EA000432B1

EA000432B1 - Способ очистки золота

Info

Publication number: EA000432B1
Application number: EA199800158A
Authority: EA
Inventors: Моурад Майкл Хэнна; Вайкунтам Йиер Лэкшманан; Марк Марри Ришеа; Патрик Дональд Тэккэберри
Original assignee: Протиум Металс Инк.
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1999-08-26
Also published as: EA199800158A1; DE69612618D1; EP0840808A1; CA2237171A1; AU706534B2; BR9610188A; AU6410496A; NZ312632A; CA2154608A1; EP0840808B1; WO1997005294A1; GB9609520D0; MX9800700A; CN1197485A; ATE200801T1

Description

Настоящее изобретение относится к способам удаления примесей и повышения концентрации золота в металлических золотосодержащих композициях, прежде всего в высокосортном золотом ломе или ломе позолоченных изделий.

Предпосылки создания изобретения

Золото широко применяют как благородный металл. Его традиционно применяют при изготовлении ювелирных изделий, столовых приборов, часов и предметов искусства. Золото находит все более широкое применение в промышленности, в частности, при изготовлении деталей электронной техники, кабелей, электрических разъемов и т.п.

Поскольку срок службы некоторых изделий из золота, например, таких, как часы, некоторые формы имущества и другие ювелирные изделия, а также электрических разъемов часто ограничен, ежегодно образуется значительное количество золотого лома. Большая часть золота в ломе из золотых изделий не является чистым металлическим золотом. На практике золото часто применяют в виде сплавов с серебром, медью, цинком и/или никелем. Эти компоненты повышают твердость и улучшают прочностные свойства чистого золота. Так, например, золото, используемое в некоторых ювелирных изделиях, может содержать приблизительно 42% золота, 40-50% меди, 4-7,5% цинка и 3-7% серебра.

При переработке золотого лома в чистое золото возникает необходимость в отделении золота от других основных металлов сплавов. Существуют три основных метода отделения золота от содержащихся в нем примесей: прокаливание, электрохимический метод и выщелачивание или растворение золота с последующим осаждением цинковой пылью. Очистка золота более всего затруднена аналогичностью характеристик золота и серебра. Оба металла обладают схожими температурами плавления и оба характеризуются аналогичными электрохимическими свойствами. Благодаря этому так называемое золото четыре девятки, т.е. золото, степень чистоты которого составляет 99,99%, выделяют из золотого лома путем сочетания методов прокаливания, выщелачивания или растворения/осаждения и электрохимического метода. При промышленном прокаливании золота часто применяют так называемый хлорный метод Миллера, в котором через расплавленный золотой лом пропускают некоторый объем газообразного хлора, после чего осуществляют электрохимическое разделение.

Золотой лом, как правило, прокаливают в печи с целью обеспечить выкипание (выпаривание) некоторых примесей, таких, как цинк. Другие металлы, такие, как серебро, во время процесса прокаливания не выкипают, вследствие чего степень чистоты образующейся золотосодержащей смеси невысока, составляя обычно ниже 80%. Очевидно, что в случае применения хлорного метода Миллера может быть достигнута высокая степень чистоты, составляющая 99,6%, при условии, что в качестве примеси не содержатся металлы платиновой группы. При осуществлении электрохимического метода золотой лом растворяют в растворе, например в цианидном растворе, и золото отделяют от растворенных примесей приложением к электродам, погруженным в этот раствор, специально подобранного напряжения. Степень чистоты золота, которая может быть достигнута при использовании электрохимического метода, высока, однако, когда в растворе примеси содержатся в больших количествах, электрохимический метод достаточно сложен в осуществлении.

По другому варианту золотой лом можно растворять в цианидном растворе и осаждать золото из этого раствора добавлением цинковой пыли. При добавлении цинковой пыли золото осаждается на поверхности цинковых частиц. Однако с понижением концентрации золота в растворе из этого раствора вместе с золотом осаждаются также серебро и медь. Такой метод очистки не обеспечивает полное отделение золота от сопутствующих ему примесей.

