HU184243B - Process for recovering gold and/or silver from ion-exchanging resines conteining them - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya javított eljárás szerves polimeralapú ioncserélő gyantákon megkötött arany és/vagy ezüst kinyerésére. A találmány szerint az aranyat és/vagy ezüstöt tartalmazó ioncserélő gyantát tömény (azaz legalább 90%-os) kénsawal kezelik 400-800 °C-on,kívánt esetben az elegyhez a kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy azután segédoxidálószert is adnak, majd a gyanta anyagának teljes mértékű elroncsolódása után a színfém formájában kapott aranyat és/vagy ezüstöt ismert módon elkülönítik. A találmány szerinti eljárással az ismert módszereknél lényegesen egyszerűbben és gazdaságosabban teljes egészében visszanyerhető az ioncserélő gyantán megkötött nemesfém. -1-

Description

A találmány tárgya új eljárás arany és/vagy ezüst kinyerésére az azokat tartalmazó ioncserélő gyantákból.

Ismert, hogy az aranyat vagy az ezüstöt ion vagy ionos komplex formájában tartalmazó oldatok, például a galvanizáló üzemekben keletkező mosóvizek, fényképészeti oldatok stb. nemesfém-tartalma ioncserélő gyantákon megköthető (902 933 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás; Cvetnüe Metalli 197513, 80-83; 1976/18, 81-83; 1972/2, 64-65; 1971/11, 22-24; Dechema Monographien 1964, 115-121;

Revista de Chimie 1969/4, 223-225). Az ioncserélő gyantán feldúsult aranyat és/vagy ezüstöt rendszerint a gyanta eluálásával vagy a gyanta kohósításával nyerik vissza.

Elúciós eljárásokat ismertetnek többek között a következő közlemények: 2 355 677 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás: Cvetnüe Metalli 1970/3, 70-74; Revue Roumaine de Chimie 1979/19/4, 715-725.

Az elúciós eljárások hátránya az, hogy a gyanta rendszerint csak néhány alkalommal regenerálható, mert a gyanta a műveletek során elszennyeződik, és ioncserélő kapacitása igen nagy mértékben csökken. További, igen komoly hátrányt jelent, hogy az elúciós eljárások során termékként az arany és/vagy ezüst-ionokat viszonylag kis (rendszerint tized %-os nagyságrendű) koncentrációban tartalmazó oldatokat kapnak, és ezekből az oldatokból csak további bonyolult, energia-, berendezés- és munkaigényes műveletekkel (betöményítés, elektrolízis stb.) lehet elválasztani a kívánt nemesfémeket. Külön problémát jelent arany visszanyerése esetén az, hogy az eluálható ioncserélő gyanták kapacitása csekély. A nagykapacitású gyantákról az arany-ionok nem oldhatók le; ezek a gyanták csak kohósítással dolgozhatók fel.

A kohósításos feldolgozás lényege az, hogy az ioncserélő gyantát magas (rendszerint 1000 °C fölötti, esetenként 1500 °C-ot is meghaladó) hőmérsékleten teljesen elégetik, és ekkor az égetés maradékaként színfém formájában kapják az aranyat és/vagy az ezüstöt. Ezen eljárásra irodalmi közleményt nem találtunk, de ismert, hogy a Degussa (NSZK) és a Parker (Franciaország) cég ilyen berendezést gyárt és szállít.

A kohósításos eljárások hátránya, hogy különleges égetőberendezéseket igényelnek, és az égetés energiaigénye igen nagy. További hátrányt jelent, hogy az égetéskor keletkező füstgázok jelentős mennyiségű finomszemcsés szilárd anyagot sodornak magukkal, ami még tartalmaz aranyat és/vagy ezüstöt. Az elsodort finomszemcsés szilárd anyag elkülönítéséhez további berendezéselemekre (például különleges ciklonokra stb.) van szükség, ellenkező esetben ugyanis a finomszemcsés szilárd anyag arany- és/vagy ezüsttartalma veszendőbe megy.

A találmány szerint olyan új eljárást biztosítunk aranyat és/vagy ezüstöt tartalmazó ioncserélő gyanták feldolgozására és a gyantán megkötött nemesfém visszanyerésére, amely az ismert eljárásoknál lényegesen kevésbé berendezés- és energiaigényes, és amellyel a gyantán megkötött nemesfém egyszerűen és teljes egészében visszanyerhető.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az arany és/vagy ezüst megkötésére alkalmazott, szerves polimer-alapú ioncserélő gyanták kémiai úton, erős oxidálószerek alkalmazásával tökéletesen elroncsolhatók. A roncsolási művelet során a gyanta anyaga gáz- vagy 2 gőzhalmazállapotú vegyületekké alakul és eltávozik a rendszerből, a gyantán megkötött arany és/vagy ezüst pedig színfém formájában teljes egészében visszamarad a roncsoló berendezésben.

