EP3426825B1 - Elektrolytische raffination von rohgold - Google Patents

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EP3426825B1
EP3426825B1 EP17713591.0A EP17713591A EP3426825B1 EP 3426825 B1 EP3426825 B1 EP 3426825B1 EP 17713591 A EP17713591 A EP 17713591A EP 3426825 B1 EP3426825 B1 EP 3426825B1
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EP
European Patent Office
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gold
anode
cathode
raw
electrolyte solution
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EP3426825A1 (de
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Thorsten Koras
Revin SHANGULA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/20—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of noble metals

Definitions

  • the invention relates to a process for the electrolytic refining of raw gold.
  • Raw gold Contaminated gold, hereinafter referred to as raw gold, is particularly common in the recycling of electrical and electronic components. Usually, the recycling (fine) gold should be of higher purity than in the present raw gold.
  • Raw gold is a gold alloy that consists of fine gold and admixtures of other metals. In particular, copper and possibly also silver often occur as admixtures.
  • the semi-permeable membrane is impermeable to gold-containing ions, insoluble components and abrasive oxide particles. Fine gold is extracted from the gold-containing ions in the anode-side area by adding bisulfite salts.
  • the electrolytic refining for the extraction of fine gold from raw gold contaminated with accompanying elements takes place in a trough 1/2, which is divided into a first area 1 and a second area 2 by a membrane 3 permeable to certain ions. Each area comprises an electrode A1, K2 and an electrolyte solution E1, E2.
  • Base metals such as copper, nickel, tin and zinc or their compounds are to be considered as accompanying elements; silver, palladium and platinum metals or their compounds are to be considered as precious metals.
  • an electrode A1 made of raw gold acting as an anode, or an anode basket acting as an anode loaded with raw gold scrap, or a contact rod acting as an anode, in contact with raw gold scrap is connected to the positive pole of a voltage source for a direct current circuit.
  • This anode A1 is arranged in an aqueous electrolyte solution E1 containing dissociated hydrochloric acid and / or dissociated chloride salts.
  • the hydrochloric acid concentration of the electrolyte solution E1 is in the range between 5 and 15%.
  • an electrode K2 acting as a cathode is connected to the negative pole of the voltage source and arranged in an aqueous electrolyte solution E2 containing dissociated sulfuric acid and / or dissociated sulfate salts.
  • the sulfuric acid concentration in the electrolyte solution E2 is approx. 10%.
  • the membrane 3 separates the two electrolyte solutions E1 and E2 from one another.
  • the anode which consists of raw gold, is dissolved to form positively charged base metals containing cations and negatively charged gold anions (also called negatively charged gold complex anions).
  • the membrane 3 is permeable only for positively charged cations formed in the first region 1 in the direction of the negative cathode K2 arranged in the second region 2, on which the metal contained in the cations, possibly e.g. Copper precipitates.
  • Negative charged gold-containing anions are enriched in the electrolyte solution E1 in the first region 1.
  • a so-called anode basket made of electrically conductive material loaded with raw gold scrap can also be considered as anode in area 1 in the first process step.
  • the contact between the anode basket and the raw gold scrap must be guaranteed.
  • a contact rod in contact with the Rohgotd scrap can also be used as an anode.
  • the cathodic deposition of simply refined fine gold see Fig. 2 .
  • an electrode K1 ' which acts as cathode and is connected to the negative pole of the voltage source is arranged.
  • an electrode A2 acting as an anode and connected to the positive pole of the current source is arranged in the electrolyte solution E2.
  • the gold is precipitated from the anions originally containing negatively charged gold at the negative cathode K1 in the first region 1 as simply refined fine gold.
  • the simply refined gold has a higher degree of purity than the gold in the raw gold anode A1 or in the raw gold scrap.
  • the electrode K1 coated with simply refined fine gold according to the second process step is connected in the first region 1 as the anode electrode A1 'to the positive pole of the voltage source and in the electrolyte solution containing hydrochloric acid E1 arranged, in the second area 2 an electrode K2 ', which acts as a cathode and is connected to the negative pole of the voltage source, is arranged in the electrolyte solution E2 containing sulfuric acid.
  • the simply refined fine gold adhering to the electrode A1 ' is dissolved to form positively charged base metal-containing cations, such as copper cations, and negatively charged gold-containing anions.
  • the membrane 3 is permeable only for positively charged cations formed in the first region 1 in the direction of the negative cathode K2 'arranged in the second region 2, on which the base metal contained in the cations is deposited.