В патенте США 4426225, выданном на имя N.N. Ida и др., описан способ рекуперации видимого золотого покрытия из бракованных материалов, образующихся при изготовлении печатных плат, травлением основного металла водным травильным раствором азотной кислоты в присутствии пенообразователя с целью отделения в пене золота в форме чешуек. В патенте США 4668289, выданном на имя S.H. Langer и др., описан способ регенерации золота в металлической форме из золотосодержащего лома с использованием выщелачивающего раствора, который включает галоидные ионы. В патенте США 4537628, выданном на имя V.I. Lakshmanan и др., описан способ выделения благородных металлов, например золота, из сульфидсодержащего и мышьяк- и/или сурьмусодержащего материала окислением части мышьякового и/или сурьмяного компонента до водорастворимой формы перед последующей обработкой с целью рекуперации благородного металла, например, с использованием цианида, тиосульфатов или тиомочевины.

Существующая технология разделения является достаточно сложной, связана с большими затратами и возникновением экологических проблем. Более того, оборудование, применяемое в современных методах разделения, часто нуждается в текущем ремонте и замене из-за засорения большими количествами примесей. Поэтому существует необходимость в разработке эффективного, дешевого и экологически безвредного способа очистки золота.

Краткое изложение сущности изобретения

Согласно настоящему изобретению предлагается способ удаления примесей из металлических золотосодержащих композиций, которые в данном описании можно назвать сырым золотом, включающий обработку сырого золота выщелачивающим раствором. Этот выщелачивающий раствор выбирают таким образом, чтобы обеспечить растворение примесей, находящихся в сыром золоте, без растворения существенного количества металлического золота.

Согласно изобретению предлагается также способ очистки золота, включающий выщелачивание примесей из сырого золота воздействием на это сырое золото раствором, который характеризуется высокой кислотностью и который также обладает высоким окислительным потенциалом. Предлагаемый способ может также включать дополнительные стадии пластической деформации золота перед выщелачиванием и кальцинирования золота в окислительной и/или восстановительной атмосфере перед выщелачиванием.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением далее предлагается способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции, включающий (I) обработку металлической золотосодержащей композиции проведением, по меньшей мере, одной из таких операций, как кальцинирование и газовое распыление, и (II) обработку металлической золотосодержащей композиции, полученной на стадии (I), сильнокислотным окислительным выщелачивающим раствором, причем этот выщелачивающий раствор выбирают таким образом, чтобы обеспечить растворение примесей, находящихся в металлической золотосодержащей композиции, при низкой растворимости золота в выщелачивающем растворе.

В предпочтительных вариантах осуществления способа по изобретению выщелачивающий раствор представляет собой азотную кислоту, азотную кислоту в сочетании с газообразным кислородом или преимущественно кислоту Каро.

Краткое описание чертежей

Способ по настоящему изобретению проиллюстрирован далее на примерах его осуществления, представленных на чертежах, на которых показано:

на фиг. 1 - схематическое изображение осуществления предлагаемого способа;

на фиг. 2 - схематическое изображение осуществления другого варианта способа по настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Понятие металлическая золотосодержащая композиция, которую в настоящем описании называют также сырым золотом, используют для обозначения не обработанного выщелачиванием золотосодержащего твердого материала, например осадков, концентратов и сплавов. Так, например, термин металлическая золотосодержащая композиция включает золотой лом, такой, как сломанные ювелирные изделия, бракованные электрические разъемы, концентрат из процесса механической переработки лома радиотехнических изделий, сломанные столовые приборы, концентрат золотосодержащей руды и различные другие металлические золотосодержащие композиции. В особенно предпочтительном варианте сырое золото по существу состоит из золотого лома. В качестве источника сырого золота может быть также использован лом позолоченных изделий, содержащий приблизительно 40 мас.% золота. Необходимо отметить, что термин металлическая золотосодержащая композиция включает смеси, сплавы и т. п., состоящие, в основном, из золота и других металлов.

Кроме того, согласно настоящему изобретению используют выщелачивающий раствор для растворения примесей или других компонентов металлической золотосодержащей композиции. Следует подчеркнуть, что такой выщелачивающий раствор может выщелачивать данный компонент, не вызывая химического изменения этого компонента, но обычно этот компонент подвергается химическому изменению, включая окисление и/или другую химическую конверсию, например, в нитрат или сульфат, если в качестве выщелачивающего раствора используют азотную кислоту или кислоту Каро.

