесс восстановления золота идет в режиме предельного тока, т. е. скорость осаждения золота контролируется диффузией катионов [Au(ThiO)2] ⁺ к поверхности катода. Поэтому интенсификация процесса может быть достигнута приемами, ускоряющими диффузию — перемешиванием и нагревом электролита.
Перемешиванию электролита способствует выделение на катоде газообразного водорода. С повышением силы тока, протекающего через электролизер, количество выделяющегося водорода возрастает и, следовательно, растет интенсивность перемешивания. Однако одновременно вследствие экранирования катода пузырьками выделяющегося газа уменьшается эффективная поверхность осаждения золота. Поэтому для каждого электролизера существует оптимальная токовая нагрузка, при которой производительность аппарата максимальна. Дополнительное перемешивание достигается созданием циркуляции электролита через катодное пространство.
Скорость электролиза возрастает с повышением температуры электролита. Однако вследствие невысокой термической стойкости ионитовых мембран температура электролита не должна превышать 40—50 °С.
Наиболее действенный метод интенсификации электролиза золота — увеличение катодной поверхности в расчете на единицу объема электролизера. Высокоразвитая поверхность достигается применением катодов в виде блоков, состоящих из множества тонких пластин, или, что более эффективно, изготовлением катодов из специальных волокнистых углеродных материалов.
Последние представляют собой рыхлую массу, состоящую из тончайших (толщиной 5—10 мкм) нитей и имеют поэтому большую удельную поверхность (0,2—0,3 м ² /г). Волокнистые углеродные материалы стойки в агрессивных средах и достаточно электропроводны. Их получают термической обработкой вискозной основы в виде различного рода войлоков, тканей и т. п.
Аппарат состоит из титанового корпуса , в котором поочередно установлено десять катодных и одиннадцать анодных камер. Фиксация положения камер достигается направляющими . Подача католита в катодные камеры и анолита в анодные осуществляется через соответствующие коллекторы , расположенные в днище электролизера. Отвод католита и анолита производится также раздельно через сливные карманы . Для токоподвода служат две титановые шины — анодная и катодная , уложенные на отбортованные стенки электролизера и снабженные ножевыми контактами , для подключения соответственно анодов и катодов.
Во избежание забивания катодов взвешенными частицами поступающий на электролиз товарный регенерат подвергают контрольной фильтрации на фильтрпрессах. Электролиз ведут в циркуляционном режиме. Отфильтрованный товарный регенерат из напорной емкости самотеком поступает в электролизер и распределяется по катодным камерам. Выходящий из электролизера частично обеззолоченный католит вновь закачивается в напорную емкость.
Раствор циркулирует между емкостью и электролизером до тех пор, пока не будет достигнута заданная степень осаждения золота (обычно 96—98 %). Обеззолоченный раствор возвращается в цикл регенерации смолы. Как показывает практика эксплуатации электролизных установок, при многократном обороте тиомочевинных растворов концентрация примесей в них стабилизируется на уровне, не ухудшающем десорбцию золота.
Для циркуляции анолита служит специальная напорная емкость, откуда анолит самотеком поступает в анодные камеры электролизера. При повышении кислотности анолита свыше 50 г/л его заменяют свежим. Отработанный анолит идет в оборот на кислотную обработку смолы.
Электролиз золота ведут также в режиме электроэлюирования. В этом случае тиомочевинный раствор циркулирует между колонной с насыщенной золотом смолой и электролизером. В колонне происходит десорбция золота, в электролизере — его осаждение. Благодаря непрерывному выводу золота его концентрация в тиомочевинном растворе поддерживается на невысоком уровне. В результате этого резко ускоряется десорбция золота — наиболее медленная операция при регенерации смолы.
В коническую колонну закачивают порции: смолы, по вергнутой кислотной обработке и сорбции тиомочевины, снизу начинают подавать тиомочевинный раствор. Скорость подачи раствора такова, что смола в колонне находится во взвешенном состоянии. Во избежание выноса смолы в колонне предусмотрена дренажная сетка. Вытекающий из верхней части колонны раствор проходит фильтр-пресс, электролизер, теплообменник и вновь поступает в нижнюю часть колонны. Отношение объема циркулирующего раствора к объему ионита составляет (1,5 ÷ 2) : 1, что значительно ниже, чем при обычной десорбции золота.
Катодный осадок из электролизера разгружают периодически по мере накопления. Для этого процесс останавливают и выпускают из электролизера обеззолоченный раствор. Катодный осадок промывают подачей воды в катодную камеру и подсушивают продувкой сжатым воздухом. Катодные блоки извлекают из электролизера, освобождают их от катодного осадка и заполняют свежей порцией углеродного материала.
Вы читаете, статья на тему Осаждение золота из тиомочевины
Похожие страницы:
Электрохимическое растворение золота До сих пор процесс растворения благородных металлов в цианистых растворах рассматривался нами как чисто химический, при котором.
Осаждение золота Растворы, поступающие на осаждение цинком, должны быть абсолютно прозрачны, так как взвешенные частицы, оседая на поверхности цинка, предотвращают.
Химическое рафинирование золота Мероприятие по получению золота из вторсырья или природных сплавов золота с другими металлами , под втор сырьём.
ЧТО ТАКОЕ СОЛИ ЗОЛОТА Благодаря своей химической устойчивости в природе насчитывается от 15 до 20 минералов , в том числе.
Что такое кварцевые руды золота Из золотосодержащих руд различных типов кварцевые наиболее просты в технологическом отношении. На современных золото извлекательных.
Что такое термодинамика процесса цианирования золота Гравитационного обогащения и амальгамации позволяют извлекать из руд только относительно крупное золото. Однако подавляющее.
Понравилась статья поделись ей
Leave a Comment
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник: znaesh-kak.com