  • the electrode K1 'acting as a cathode is connected to the negative pole of the voltage source and arranged in the electrolyte solution E1 in the first area 1.
  • the electrode A2 'acting as an anode is connected to the positive pole of the voltage source and arranged in the electrolyte solution E2.
  • the gold from the originally negatively charged gold-containing anions in the first region 1 is deposited on the negative cathode K1 'as double refined fine gold.
  • the double refined gold has a higher degree of purity than the single refined gold.
  • the first to fourth method steps can be followed by further method steps five and six.
  • the fifth process step analogously to the third process step, the double-refined fine gold deposited cathodically in the fifth and sixth process step would be anodically dissolved, and in the sixth process step analogously to the fourth process step, as triple-refined fine gold would be deposited cathodically.
  • PTFE sulfonated tetrafluoroethylene polymer
  • the method according to the invention is carried out at a temperature of approximately 55 degrees Celsius.
  • the gold-dissolving process steps one and three take place at a voltage of 5 to 6 volts with a maximum current of 30 amperes; the gold-depositing process steps two and four at a voltage of 2 to 4 volts and a current of 8 to 20 amps.
  • the silver admixture in the anodic raw gold reacts with the chlorine of hydrochloric acid contained in the electrolyte E1: it forms poorly water-soluble silver chloride, which is particularly reflected as an undesirable solid coating on the raw gold anode or on the raw gold scrap. This coating prevents or limits the contact of the electrolyte E1 with the raw gold anode or with the raw gold scrap and therefore hinders the electrolysis.
  • This brittle coating ensures better contact of the electrolyte E1 with the raw gold anode or with the raw gold scrap and therefore no longer limits the electrolysis process as much as is the case with silver chloride.
  • the electrode A1 made of raw gold or the raw gold scrap (in the anode basket or in contact with the contact rod) is subjected to ultrasound.
  • ultrasonic transducer elements which are mounted in a housing, are used as commercial goods for ultrasound exposure.
  • This housing is coupled via a chamber to the outer wall of the tub 1/2 such that the ultrasonic vibrations emerging from the housing pass through the chamber filled with water or glycerol with as little loss as possible and can strike the anode in the tub 1/2.
  • the wall of the chamber and the tub in the area of the ultrasonic vibrations passing through them consists of a material, preferably of polypropylene, which allows the ultrasound to pass through with as little loss as possible.
  • the frequency of the ultrasonic transducer elements used is 40 KHz. You have no direct contact with the electrolyte.
  • Martin-WALTER Ultrasound Technology AG, Hardstr. 13, D-75334 Straubenhard are used as commercial goods for ultrasound exposure.
  • any insoluble particles such as silver chloride or the particles of the brittle coating detached from the anode by ultrasound are filtered out of the electrolyte solution E1 mixed with hydrochloric acid.
  • This filtering out can be done, for example, by means of a circulation pump.
  • the filter cartridges No. NT 10 "(item no. 11007) from Filtertechnik JƤger GmbH (Siemensstr. 1, D-89264 Hasenhorn), which are available as commercial goods, can be used as filter material. These filter cartridges are only permeable to particles smaller than 5 micrometers.
  • a newly prepared electrolyte solution E1 with predefinable initial proportions of hydrochloric acid and urea (carbonic acid diamide) is used. This can e.g. ensure that the concentration of the chloride ions is the same in the electrolyte E1 containing dissociated hydrochloric acid at the beginning of the first and third process steps. And there are no different dissolution times for the gold resulting from different concentrations.
  • titanium electrodes are used as cathode K2 in method step one and as cathode K2 'in method step.
  • anode A1 in process step three as cathode K1 in process step two, as cathode K1 in process step four, as anode A2 in process step two, as anode A2 in process step four, and as anode in process step one, insofar as it does not itself consist of raw gold, platinum-plated titanium electrodes are used.
  • the anode basket for holding the raw gold scrap consists of a mesh-like mesh made of placed titanium expanded metal.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Raffination von Rohgold.
  • Verunreinigtes Gold, im Folgenden als Rohgold bezeichnet, fƤllt insbesondere beim Recycling elektrotechnischer und elektronischer Bauteile an. Ɯblicherweise soll durch das Recycling (Fein)-Gold hƶheren Reinheitsgrades als im vorliegenden Rohgold gewonnen werden. Rohgold ist eine Goldlegierung, die aus Feingold und Beimengungen anderer Metalle besteht. Als Beimengungen treten hƤufig insbesondere Kupfer und gegebenenfalls auch Silber auf.