A találmány tárgya tehát új eljárás szerves polimeralapú ioncserélő gyantákon megkötött arany és/vagy ezüst kinyerésére. A találmány értelmében az aranyat és/vagy ezüstöt tartalmazó ioncserélő gyantát tömény (azaz legalább 90 %-os) kénsavval kezeljük 400-800 °C-on, kívánt esetben az elegyhez a kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy azután segédoxidálószert is adunk, majd a gyanta anyagának teljes mértékű elroncsolódása után a színfém formájában kapott aranyat és/vagy ezüstöt ismert módon elkülönítjük.

A találmány szerinti eljárásban bármilyen szerves polimer alapú ioncserélő gyantából kiindulhatunk, amely anionos vagy kationos formában megkötve aranyat és/vagy ezüstöt tartalmaz. A „szerves polimer-alapú gyanta” megjelölésen az összes szénvázas ioncserélő gyantatípust értjük; ez a megjelölés természetesen nem foglalja magában a szilíciumvázas ioncserélőket, így a zeolitokat stb.

Az ioncserélő gyantákat feldolgozás előtt célszerű szárítani. Nincs ugyan akadálya annak, hogy közvetlenül az ioncserélő üzemből kapott, még jelentős mennyiségű vizet tartalmazó gyantát kezeljük tömény kénsavval; ez a módszer azonban kevésbé előnyös, mert a gyanta víztartalma hígítja a kénsavat, és a víz roncsolás közben történő eltávolítása fokozza az eljárás energiaigényét.

A találmány szerinti eljárásban tömény kénsavként rendszerint az ipari minőségű, 96—98 %-os töménységű kénsavat használjuk fel. Az eljárásban előnyösen alkalmazhatunk oleumot is. Az oleum kéntrioxid-tartalma nem döntő jelentőségű tényező; a roncsolás sikeresen végrehajtható olyan oleummal is, amelyből a tárolás során kikristályosodott a kéntrioxid. A leírásban és az igénypontsorozatban a „tömény kénsav” megjelölésen az oleumot is értjük.

súlyrész gyantához (a gyanta szárazanyag-tartalmára vonatkoztatva) célszerűen legalább 1 súlyrész tömény kénsavat adunk. A roncsolás ugyan ennél kevesebb tömény kénsavval is végrehajtható, ekkor azonban szükségtelenül hosszú időt vesz igénybe a roncsolás, és a roncsolás során robbanó elegyek is képződhetnek. Az üzemi gyakorlatban 1 súlyrész gyantához (szárazanyagra vonatkoztatva) rendszerint 1,5-2 súlyrész tömény kénsavat adunk.

Kívánt esetben az elegyhez a tömény kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy azután segédoxidálószert is adhatunk. Segédoxidálószerként minden olyan vegyszert felhasználhatunk, amely erősen savas közegben oxidáló hatást fejt ki. A segédoxidálószerek közül példaként a peroxidokat (köztük a hidrogénperoxidot), a perszulfátokat és a tömény vagy hígított salétromsavat említjük meg. Különösen előnyös segédoxidálószernek bizonyult ez ammónium-perszulfát, ebből a vegyületből ugyanis a roncsolás során illékony — tehát a rendszerből teljes egészében eltávozó - ammóniumsók képződnek. A salétromsav alkalmazása környezetvédelmi szempontokra tekintettel a perszulfátok vagy peroxidok alkalmazásánál kevésbé előnyös.

Segédoxidálószerek alkalmazása esetén a roncsolás alacsonyabb hőmérsékleteken és rövidebb idő alatt is tökéletesen végbemegy.

A segédoxidálószer beadagolásának időpontja és fel-21

184 243 használandó mennyisége nem döntő jelentőségű tényező. Az üzemi tapasztalatok szerint a segédoxidálószert annál nagyobb mennyiségben célszerű felhasználni, minél korábban adjuk az elegyhez. Ha a segédoxidálószert közvetlenül a roncsolás kezdetén vagy a roncsolás korai szakaszában adagoljuk be, 1 súlyrész tömény kénsavra vonatkoztatva rendszerint 0,25-0,5 'súlyrész segédoxidálószert használunk fel, míg ha a segédoxidálószert a roncsolás későbbi szakaszában juttatjuk az elegyhez, a segédoxidálószer mennyisége 1 súlyrész tömény kénsavra vonatkoztatva 0,05-0,25 súlyrész is lehet. Természetesen a segédoxidálószert a fent közölteknél nagyobb mennyiségben is felhasználhatjuk, ebből azonban további előnyök már nem származnak.