В соответствии с фиг. 1 предлагаемый способ включает стадию обработки металлических золотосодержащих композиций, которые в настоящем описании называют также сырым золотом и которые обозначены общей позицией 1 0, выщелачивающим раствором, обозначенным общей позицией 1 2, находящимся в ванне 1 4. В предпочтительном варианте ванна 1 4 снабжена инертным внутренним покрытием. Ванна 1 4 оборудована мешалкой или каким-либо другим средством перемешивания выщелачивающего раствора. Сырое золото остается в контакте с выщелачивающим раствором в течение времени, достаточного для растворения содержащихся в нем примесей, например меди, серебра, цинка и никеля. Как указано выше, выщелачивающий раствор выбирают таким образом, чтобы растворить эти примеси, но без заметного растворения золота.

На стадии выщелачивания выщелачивают примеси, содержащиеся в сыром золоте, а золотой остаток 16 остается нерастворенным. В зависимости от толщины кусочков сырого золота на растворение содержащихся в сыром золоте примесей требуется от нескольких часов до примерно 20 ч. В зависимости от конкретно используемого выщелачивающего раствора процесс выщелачивания может сопровождаться выделением газа. При осуществлении стадии выщелачивания содержащиеся в золоте примеси могут подвергаться окислению и растворению в растворе, в результате чего остается металлическое золото. По мере протекания процесса выщелачивания степень чистоты золотого остатка 16 возрастает. С увеличением количества выщелачиваемых примесей золотой остаток становится хрупким и способен даже крошиться.

В зависимости от используемого выщелачивающего раствора и создаваемых условий обработки золотой остаток 1 6 может содержать приблизительно 93% или больше металлического золота. Основную часть меди, цинка и серебра, как правило, выщелачивают, в результате чего в остатке остается небольшое количество меди и серебра. При определенных условиях степень чистоты золотого остатка достаточно высока для того, чтобы оставшиеся примеси можно было удалить простым прокаливанием или электролизом. Эта последующая стадия очистки упрощается, поскольку степень чистоты золотого остатка уже высока, что позволяет избежать удаления больших количеств меди и серебра. Согласно настоящему изобретению составные компоненты выщелачивающего раствора выбирают таким образом, чтобы обеспечиваемая при этом степень чистоты остаточного золота приближалась к 95%, благодаря чему может отпасть необходимость в последующих стадиях очистки.

Компоненты выщелачивающего раствора следует выбирать таким образом, чтобы получить раствор, который характеризуется низким значением рН и высоким окислительным потенциалом. В предпочтительном варианте этот раствор представляет собой водный раствор сильной кислоты в сочетании с окислителями.

Выщелачивающий раствор выбирают также таким образом, чтобы обеспечить минимальное растворение золота. Очевидно, что выщелачивающий раствор способен растворять некоторое количество золота, которое можно рекуперировать из раствора по известной методике, но этот выщелачивающий раствор и условия его применения необходимо выбирать таким образом, чтобы свести к минимальному количество растворяющегося золота. Так, в частности, не следует использовать выщелачивающий раствор, содержащий хлор или другие галогены. В составе выщелачивающего раствора нельзя использовать комплексообразователи, которые могут способствовать растворению золота или его упрощать. Компоненты выщелачивающего раствора выбирают таким образом, чтобы обеспечить растворение образовавшимся выщелачивающим раствором не содержащих золота компонентов и примесей без заметного растворения золота.

Для использования в предлагаемом способе пригодны многие кислоты, включая НЫО₃, H₂SO₄, хромовую кислоту и НС1О₄ (перхлорная кислота). Можно также использовать сочетания кислот. Приемлемые окислительные агенты включают перекись водорода (Н₂О₂), перманганат, прежде всего перманганат калия, азотную кислоту (НЫО₃) и О₂.

Особенно предпочтительным выщелачивающим раствором является кислота Каро, а именно, мононадсерная кислота или моноперсерная кислота формулы H₂SO₅ или HOSO₂OOH. Такая кислота является как сильнокислотным агентом, так и сильным окислителем. Она предпочтительна, так как сульфаты, которые образуют содержащиеся в золоте примеси, например медь, растворимы в водном растворе, благодаря чему их легко отделить от металлического золота.

Кроме того, получаемые сульфаты легко отделяют, например, с использованием метода осаждения, при этом уменьшается опасность нанесения ущерба окружающей среде, в частности по сравнению со случаями применения Nсодержащих растворов. При осуществлении изобретения кислоту Каро применяют на стадии (II) предлагаемого способа.