  • Eines der bekanntesten elektrolytischen Verfahren zur Gewinnung von Feingold hƶchsten Reinheitsgrades wird in der Fachliteratur mit Wohlwill-Verfahren bezeichnet (nach dem Erfinder namens Erich Wohlwill). In der Elektrolyt-Lƶsung ist dissoziierte TetrachloridogoldsƤure HAuCl4 (chloroauric acid) enthalten. Als Anode wird Rohgold verwendet, welches aufgelƶst wird. Durch Ionen-Transfer schlƤgt sich Feingold an der Kathode nieder.
  • In der US 4 612 093 B ist ein Verfahren zur Gewinnung von Feingold aus einer elektrolytisch aufzulƶsenden Rohgold Anode beschrieben. Dieses Verfahren ist durch einen ersten Elektrolytbereiches mit der Anode und durch einen zweiten Elektrolytbereich mit einer (Karbon-) Kathode gekennzeichnet. Beide Bereiche sind von einer semipermeablen Membran getrennt, die fĆ¼r Goldionen aus dem ersten Elektrolytbereich in Richtung Kathode undurchlƤssig ist. Der Elektrolyt im ersten Elektrolytbereich umfasst eine wƤssrige Lƶsung mit dissoziierten Halogenen und einen anfangs Sauerstoff liefernden Zusatz. Durch Zugabe von Bisulfit-Ionen zu der separierten Lƶsung, welche Gold enthaltende Ionen enthƤlt, wird das Feingold ausgefƤllt, siehe Anspruch 8, Absatz e der US 4 612 093 B .
  • In der US 5 009 755 B ist ebenfalls ein Verfahren zur Gewinnung von Feingold aus einer elektrolytisch aufzulƶsendes Rohgold Anode beschrieben. Dieses Verfahren macht auch davon Gebrauch, dass der anodenseitige Bereich durch eine halbdurchlƤssige Membran vom kathodenseitigen Bereich getrennt ist. Die wƤssrige Elektrolytlƶsung enthƤlt
    1. a) Halogen-Ionen, insbesondere dissoziiertes Ammonium-Chlorid, welches auch der Bildung lƶslicher Silber- und Kupferverbindungen dient und
    2. b) einen anfangs wirkenden Sauerstoffspender zur Beeinflussung des Elektropotentials.
  • Die halbdurchlƤssige Membran ist fĆ¼r Gold enthaltende Ionen, fĆ¼r unlƶsliche Komponenten und abrasive Oxyd- Partikel undurchlƤssig. Die Gewinnung von Feingold aus den Gold enthaltenden Ionen im anodenseitigen Bereich erfolgt durch Zugabe von Bisulfit-Salzen.
  • JP S60 70196 A , CN 102 618 885 B und CN 102 978 658 A offenbaren weitere Verfahren zur elektrolytischen Raffination von Gold.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein mehrstufiges, vorzugsweise zweistufiges Verfahren, anzugeben zur Gewinnung von Feingold durch elektrolytische Raffination von mit Begleitelementen verunreinigtem Rohgold
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelƶst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteransprĆ¼chen gekennzeichnet.
  • MaƟnahmen zur Entfernung nichtlƶslicher Partikel, insbesondere von sich wƤhrend der Elektrolyse bildenden Chlor-Verbindungen mit den im Rohgold enthaltenen Beimengungen von Silber, Palladium und Platin sind in den UnteransprĆ¼chen 3 und 4 gekennzeichnet.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmƶglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten AusfĆ¼hrungsbeispielen.
  • In der Beschreibung, in den AnsprĆ¼chen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgefĆ¼hrten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
    • Fig. 1
    Darstellung zum ersten Verfahrensschritt - Anodische Auflƶsung des Rohgoldes;
    Fig. 2
    Darstellung zum zweiten Verfahrensschritt - Kathodische Abscheidung von einfach raffiniertem Feingold;
    Fig. 3
    Darstellung zum dritten Verfahrensschritt - Anodische Auflƶsung des einfach raffinierten Fein-goldes; und
    Fig. 4
    Darstellung zum vierten Verfahrensschritt - Kathodische Abscheidung von zweifach raffiniertem Feingold.