Kívánt esetben a roncsolás további gyorsítása céljából a reakcióelegybe oxigént, oxigéntartalmú gázelegyet (például levegőt vagy oxigénben dúsított levegőt) vagy vízgőzt vezethetünk. A gőz- vagy gázhalmazállapotú segédanyagok bevezetését célszerűen akkor kezdjük meg, amikor a roncsolás már körülbelül 50%-ban lezajlott.

Egy előnyös eljárásmód szerint a roncsolást két lépésben hajtjuk végre, úgy, hogy először a gyantát tömény kénsavas kezeléssel előroncsoljuk addig, amíg a gyanta térfogata a kiindulási érték 30-50 %-ára nem csökken. Ebben a műveletben segédoxidálószert is felhasználhatunk a kénsav mellett, gőz- vagy gázhalmazállapotú segédanyagokat azonban rendszerint nem alkalmazunk. Ezután több előroncsolási lépésben kapott tégelymaradékot egyesítünk, és a korábban ismertetett módon folytatjuk a gyanta roncsolását. Ebben a második műveletben célszerűen mindig adunk segédoxidálószert az elegyhez, és gőz- vagy gázhalmazállapotú segédanyagokat is alkalmazunk. A kétlépéses eljárással jelentősen fokozhatjuk a roncsoló berendezések termelőkapacitását.

A roncsolás során a gyanta anyagából és a beadagolt vegyszerekből gáz- vagy gőzhalmazállapotú vegyületek (széndioxid, szénmonoxid, kéndioxid, víz, illékony ammóniumsók stb.) képződnek. A roncsoló berendezést elhagyó gázokat és gőzöket vizes-lúgos mosóba vezetjük, ahol eltávolítjuk a környezetre ártalmas komponenseket. Ez az utókezelési lépés a találmány szerinti eljárásban kizárólag a környezetszennyezés elleni védekezésre szolgál, ellentétben az ismert kohósítási műveletekkel, ahol a füstgázok utókezelésének elsődleges célja az elsodort szilárd szemcsék elválasztása és újbóli visszavezetése a folyamatba. Minthogy a találmány szerinti eljárásban a gyantát kémiai úton oxidáljuk, a roncsolás során lényegesen kevesebb gáz képződik, mint az intenzív levegőcirkuláltatást igénylő kohósításban, és sem a gázok mennyisége, sem pedig fejlődésük hevessége nem elegendő ahhoz, hogy a gázok roncsolatlan szilárd anyagot sodorhassanak magukkal. A kezeletlen szilárd szemcsék elsodródásából származó veszteségek a találmány szerinti eljárással biztonsággal kiküszöbölhetők.

A roncsolás teljessé válása után a roncsoló berendezésben tégelymaradékként színarany és/vagy színezüst marad vissza, amely tartalmazza a gyantában lévő el nem roncsolható szervetlen szennyezéseket is. Amennyiben az ioncseréhez felhasznált folyadék az arany- és/vagy ezüst-ionok mellett egyéb fémek ionjait is tartalmazta, és a gyanta ezeket a fémionokat is megkötötte, a gyantán lévő egyéb fémionokból a roncsolás végén színfém, illetve fémoxidok vagy fémsók képződnek, amelyek szennyezik az aranyat és/vagy az ezüstöt. Ezek a szenynyezőanyagok azonban ismert módon — például savas oldással — könnyen eltávolíthatók az arany és/vagy az ezüst mellől. Az arany és az ezüst ismert módon választóvizes oldással választható el egymástól. Kívánt esetben a tégelymaradékként kapott fémaranyat királyvízben feloldhatjuk, és az így kapott aranyklorid oldatot ismert módszerekkel tetszés szerinti aranysókká dolgozhatjuk fel.

A találmány szerinti eljárást az alábbi példákban ismertetjük. A példákban arany kinyerését írjuk le; az eljárás azonban ezüst kinyerésére is alkalmazható.

1. példa g szárított, 5—6 % aranytartalmú ioncserélő gyantához részletekben 40 g tömény kénsavat keverünk. Az erősen felmelegedett elegyet a heves reakció lezajlása után fokozatosan továbbhevítjük. Az égetés ideje előnyösen 2,5-3 óra.

2. példa g szárított, 5-6% aranytartalmú gyantához keverés közben, részletekben 40 g oleumot adagolunk. Az erősen felmelegedett elegyet fokozatosan tovább melegítve 700-800 c-on 2 órán át izzítjuk.

3. példa g szárított, 5—6% aranytartalmú gyantához 5 g ammónium-perszulfátot keverünk, majd a keverékhez részletekben 40 g oleumot adunk. A keveréket 2 órán át 700-800 °C-on hevítjük.