Медь, содержащаяся в сыром золоте, может способствовать выщелачиванию примесей на стадии выщелачивания, например, в том случае, когда этот выщелачивающий раствор включает HNO₃ и газообразный О₂. Не основываясь на какой-либо теории, в качестве иллюстрации можно представить приведенные ниже реакции, которые протекают в том случае, когда сырое золото включает медь, а выщелачивающий раствор включает HNO₃ и газообразный О₂ (см. работу авторов Cotton и Wilkinson):

Си+ + O2 θ СиО2⁺

СиС)/ + Н+ θ СИ2+ + НО2

СИ+ + НО2 θ СИ2+ + НО;

НО; + Н+ θ Н2О3

Вследствие действия Н+ и O₂ в выщелачивающем растворе образуется перекись водорода (Н2О2).

Аналогичным образом отличительные признаки изобретения далее проиллюстрированы на примере приведенного ниже ряда процессов с использованием различных выщелачивающих растворов.

Готовят выщелачивающий раствор, представляющий собой водный 8н. раствор HNO₃. Этот выщелачивающий раствор помещают в реакционный сосуд и через раствор барботируют газообразный кислород. В реакционный сосуд помещают сырое золото и выдерживают в растворе для растворения примесей, которые содержатся в сыром золоте. Через несколько часов из реакционного сосуда удаляют золотой остаток. Полагают, что химический механизм выщелачивания или растворения примесей выщелачивающим раствором на основе НЫО₃ иллюстрируют следующие уравнения:

1. 41INO₃ + O₂ + 2Ме θ 2Ме+² + 4\О ₃ + 2ЩО

2. 21INO₃ + Me θ Me+² + 2\О₃ + Н₂ (газ)

Примеси в уравнениях 1 и 2 обозначены как Me. Как указано выше, основными примесями являются медь, цинк, серебро и никель.

Готовят выщелачивающий раствор, представляющий собой 8н. раствор H₂SO₄. Эту серную кислоту переносят в реакционный сосуд и через раствор барботируют газообразный кислород. Сырое золото помещают в реакционный сосуд и растворяют содержащиеся в нем примеси, после чего остается золотой остаток. Процесс растворения примесей в такой выщелачивающей среде описывают, как полагают, следующие уравнения:

3. H₂SO₄ + 1/2O₂ + Me Н₂О + Ме²⁺ + SO₄ ^2-

4. H₂SO₄ + Me Н₂ (газ) + SO₄ ^2- + Me²+

Предпочтительным выщелачивающим раствором является вышеупомянутая кислота Каро. Кислоту Каро можно использовать в сочетании с другими окислителями.

В дополнение к кислоте может быть использован окислитель или же окислителем могла бы также служить кислота. С целью повысить окислительную способность эффективного выщелачивающего раствора в последний можно добавлять газообразный О₂. Еще одним хорошим окислителем является перекись водорода (Н₂О₂). Существует целый ряд других окислителей, которые можно рассматривать как пригодные для применения, включая НИО₃, кислоту Каро и различные органические кислоты. Согласно наблюдениям добавление в выщелачивающий раствор газообразного O₂ вызывает у выщелачивающего раствора заметное повышение эффективности выщелачивания. Каталитическое действие Си+ в присутствии O₂ и Н+ может играть важную роль в повышении эффективности выщелачивающего раствора благодаря наличию газообразного O₂. Повышение температуры выщелачивающего раствора обычно повышает скорость реакции.

Поверхность сырого золота может оказаться гидрофобной и, следовательно, сопротивляться выщелачиванию вследствие плохого контакта между металлической поверхностью и выщелачивающим раствором. Для устранения гидрофобности такой поверхности в выщелачивающий раствор можно добавлять смачивающий агент. Этот смачивающий агент не должен подавлять другие свойства выщелачивающего раствора. В действительности же, если тщательно выбирать смачивающий агент, то последний может также действовать как комплексообразователь с металлическим катионом. По другому варианту поверхность сырого золота перед погружением в выщелачивающий раствор можно промывать смачивающим агентом. Приемлемым смачивающим агентом является поверхностно-активное вещество CW-602. Можно также использовать трибутилфосфат (ТБФ).

Стадия окислительного кальцинирования перед обработкой выщелачивающим раствором повышает эффективность процесса выщелачивания. Кислые растворы легко растворяют окислы меди, серебра и цинка. Окисление не содержащих золота (незолотых) компонентов можно осуществлять воздействием на сырое золото окислительной атмосферой при повышенных давлении и температуре. Приемлемой окислительной атмосферой служит газообразный кислород. В предпочтительном варианте окислительное кальцинирование следует проводить при температуре, по меньшей мере, приблизительно 800°С, однако предпочтительная температура, вероятно, обычно варьируется в зависимости от конкретных золотосодержащей композиции и морфологии. По мере превращения медных, серебряных и цинковых примесей в их окислы может потребоваться восполнение окислительной атмосферы. Для ускоренного окислительного кальцинирования количество O₂в атмосфере необходимо увеличить повышением концентрации газообразного O2 в атмосфере и/или повышением давления этой атмосферы.