  • Die elektrolytische Raffination zur Gewinnung von Feingold aus mit Begleitelementen verunreinigtem Rohgold erfolgt in einer Wanne 1/2, die durch eine fĆ¼r bestimmte Ionen durchlƤssige Membran 3 in einen ersten Bereich 1 und einen zweiten Bereich 2 aufgeteilt ist. Jeder Bereich umfasst eine Elektrode A1, K2 und eine Elektrolyt-Lƶsung E1, E2. Als Begleitelemente sind unedle Metalle wie Kupfer, Nickel, Zinn und Zink bzw. deren Verbindungen, als edie Metalle sind Silber, Palladium und Platinmetalle bzw. deren Verbindungen zu berĆ¼cksichtigen.
  • FĆ¼r den ersten Verfahrensschritt, der anodischen Auflƶsung des Rohgoldes, siehe Fig. 1, wird im ersten Bereich 1 eine als Anode wirkende Elektrode A1 aus Rohgold oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott beladener Anodenkorb oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott in Kontakt stehender Kontaktstab mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle fĆ¼r einen Gleichstromkreis verbunden. Diese Anode A1 wird in einer dissoziierte SalzsƤure und / oder dissoziierte Chloridsalze enthaltenden wƤssrigen Elektrolyt-Lƶsung E1 angeordnet. Die SalzsƤure-Konzentration der Elektrolyt-Lƶsung E1 liegt im Bereich zwischen 5 und 15%.
  • Mit Dissoziation wird der Zerfall eines MolekĆ¼ls, z.B. eines Salzes in seine Ionen-Bestandteile bezeichnet. Bei Auflƶsung von Kochsalz in einer wƤssrigen Lƶsung ergeben sich positiv geladene NatriumIonen und negativ geladene Chlor-Ionen.
  • Im zweiten Bereich 2 wird eine als Kathode wirkende Elektrode K2 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und in einer dissoziierte SchwefelsƤure und/oder dissoziierte Sulfat-Salze enthaltenden wƤssrigen Elektrolyt-Lƶsung E2 angeordnet. Die SchwefelsƤure-Konzentration in der Elektrolyt-Lƶsung E2 liegt bei ca. 10%.
  • Die Membran 3 trennt beide Elektrolyt-Lƶsungen E1 und E2 voneinander.
  • Die aus Rohgold bestehende Anode wird unter Bildung von positiv geladenen unedle Metalle enthaltenden Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen (auch negativ geladene Gold-Komplex-Anionen genannt) aufgelƶst.
  • Die Membran 3 ist nur fĆ¼r positiv geladene im ersten Bereich 1 gebildete Kationen in Richtung der im zweiten Bereich 2 angeordneten negativen Kathode K2 durchlƤssig, an der sich das in den Kationen enthaltene Metall, gegebenenfalls z.B. Kupfer niederschlƤgt.
  • In der Elektrolyt-Lƶsung E1 im ersten Bereich 1 werden negative geladene Gold enthaltenden Anionen angereichert.
  • Als Anode im Bereich 1 im ersten Verfahrensschritt kommt auch ein mit Rohgold-Schrott beladener sogenannter Anodenkorb aus stromleitfƤhigem Material in Betracht. Der Kontakt zwischen Anodenkorb und dem Rohgold-Schrott muss gewƤhrleistet sein. Des Weiteren kann auch ein Kontaktstab in Kontakt zum Rohgotd-Schrott als Anode verwendet werden.
  • FĆ¼r den zweiten Verfahrensschritt, der kathodischen Abscheidung von einfach raffiniertem Feingold, siehe Fig. 2, wird nach Auflƶsung des Rohgolds im ersten Bereich 1 gemƤƟ erstem Verfahrensschritt im ersten Bereich 1 in der Elektrolyt-Lƶsung E1 eine mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundene als Kathode wirkende Elektrode K1' angeordnet.
  • Im zweiten Bereich 2 wird in der Elektrolyt-Lƶsung E2 eine mit dem positiven Pol der Stromquelle verbundene als Anode wirkende Elektrode A2 angeordnet.
  • Der Niederschlag des Goldes aus den ursprĆ¼nglich negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen erfolgt an der negativen Kathode K1 im ersten Bereich 1 als einfach raffiniertes Feingold. Das einfach raffinierte Gold weist einen hƶheren Reinheitsgrad auf als das Gold in der Rohgold-Anode A1 oder im Rohgold-Schrott.