4. példa g szárított, 5—6% aranytartalmú gyantához részletekben 40 g oleumot keverünk. 1 órai izzítás után, amikor a gyanta kb. 50%-a elroncsolódott, a tégelymaradékba 5 g ammónium-perszulfátot keverünk, és a keveréket további 1 órán át izzítjuk.

Ammóniumperszulfát helyett 10 g tömény salétromsavat vagy ennek megfelelő mennyiségű hígított salétromsavat is felhasználhatunk.

5. példa

200 ml 0,1 n ezüstnitrát oldatából 20 ml ioncserélő gyantán megkötöttük az ezüstöt, majd az ezüsttartalmú gyantát szárítás után 50 g 10% kéntrioxid tartalmú oleummal elroncsoltuk, a hőmérséklet 700-800 °C-ig történő emelése közben. A roncsolás teljessé tételének érdekében hozzáadtunk a reakcióelegyhez 2 g ammóniumperszulfátot és a hevítést 5 órán keresztül folytattuk. A folyamat végén 2,0 g ezüstöt nyertünk.

Claims (14)

1. Eljárás szerves polimer-alapú ioncserélő gyantákon megkötött arany kinyerésére, azzal jellemezve, hogy az aranyat tartalmazó ioncserélő gyantát tömény (azaz 3

-3184 243 legalább 90 %-os) kénsawal kezeljük 400-800 °C-on, kívánt esetben az elegyhez a kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy azután segédoxidálószert is adunk, majd a gyanta anyagának teljes mértékű elroncsolódása után a színfém formájában kapott aranyat ismert módon el- 5 különítjük.

(Elsőbbség: 1980. február 22.)

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy tömény kénsavként 96-100%-os kénsavat vagy oleumot használunk fel. ío (Elsőbbség: 1980. február 22.)

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 1 súly rész gyantához (szárazanyagra vonatkoztatva) legalább 1 súlyrész tömény kénsavat adunk. 15 (Elsőbbség: 1980. február 22.)

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy segédoxidálószerként perszulfátokat, peroxidokat vagy tömény vagy hígított salétromsavat használunk fel. 20 (Elsőbbség: 1980. február 22.)

5. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy segédoxidálószerként ammónium-perszulfátot vagy hidrogénperoxidot alkalmazunk. 25 (Elsőbbség: 1980. február 22.)

6. Az 1., 4. vagy 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a segédoxidálószert a tömény kénsawal egyidőben vagy a roncsolás kezdeti szakaszán adagoljuk be, és 1 súlyrész tömény 30 kénsavra vonatkoztatva 0,25-0,5 súlyrész segédoxidálószert használunk fel.

(Elsőbbség: 1980. február 22.)

7. Az 1., 4. vagy 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a segédoxidáló- 35 szert a roncsolás 30—50 %-os lezajlása után adagoljuk be, és 1 súlyrész tömény kénsavra vonatkoztatva 0,05-0,25 súlyrész segédoxidálószert használunk fel.

(Elsőbbség: 1980. február 22.)

8. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás 40 foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az elegybe a kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy ezután oxigént, oxigéntartalmú gázelegyet vagy vízgőzt is vezetünk.

(Elsőbbség: 1980. február 22.)

9. A 8.igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oxigén, oxigéntartalmú gázelegy és/vagy vízgőz bevezetését a roncsolás 30—50 %-os lezajlása után kezdjük meg.

(Elsőbbség: 1980. február 22.) \

10. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás ’ ¹ foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a roncsolást két lépésben végezzük úgy, hogy az első lépésben a gyan- ’ ’ · rát a gyanta-alapanyag 50—70%-ának elroncsolódásáig i előroncsoljuk, és a második lépésben, több műveletből származó előroncsolt gyantafrakció együttes kezelésével a roncsolást teljessé tesszük.

(Elsőbbség: 1980. február 22.)

11. Eljárás szerves polimer-alapú ioncserélő gyantákon megkötött ezüst kinyerésére, azzal jellemezve, hogy az ezüstöt tartalmazó ioncserélő gyantát tömény, legalább 90 %-os kénsawal kezeljük 400-800 °C-on, kívánt esetben az elegyhez a kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy azt követően segédoxidálószert is adunk, majd a gyanta anyagának teljes mértékű elroncsolódása után a színfém formájában kapott ezüstöt ismert módon elkülönítjük.

(Elsőbbség: 1980. július 28.)

12. A 11. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy tömény kénsavként 96-100 %-os kénsavat vagy oleumot használunk fel.

(Elsőbbség: 1980, július 28.)

13. A 11. vagy 12. igénypontok egyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 1 súlyrész gyantához (szárazanyagra vonatkoztatva) legalább 1 súlyrész tömény kénsavat adunk.

(Elsőbbség: 1980. július 28.)

14. All. vagy 13. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy segédoxidálószerként ammónium-perszulfátot használunk.