Эффективность процесса окислительного кальцинирования можно увеличить, если сырое золото предварительно обработать с целью уменьшить энергию активации для окисления примесей. В предпочтительном варианте этого достигают увеличением потенциальной энергии деформации вокруг зерен примесей, содержащихся в сыром золоте. Потенциальную энергию деформации можно увеличить, подвергая сырое золото пластической деформации. Пластическую деформацию золота можно осуществлять холодной прокаткой сырого золота с формованием тонких листов. Во время процесса прокатки возрастает средняя молекулярная деформация компонентов сырого золота. Известно, что в зернах сырого золота примеси проявляют тенденцию к образованию когерентных и некогерентных кристаллических структур. Полагают, что такие структуры повышают вероятность окисления примесей.

Пластическая деформация может уменьшать удельную проводимость сырого золота, уменьшая тем самым анодный потенциал на тех дефектных участках кристаллов золота, на которых содержатся основные металлические примеси, относительно не содержащих примесей катодных участков кристаллов золота, благодаря чему подавляется распространение гальванической коррозии примесей. Процесс прокатки может также повысить гидрофобность поверхности сырого золота, еще больше снижая эффективность стадии выщелачивания. Уменьшению проблем, которые связаны с повышением гидрофобности поверхности, может способствовать добавление смачивающего агента. Было установлено, что стадии окислительного кальцинирования после прокатки и перед выщелачиванием позволяют устранить проблемы, связанные с пластической деформацией. Примеси склонны образовывать окислы, которые легко растворяются в водном выщелачивающем растворе независимо от любого повышения гидрофобности. Таким образом, если сырое золото должно подвергнуться пластической деформации, после пластической деформации и перед выщелачиванием следует проводить окислительное кальцинирование.

Прокатка сырого золота не только увеличивает потенциальную энергию деформации металла, но и увеличивает также соотношение между его площадью поверхности и объемом. Чем больше соотношение между площадью поверхности и объемом, тем быстрее должен протекать процесс выщелачивания. Большая площадь поверхности предпочтительна. Прокатка является лишь одним из путей увеличения площади поверхности. Металл можно также измельчать до крошечных частиц. Каждой мелкой частице обычно характерно более значительное соотношение между площадью поверхности и объемом, чем исходному лому сырого золота. Большие куски сырого золота можно превратить в тонкодисперсные зерна измельчением. По другому варианту сырое золото можно расплавить, а затем распылять через сопло. Этот метод известен под названием газового распыления. Когда расплавленный металл охлаждается, он затвердевает в виде крошечных шариков. В предпочтительном варианте расплавленный металл распыляют в кислородной атмосфере, благодаря чему одновременно с образованием шариков происходит окисление. Распыление расплавленных золотых шариков в обеспечивающую резкое охлаждение среду, такую, как вода, дает дополнительное преимущество благодаря увеличению потенциальной энергии деформации металла. По месту укладки когерентных и некогерентных кристаллов распыляемый материал обычно имеет незанятые диски. Увеличенная потенциальная энергия деформации и эти незанятые диски повышают эффективность процесса. Полагают, что уменьшение удельной проводимости и повышение гидрофобности поверхности, связанные с прокаткой, можно свести к минимальным распылением газообразным кислородом.

Было установлено, что сочетание прокатки с последующим окислительным кальцинированием в кислородной атмосфере при температуре приблизительно 800°С значительно повышает эффективность стадии выщелачивания.

Другой способ очистки золота проиллюстрирован на примере выполнения, представленном на фиг. 2. Сырое золото 110 вначале подвергают пластической деформации вальцами 112 с формованием фольги 114. Стадию прокатки осуществляют при низкой температуре (не превышающей комнатную температуру) с целью предотвратить релаксацию сырого золота. Далее фольгу 114 сырого золота помещают в окислительную обжиговую печь 116, в которой на фольгу воздействуют кислородной атмосферой. Для повышения скорости окисления повышают давление в этой атмосфере. Для ускорения окисления примесей температуру такой атмосферы поддерживают, например, на уровне 800°С. Окисление проводят в течение заданного промежутка времени, составляющего в зависимости от содержания примесей в сыром золоте от часа до 24 ч.