  • Im dritten mit "Anodische Auflƶsung des einfach raffinierten Feingoldes" bezeichneten Verfahrensschritt wird die gemƤƟ zweiten Verfahrensschritt mit einfach raffiniertem Feingold beschichtete Elektrode K1 im ersten Bereich 1 als Anode wirkende Elektrode A1' mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der SalzsƤure enthaltenden Elektrolyt-Lƶsung E1 angeordnet, Im zweiten Bereich 2 wird eine mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundene als Kathode wirkende Elektrode K2' in der SchwefelsƤure enthaltenden Elektrolyt-Lƶsung E2 angeordnet.
  • Dass das an der Elektrode A1' haftende einfach raffinierte Feingold wird unter Bildung von positiv geladenen unedle Metalle enthaltenden Kationen, wie Kupfer-Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen aufgelƶst.
  • Die Membran 3 ist nur fĆ¼r positiv geladene im ersten Bereich 1 gebildete Kationen in Richtung der im zweiten Bereich 2 angeordneten negativen Kathode K2' durchlƤssig, an der sich das in den Kationen enthaltene unedle Metall niederschlƤgt.
  • FĆ¼r den vierten Verfahrensschritt ".Kathodische Abscheidung von zweifach raffiniertem Feingold" wird nach Auflƶsung des einfach raffiniertem Feingold gemƤƟ drittem Verfahrensschritt die als Kathode wirkende Elektrode K1' mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt-Lƶsung E1 im ersten Bereich 1 angeordnet.
  • Im zweiten Bereich 2 wird die als Anode wirkende Elektrode A2' mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt-Lƶsung E2 angeordnet.
  • Das Gold aus den ursprĆ¼nglich negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen im ersten Bereich 1 schlƤgt sich an der negativen Kathode K1' als zweifach raffiniertes Feingold nieder. Das zweifach raffinierte Gold weist einen hƶheren Reinheitsgrad auf als das einfach raffinierte Gold.
  • Den ersten bis vierten Verfahrensschritten kƶnnen sich erfindungsgemƤƟ weitere Verfahrensschritte fĆ¼nf und sechs anschlieƟen. Im fĆ¼nften Verfahrensschritt wĆ¼rde in Analogie zum dritten Verfahrensschritt das im fĆ¼nften und sechsten Verfahrensschritt kathodisch abgeschiedene zweifach raffinierte Feingold anodisch aufgelƶst und im sechsten Verfahrensschritt in Analogie zu, vierten Verfahrensschritt als dreifach raffiniertes Feingold kathodisch abgeschieden werden.
  • In daran wieder anschlieƟendem siebten und achten Verfahrensschritt analog zu den dritten und vierten bzw. fĆ¼nften und sechsten Verfahrensschritten kann vierfach raffiniertes Feingold gewonnen werden usw.
  • FĆ¼r das erfindungsgemƤƟe Verfahren wird vorzugsweise eine z.B. von der Firma Ion-power GmbH, Level 5, Terimalstr. Mitte 18; D 85356 MĆ¼nchen als Handelsware vertriebene Membran verwendet, welche aus sulfonierten Tetrafluorethylen-Polymer (PTFE) mit ionischen Eigenschaften (mit negativ geladenen SO3 Resten) besteht. Diese Eigenschaft ist umschrieben mit "selektiv leitend fĆ¼r Protonen und andere Kationen (Sperreffekt fĆ¼r Anionen)."
  • Derartige Membran wurden bisher fĆ¼r folgende technische Anwendungen eingesetzt (Zitat, Fundstelle https://de.wikipedia.org/wiki/Nafion), nicht aber fĆ¼r die erfindungsgemƤƟe elektrolytische Gold-Raffination:
    • Ionenaustauscher -Membranen bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse
    • Trocknung oder Befeuchtung von Gasen aufgrund seiner hohen SelektivitƤt und PermeabilitƤt fĆ¼r Wasser(dampf)
    • Protonen-Ausstauscher-Membran in Polymerelektrolyt- und Direktmethanolbrennstoffzellen
    • Herstellung von ChromsƤure und Regenerierung von verunreinigten ChrombƤdern
    • Herstellung von Kaliumdicyanidoaurat (-1) durch Auflƶsung einer Goldanode in Kaliumcyanid (KCN)
    • Als stark saurer, fester Katalysator
  • Das erfindungsgemƤƟe Verfahren wird bei einer Temperatur von ca. 55 Grad Celsius durchgefĆ¼hrt. Die Gold auflƶsenden Verfahrensschritte eins und drei erfolgen bei einer Spannung von 5 bis 6 Volt mit einer StromstƤrke von maximal 30 Ampere; die Gold abscheidenden Verfahrensschritte zwei und vier bei einer Spannung von 2 bis 4 Volt und einer StromstƤrke von 8 bis 20 Ampere.