После окисления фольгу 114 помещают в аппарат для выщелачивания 118, в котором на нее воздействуют выщелачивающим раствором 120. Газовый компонент 123 выщелачивающего раствора можно вводить по линии 125 подачи газа. На стадии выщелачивания из золотой фольги 114 выщелачиваются металлические медь, цинк и серебро, а также их окислы, в результате чего остается золотой остаток 1 22. В зависимости от содержания примесей в сыром золоте этот золотой остаток 1 22 может сохранять форму фольги или превращаться в массу крошек.

Если степень чистоты золотого остатка 122 оказывается недостаточной, этот золотой остаток можно вновь подвергать дополнительному окислительному кальцинированию с последующей другой выдержкой в выщелачивающем растворе. В предпочтительном варианте золотую фольгу 114 следует выщелачивать в выщелачивающем растворе, далее подвергать окислительному кальцинированию, после чего вновь выщелачивать в выщелачивающем растворе, затем вновь подвергать окислительному кальцинированию с последующей заключительной стадией выщелачивания. Полагают, что в результате образуется золотой остаток 1 22 высокой степени чистоты.

Если допустить, что степень чистоты золотого остатка 1 22 окажется ниже, чем чистота четыре девятки, остаток можно прокаливать в печи 1 24 и выжигать оставшиеся примеси с получением очищенного золота 1 26. Проблемы, которые обычно связаны с очисткой прокаливанием, вероятно становятся не столь серьезными или устраняются благодаря получению высокочистого золотого остатка 1 22.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения после последнего окислительного выщелачивания можно проводить восстановительное выщелачивание. Приемлемым восстановительным выщелачивающим раствором является раствор NaBH₄. По другому варианту после последней стадии окислительного выщелачивания золотой концентрат можно было бы выдерживать в восстановительной атмосфере, например, в Н₂ или СО (монооксид углерода). Оксид серебра восстанавливают до металлического серебра, которое растворимо в большинстве кислых выщелачивающих растворов, по любому методу. Благодаря восстановлению оксидов серебра в сыром золоте до металлического серебра оставшееся серебро можно успешно выщелачивать из сырого золота при последующем окислительном выщелачивании. Далее вос11 становленный золотой концентрат можно помещать в кислый выщелачивающий раствор с целью выщелачивания оставшегося металлического серебра.

В другом варианте сырое золото подвергают восстановительному, а затем окислительному кальцинированию с промежуточной стадией выщелачивания и последующей стадией выщелачивания.

Согласно настоящему изобретению предлагается способ очистки золота в форме твердых золотосодержащих материалов. Выщелачивающий раствор выбирают таким образом, чтобы обеспечить растворение примесей, содержащихся в металлической золотосодержащей композиции, при низкой растворимости золота в этом выщелачивающем растворе. В особо предпочтительных вариантах выполнения изобретения, особенно при использовании кислоты Каро, это может быть достигнуто приемлемым для окружающей среды путем.

Настоящее изобретение ниже проиллюстрировано на примерах.

Пример 1

Образцы лома ювелирных изделий из 10каратного (К) золота обрабатывали различными растворами в ходе проведения испытательных процессов получения золота высокой степени чистоты из золотого лома ювелирных изделий. Использованное в этих примерах десятикаратное золото содержало приблизительно 41,7% золота и 6,88% серебра. Золотой лом подвергали механической обработке прокаткой для увеличения площади поверхности, в частности, соотношения между площадью поверхности и массой.

Сравнительный эксперимент

Образец золотого лома подвергали выщелачиванию в 8н. азотной кислоте в течение 24 ч. Было установлено, что содержание золота в полученном образце составляло 45 мас.%.

Эксперимент А

Образец золотого лома подвергали кальцинированию при 800°С на воздухе в течение 24 ч с последующим выщелачиванием в 8н. азотной кислоте в течение 24 ч. Содержание золота в конечном образце аналитическим путем не определяли, но согласно расчетам по массе полученного образца оно составляло приблизительно 56%. В результате кальцинирования образца золотого лома значительно повышалось содержание золота в полученном (обработанном) образце.

Эксперимент Б

В ходе проведения процесса по настоящему изобретению образец золотого лома обрабатывали при 800°С на воздухе в течение 24 ч с последующей обработкой 8н. азотной кислотой в течение 24 ч. Далее этот процесс повторяли с использованием того же самого образца, т. е. его подвергали кальцинированию на воздухе при 800°С в течение дополнительных 24 ч с последующим выщелачиванием в 8н. азотной кислоте в течение 24 ч. Содержание золота в конечном образце составляло 83%.

Эксперимент В

Образец золотого лома подвергали кальцинированию при 800°С на воздухе в течение 24 ч, последующему выщелачиванию в 2н. азотной кислоте в течение 24 ч, дополнительному кальцинированию на воздухе при 800°С в течение 24 ч и дополнительному выщелачиванию в 8н. азотной кислоте в течение 24 ч. Содержание золота в конечном образце составляло 82,5%.

Эксперимент Г

Образец золотого лома подвергали кальцинированию при 800°С на воздухе в течение 24 ч, последующему выщелачиванию в 8н. азотной кислоте в присутствии кислорода, последующему дополнительному кальцинированию в тех же самых условиях, а затем дополнительному выщелачиванию в 8н. азотной кислоте в присутствии кислорода. Содержание золота в конечном образце составляло 82%.

Эксперимент Д

Образец золотого лома выдерживали в восстановительной атмосфере при 800°С в течение 24 ч с последующим выщелачиванием в 8н. азотной кислоте в присутствии кислорода в течение 24 ч. Теоретическое содержание золота в конечном образце было равным 44%. Далее этот образец подвергали дополнительному выщелачиванию в 8н. азотной кислоте в присутствии кислорода при 60°С в течение 6 ч, в результате чего получали образец, теоретическое содержание золота в котором составляло 73%. Затем этот конечный образец подвергали дальнейшей обработке на воздухе при 800°С в течение 24 ч с последующим выщелачиванием в 8н. азотной кислоте в присутствии кислорода в течение 24 ч, при этом получили образец, который содержал 97,2% золота.

Пример 2

Образцы лома ювелирных изделий из 1 2каратного золота обрабатывали различными растворами и проводили процессы обработки с целью получить из золотого лома золото более высокой степени чистоты. Эти образцы лома ювелирных изделий из 1 2-каратного золота плавили и распыляли при одном из двух условий: с использованием воздушной атмосферы или газообразного азота. Распыленные материалы содержали приблизительно 53-56% золота и 10% серебра.

Эксперимент А

Образец распыленного воздухом золотого лома подвергали обработке на следующих стадиях в указанной ниже последовательности: восстановление с помощью СО при 500°С в течение 24 ч, выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч, кальцинирование твердого остатка на воздухе в течение 24 ч при 500°С и выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в тече13 ние 24 ч. Содержание золота, которое рассчитывали по полученному твердому материалу, составляло 94%.

Эксперимент Б

Образец распыленного газообразным азотом золотого лома подвергали обработке на следующих стадиях в указанной ниже последовательности: восстановление с помощью СО при 500°С в течение 24 ч, выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч, кальцинирование твердого остатка на воздухе в течение 24 ч при 500°С и выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч. Содержание золота, которое рассчитывали по полученному твердому материалу, составляло 93%.

Эксперимент В

Образец распыленного воздухом золотого лома подвергали обработке на следующих стадиях в указанной ниже последовательности: выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч, кальцинирование твердого остатка на воздухе в течение 24 ч при 500°С, выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч, восстановление водородом при 500°С в течение 24 ч и выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч. Содержание золота в конечном твердом образце составляло 94%.

Эксперимент Г

Образец распыленного газообразным азотом золотого лома подвергали обработке на следующих стадиях в указанной ниже последовательности: выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч, кальцинирование твердого остатка на воздухе в течение 24 ч при 500°С, выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60° С в течение 24 ч, восстановление водородом при 500°С в течение 24 ч и выщелачивание в 8н. азотной кислоте с кислородом при 60°С в течение 24 ч. Содержание золота в полученном твердом образце составляло 94%.

Эксперимент Д

Образец распыленного воздухом золотого лома подвергали обработке на следующих стадиях в указанной ниже последовательности: выщелачивание в 0,5М серной кислоте и с использованием кислоты Каро с целью повысить ЭДС до уровня свыше 450 мВ при 60°С в течение 24 ч, кальцинирование твердого остатка на воздухе в течение 24 ч при 500°С, выщелачивание в 0,5М серной кислоте и с использованием кислоты Каро с целью повысить ЭДС до уровня свыше 450 мВ при 60°С в течение 24 ч, кальцинирование твердого остатка на воздухе в течение 24 ч при 500°С и выщелачивание в 0,5М серной кислоте и с использованием кислоты Каро с целью повысить ЭДС до уровня свыше 450 мВ при 60°С в течение 24 ч. Расчетное содержание золота в конечном твердом материале составляло 90%.