  • Die Silberbeimengung im anodischen Rohgold reagiert mit dem im Elektrolyten E1 enthaltenen Chlor der SalzsƤure: Es bildet sich schwer wasserlƶsliches Silberchlorid, das sich insbesondere als unerwĆ¼nschter fester Ɯberzug an der Rohgold-Anode bzw. am Rohgold-Schrott niederschlƤgt. Dieser Ɯberzug verhindert oder schrƤnkt den Kontakt des Elektrolyten E1 mit der Rohgold-Anode bzw. mit dem Rohgold-Schrott ein und behindert deshalb die Elektrolyse.
  • Es wurde erfindungsgemƤƟ festgestellt, dass durch BeifĆ¼gung von Harnstoff (KohlensƤurediamid) in den Elektrolyten E1 die Bildung von Silberchlorid dahingehend beeinflusst wird, dass sich nunmehr nur noch ein brĆ¼chiger Ɯberzug an der Rohgold-Anode bzw. dem Rohgold-Schrott ausbildet. Dieser brĆ¼chige Ɯberzug haftet im Vergleich zu dem vormals festen Ɯberzug aus Silberchlorid nur noch leicht an der Rohgold Anode bzw. dem Rohgold-Schrott an.
  • Dieser brĆ¼chige Ɯberzug gewƤhrt einen besseren Kontakt des Elektrolyten E1 mit der Rohgold-Anode bzw. mit dem Rohgold-Schrott und schrƤnkt deshalb den Elektrolyse-Vorgang nicht mehr so stark ein, wie es bei Silberchlorid der Fall ist.
  • Es wurde weiterhin beobachtet, das eine Beaufschlagung der Rohgold-Anode A1 bzw. des Rohgold-Schrotts (im Anodenkorb oder in Kontakt zum Kontaktstab) mit Ultraschall erfindungsgemƤƟ, die Ausbildung eines unerwĆ¼nschten festen Ɯberzugs aus Silberchlorid an der Rohgold-Anode bzw. am Rohgold-Schrott vermindern kann oder erfindungsgemƤƟ den nur leicht an der Rohgold-Anode bzw. dem Rohgold-Schrott anhaftenden brĆ¼chigen Ɯberzug mechanisch ablƶsen kann.
  • Aus diesem Grunde wird erfindungsgemƤƟ die Elektrode A1 aus Rohgold bzw. der Rohgold-Schrott (im Anodenkorb oder in Kontakt mit dem Kontaktstab) mit Ultraschall beaufschlagt.
  • Zur Ultraschall-Beaufschlagung werden als Handelsware verfĆ¼gbare sogenannte Ultraschall-Schwinger-Elemente benutzt, die in einem GehƤuse montiert sind. Dieses GehƤuse ist Ć¼ber eine Kammer derart mit der AuƟenwandung der Wanne 1/2 gekoppelt, dass die aus dem GehƤuse austretenden Ultraschallschwingungen mƶglichst verlustfrei die mit Wasser oder Glycerin gefĆ¼llte Kammer passieren und auf die Anode in der Wanne 1/2 auftreffen kƶnnen. Die Wandung der Kammer und der Wanne im Bereich der sie passierenden Ultraschallschwingungen besteht aus einem Material, vorzugsweise aus Polypropylen, welches den Ultraschall mƶglichst verlustfrei passieren lƤsst. Die Frequenz der verwendeten Ultraschall-Geber-Elemente liegt bei 40 KHz. Sie haben keinen direkten Kontakt mit dem Elektrolyten. Als Bezugsquelle der Ultraschall-Schwinger-Elemente sei genannt:
    Martin-WALTER Ultraschall-Technik AG, Hardstr. 13, D-75334 Straubenhard.
  • Aus der mit SalzsƤure versetzten Elektrolyt-Lƶsung E1 werden gegebenenfalls anfallende unlƶsliche Partikel wie Silberchlorid oder die vom Ultraschall von der Anode abgelƶsten Partikel des brĆ¼chigen Ɯberzugs herausgefiltert. Dieses Herausfiltern kann z.B. mittels einer Kreislauf-Pumpe erfolgen. Als Filtermaterial kƶnnen z.B. die als Handelsware verfĆ¼gbaren Filterkerzen Nr. NT 10" (Artikelnr. 11007) der Fa. Filtertechnik JƤger GmbH (Siemensstr.1, D- 89264 WeiƟenhorn) verwendet werden. Diese Filterkerzen sind nur fĆ¼r Partikel kleiner als 5 Mikrometer durchlƤssig.
  • In den Verfahrensschritten zur Auflƶsung des Roh- oder Feingoldes wird jeweils eine neu angesetzte Elektrolyt-Lƶsung E1 mit vorgebbaren Anfangs-Anteilen an SalzsƤure und Harnstoff (KohlensƤurediamid) verwendet. Dadurch kann z.B. gewƤhrleistet werden, dass in dem dissoziierte SalzsƤure enthaltenden Elektrolyten E1 zu Beginn des ersten und dritten Verfahrensschrittes die Konzentration der Chlorid-Ionen die gleiche ist. Und sich keine durch unterschiedliche Konzentrationen ergebende unterschiedliche Auflƶsungszeiten fĆ¼r das Gold ergeben.
  • Um zu vermeiden, dass sich wƤhrend der Elektrolyse an den Elektroden durch chemische Prozesse das Elektrodenmaterial auflƶsende Reaktionen ergeben, werden als Kathode K2 im Verfahrensschritt eins und als Kathode K2' im Verfahrensschritt drei Titan-Elektroden verwendet. Als Anode A1 im Verfahrensschritt drei, als Kathode K1 im Verfahrensschritt zwei, als Kathode K1 im Verfahrensschritt vier, als Anode A2 im Verfahrensschritt zwei, als Anode A2 im Verfahrensschritt vier, sowie als Anode im Verfahrensschritt eins, soweit sie nicht selbst aus Rohgold besteht, werden platinierte Titan-Elektroden verwendet.
  • Der Anodenkorb zur Aufnahme des Rohgold-Schrotts besteht aus einem maschenartigen Geflecht aus platziertem Titan-Streckmetall.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erster Bereich
    2
    zweiter Bereich
    3
    Membran
    Ā½
    Wanne
    A1
    Anode
    A2
    Anode
    K1
    Kathode
    K2
    Kathode
    E1
    Elektrolyt-Lƶsung
    E2
    Elektrolyt-Lƶsung
    A'1
    Anode
    K'1
    Kathode

Claims (6)

  1. Verfahren zur Gewinnung von Feingold durch elektrolytische Raffination von mit Begleitelementen verunreinigtem Rohgold, wobei die Elektrolyse in einer Wanne erfolgt, die durch eine fĆ¼r bestimmte Ionen durchlƤssige Membran (3) in einen ersten Bereich (1) und einen zweiten Bereich (2) aufgeteilt ist, wobei jeder Bereich eine Elektrode und eine Elektrolyt-Lƶsung umfasst, gekennzeichnet durch folgende aufeinanderfolgende Verfahrensschritte:
    a) Anodische Auflƶsung des Rohgoldes
    Im ersten Bereich (1) wird eine als Anode wirkende Elektrode (A1) aus Rohgold oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott beladener Anodenkorb oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott in Kontakt stehender Kontaktstab mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle fĆ¼r einen Gleichstromkreis verbunden und in einer dissoziierte SalzsƤure und / oder dissoziierte Chloridsalze enthaltenden Elektrolyt-Lƶsung (E1) angeordnet, im zweiten Bereich (2) wird eine als Kathode wirkende Elektrode (K2) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und in einer dissoziierte SchwefelsƤure und/oder dissoziierte Sulfat-Salze enthaltenden Elektrolyt-Lƶsung (E2) angeordnet, wobei die Membran (3) beide Elektrolyt-Lƶsungen (E1) und (E2) voneinander trennt, wobei sich das Rohgold unter Bildung von positiv geladenen unedle Metalle enthaltenden Kationen, wie Kupfer-Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen auflƶst, und wobei die Membran (3) nur fĆ¼r positiv geladene im ersten Bereich (1) gebildete Kationen in Richtung der im zweiten Bereich (2) angeordneten negativen Kathode (K2) durchlƤssig ist, an der sich das in den Kationen enthaltene unedle Metall niederschlƤgt und wobei die Elektrolyt-Lƶsung (E1) im ersten Bereich (1) mit negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen angereichert wird;
    b) Kathodische Abscheidung von einfach raffinierten Feingold
    Nach Auflƶsung des Rohgolds im ersten Bereich (1) gemƤƟ Verfahrensschritt a) wird im ersten Bereich (1) in der Elektrolyt-Lƶsung (E1) eine mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundene als Kathode wirkende Elektrode (K1) angeordnet und im zweiten Bereich (2) in der Elektrolyt-Lƶsung (E2) wird eine mit dem positiven Pol der Stromquelle verbundene als Anode wirkende Elektrode (A2) angeordnet, wobei sich das Gold aus den ursprĆ¼nglich negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen im ersten Bereich (1) an der negativen Kathode K1 als einfach raffiniertes Feingold mit hƶherem Reinheitsgrad niederschlƤgt als der Reinheitsgrad des Goldes in der Rohgold-Anode (A1) betrƤgt;