Эксперимент Е

Образец распыленного воздухом золотого лома подвергали обработке на следующих стадиях в указанной ниже последовательности: кальцинирование на воздухе в течение 24 ч при 500°С, выщелачивание в 0,5М серной кислоте и с использованием кислоты Каро с целью повысить ЭДС до уровня свыше 450 мВ при 60°С в течение 24 ч, кальцинирование твердого остатка на воздухе в течение 24 ч при 500°С и выщелачивание в 0,5М серной кислоте и с использованием кислоты Каро с целью повысить ЭДС до уровня свыше 450 мВ при 60°С в течение 24 ч. Расчетное содержание золота в полученном твердом материале составляло 93%.

Хотя способ по изобретению проиллюстрирован и описан на примерах предпочтительных вариантов его выполнения, для специалиста в данной области техники очевидно, что в эти варианты можно вносить многочисленные изменения, не выходя при этом за объем изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции, включающий (I) обработку металлической золотосодержащей композиции проведением, по меньшей мере, одной из таких операций, как кальцинирование и газовое распыление, и (II) обработку металлической золотосодержащей композиции, полученной на стадии (I), сильнокислотным окислительным выщелачивающим раствором, причем этот выщелачивающий раствор выбирают таким образом, чтобы обеспечить растворение примесей, находящихся в металлической золотосодержащей композиции, при низкой растворимости золота в выщелачивающем растворе.
2. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по п. 1 , в котором выщелачивающий раствор представляет собой раствор сильной кислоты и окислителя.
3. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по любому из пп.1-2, дополнительно включающий стадию пластической деформации этой металлической золотосодержащей композиции перед ее обработкой в выщелачивающем растворе.
4. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по п.3, дополнительно включающий стадию кальцинирования этой металлической золотосодержащей композиции в окислительной атмосфере на стадии (I) после пластической деформации.
5. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по п.3, в котором эту металлическую золотосодержащую композицию подвергают пластической деформации прокаткой.
6. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по любому из пп.1-5, дополнительно включающий стадию кальцинирования этой металлической золотосодержащей композиции в окислительной атмосфере после стадии ее обработки в выщелачивающем растворе, и последующую обработку этой кальцинированной металлической золотосодержащей композиции в выщелачивающем растворе для удаления дополнительного количества примесей.
7. Способ повышения концентрации золота по любому из пп.1-6, в котором, по меньшей мере, одно кальцинирование проводят в восстановительной атмосфере.
8. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по любому из пп.1-7, в котором перед обработкой в выщелачивающем растворе эту металлическую золотосодержащую композицию кальцинируют в окислительной атмосфере.
9. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по любому из пп.1-8, в котором стадию кальцинирования осуществляют при температуре, по меньшей мере, 500°С в атмосфере кислорода.

I 0. Способ повышения концентрации золота по п.9, в котором температура составляет, по меньшей мере, 800°С.

II . Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей ком- позиции по любому из пп.1-10, в котором перед обработкой в выщелачивающем растворе эту металлическую золотосодержащую композицию тонко измельчают распылением.
12. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по п. 11, в котором перед обработкой в выщелачивающем растворе эту металлическую золотосодержащую композицию тонко измельчают распылением в кислородной атмосфере.
13. Способ повышения концентрации золота по любому из пп.1-12, в котором металлическую золотосодержащую композицию обрабатывают с целью увеличить соотношение между площадью поверхности и объемом.
14. Способ повышения концентрации золота по любому из пп.1-13, в котором выщелачивающий раствор представляет собой кислоту Каро.
15. Способ повышения концентрации золота по любому из пп.1-13, в котором выщелачивающий раствор представляет собой азотную кислоту.
1 6. Способ повышения концентрации золота по любому из пп.1-13, в котором выщелачивающий раствор представляет собой азотную кислоту в присутствии газообразного кислорода.
1 7. Способ повышения концентрации золота в металлической золотосодержащей композиции по любому из пп.1-16, в котором выщелачивающий раствор дополнительно включает смачивающий агент.