    c) Anodische Auflƶsung des einfach raffinierten Feingoldes
    Die gemƤƟ Verfahrensschritt b) mit einfach raffiniertem Feingold beschichtete Elektrode (K1) wird im ersten Bereich (1) als Anode wirkende Elektrode (A1') mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der SalzsƤure und / oder dissoziierte Chloridsalze enthaltenden Elektrolyt-Lƶsung (E1) angeordnet wƤhrend im zweiten Bereich (2) eine mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundene als Kathode wirkende Elektrode (K2') in der SchwefelsƤure und/oder dissoziierte Sulfat-Salze enthaltenden Elektrolyt-Lƶsung (E2) angeordnet wird, wobei das an der Elektrode (A1') haftende einfach raffinierte Feingold unter Bildung von positiv geladenen unedle Metalle enthaltenden Kationen, wie Kupfer-Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen aufgelƶst wird, und wobei die Membran (3) nur fĆ¼r positiv geladene im ersten Bereich (1) gebildete Kat-Ionen in Richtung der im zweiten Bereich (2) angeordneten negativen Kathode K2' durchlƤssig ist, an der sich das in den Kationen enthaltene unedle Metall niederschlƤgt;
    d) Kathodische Abscheidung von zweifach raffiniertem Feingold
    Nach Auflƶsung des einfach raffiniertem Feingold gemƤƟ Verfahrensschritt c) wird eine als Kathode wirkende Elektrode (K1') mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt-Lƶsung (E1) im ersten Bereich (1) angeordnet, wƤhrend im zweiten Bereich (2) eine als Anode wirkende Elektrode (A2') mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt-Lƶsung (E2) angeordnet wird, wobei sich das Gold aus den ursprĆ¼nglich negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen im ersten Bereich (1) an der negativen Kathode (K1') als zweifach raffiniertes Feingold mit hƶherem Reinheitsgrad niederschlƤgt als der Reinheitsgrad des im Verfahrensschritt b) an der Kathode (K1) niedergeschlagenen einfach raffinierten Goldes betrƤgt;
    e) die Elektrolyt-Lƶsung (E1) zumindest im ersten Verfahrensschritt a) zusƤtzlich Harnstoff (KohlensƤurediamid) enthƤlt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) aus sulfonierten Tetrafluorethylen-Polymer (PTFE) mit negativ geladenen SO3 Resten besteht.
  3. Verfahren nach einem der AnsprĆ¼che 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (A1) aus Rohgold oder der Rohgold-Schrott im Anodenkorb oder der mit dem Kontaktstab in Kontakt stehende Rohgold-Schrott mit Ultraschall beaufschlagt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden AnsprĆ¼che, dadurch gekennzeichnet, dass aus der mit SalzsƤure und / oder dissoziierte Chloridsalze versetzten Elektrolyt-Lƶsung (E1) gegebenenfalls gebildete unlƶsliche Partikel wie Silberchlorid herausgefiltert werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden AnsprĆ¼che, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verfahrensschritten a) und c) zur Auflƶsung des Roh- oder Feingoldes jeweils eine neu angesetzte Elektrolyt-Lƶsung (E1) mit vorgebbaren Anfangs-Anteilen an SalzsƤure und / oder dissoziierte Chloridsalze und Harnstoff (KohlensƤurediamid) verwendet wird
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (K2) in Verfahrensschritt a) und die Kathode (K2') in Verfahrensschritt c) aus Titan hergestellt ist ,dass die Anode (A1') in Verfahrensschritt c), die Kathode (K1) in Verfahrensschritt b), die Kathode (K1') in Verfahrensschritt d), die Anode (A2) in Verfahrensschritt b), die Anode (A2') im Verfahrensschritt d), sowie die Anode in Verfahrensschritt a), soweit sie nicht selbst aus Rohgold besteht, aus Titan hergestellt ist, welches platiniert ist.
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