RU2187567C1 - Apparatus for electrochemical leaching of precious metals from sludge and concentrates - Google Patents

Apparatus for electrochemical leaching of precious metals from sludge and concentrates Download PDF

Info

Publication number
RU2187567C1
RU2187567C1 RU2001123298A RU2001123298A RU2187567C1 RU 2187567 C1 RU2187567 C1 RU 2187567C1 RU 2001123298 A RU2001123298 A RU 2001123298A RU 2001123298 A RU2001123298 A RU 2001123298A RU 2187567 C1 RU2187567 C1 RU 2187567C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
cathode
anode
cathode chamber
leaching
Prior art date
Application number
RU2001123298A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МАГОЛОС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "МАГОЛОС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МАГОЛОС"
Priority to RU2001123298A priority Critical patent/RU2187567C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2187567C1 publication Critical patent/RU2187567C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: precious metallurgy. SUBSTANCE: apparatus has housing, cathodic chamber with carcass and axial vertical channel, cathode and overflow branch pipe, anodic chamber with insoluble anode and overflow branch pipe, bladed mixer with shaft extending through cathodic chamber channel, diaphragm for separating anodic chamber from cathodic chamber, and power source. Diaphragm is made from fabric with water passage capacity of 4-8 cu.dm/sq.m/hour and stretched on carcass. Overflow branch pipe of cathodic chamber is arranged higher than overflow branch pipe of anodic chamber for distance making 0.1-0.2 the height of anodic chamber. Apparatus is used for leaching gold and platinum metals from sludge and concentrate. EFFECT: increased efficiency by intensified process and increased extraction of metals into solution. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к конструкциям устройств для выщелачивания золота и платиновых металлов из шламов и концентратов электрохлоринацией. The invention relates to the metallurgy of precious metals, in particular to the design of devices for leaching gold and platinum metals from sludges and concentrates by electrochlorination.

Известно устройство для выщелачивания благородных металлов под действием газообразного хлора, представляющее собой цилиндрическую емкость с мешалкой, в которую через диспергатор из специальных резервуаров подается газообразный хлор. [Меретуков М. А. , Орлов А.М. Металлургия благородных металлов, М., "Металлургия", 1991, стр.366]. A device is known for leaching precious metals under the influence of gaseous chlorine, which is a cylindrical container with a stirrer, into which gaseous chlorine is supplied through a disperser from special tanks. [Meretukov M. A., Orlov A. M. Metallurgy of precious metals, M., "Metallurgy", 1991, p. 366].

Недостатком известного устройства является то, что для его работы необходимо наличие установки по производству хлора или резервуаров для его хранения, а также трубопроводов и запорной аппаратуры для транспортировки хлора в устройство, и в случае их разгерметизации возможна утечка хлора, что представляет серьезную экологическую опасность. A disadvantage of the known device is that it requires the installation of chlorine production or tanks for its storage, as well as pipelines and shut-off equipment for transporting chlorine to the device, and if they are depressurized, chlorine leakage is possible, which poses a serious environmental hazard.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее корпус, катодную камеру с катодом и анодную камеру с нерастворимым анодом, лопастную мешалку, источник питания, полупроницаемую диафрагму - ионитную мембрану, разделяющую анодную и катодную камеры и являющуюся стенкой катодной камеры, и контактный манометр. Анод установлен в корпус без зазора, а катодная камера размещена внутри анода концентрично его поверхности и выполнена с осевым вертикальным каналом, в нижней части которого установлена лопастная мешалка [А. с. 1712438, МКИ С 22 В 11/02, С 25 С 7/00, опубл. 15.02.92 - прототип]. Closest to the proposed one is a device containing a housing, a cathode chamber with a cathode and an anode chamber with an insoluble anode, a paddle mixer, a power source, a semipermeable diaphragm — an ion exchange membrane that separates the anode and cathode chambers and which is the wall of the cathode chamber, and a contact manometer. The anode is installed in the housing without a gap, and the cathode chamber is placed inside the anode concentrically to its surface and is made with an axial vertical channel, in the lower part of which a blade mixer is installed [A. from. 1712438, MKI C 22 V 11/02, C 25 C 7/00, publ. 02/15/92 - prototype].

Недостатком устройства является то, что материал, из которого изготовлен корпус, - винипласт и ионитная мембрана - выдерживают температуру только до 70oС [Масленицкий И. Н., Чугаев Л.В. Металлургия благородных металлов, М., "Металлургия", 1987, стр.230]. Это не позволяет устройству работать в оптимальном температурном режиме -70-90oС, при котором выщелачивание платиновых металлов и золота из шламов и концентратов происходит интенсивно [Меретуков М. А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов, М., "Металлургия", 1991, стр. 366]. Устройство осуществляет процесс выщелачивания благородных металлов с настолько низкой скоростью - 0,53-0,55 г/ч (или 0,35-0,37 г/л•ч), что использование его в промышленном масштабе неприемлемо. Кроме того, устройство работает в периодическом режиме, а это снижает производительность устройства.The disadvantage of this device is that the material of which the body is made - vinyl plastic and an ion-exchange membrane - can withstand temperatures only up to 70 o [Maslenitsky I.N., Chugaev L.V. Metallurgy of precious metals, M., "Metallurgy", 1987, p.230]. This does not allow the device to operate in the optimal temperature range of -70-90 o C, in which the leaching of platinum metals and gold from sludges and concentrates occurs intensively [Meretukov MA, Orlov AM Metallurgy of precious metals, M., "Metallurgy", 1991, p. 366]. The device carries out the process of leaching precious metals with such a low speed of 0.53-0.55 g / h (or 0.35-0.37 g / l • h) that its use on an industrial scale is unacceptable. In addition, the device operates in periodic mode, and this reduces the performance of the device.

Также в устройстве отсутствует узел для утилизации выделяющегося в катодной камере водорода, без которого данное устройство не может работать длительное время, так как избыточное давление, создаваемое образующимся водородом, приведет либо к отключению устройства от источника питания из-за проникновения в анодную камеру, либо к разрушению катодной камеры. Also, the device does not have a unit for utilization of hydrogen released in the cathode chamber, without which this device cannot work for a long time, since the excess pressure created by the generated hydrogen will either disconnect the device from the power source due to penetration into the anode chamber, or destruction of the cathode chamber.

Задача изобретения заключается в усовершенствовании конструкции электролизера и повышении за счет этого его производительности. The objective of the invention is to improve the design of the cell and increase due to this its productivity.

Технический результат использования заявляемого устройства заключается в обеспечении интенсивного выщелачивания платиновых металлов и золота из шламов и концентратов с высоким извлечением их в раствор. The technical result of using the inventive device is to provide intensive leaching of platinum metals and gold from sludges and concentrates with high extraction into solution.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для электрохимического выщелачивания благородных металлов из шламов и концентратов, содержащее корпус, катодную камеру с осевым вертикальным каналом и катодом, анодную камеру с нерастворимыми анодами, лопастную мешалку с валом, расположенным внутри канала катодной камеры, диафрагму, разделяющую анодную и катодную камеры и являющуюся стенкой катодной камеры, источник питания, согласно изобретению снабжено переливными патрубками, расположенными в анодной и катодной камерах, катодная камера выполнена с каркасом, диафрагма выполнена из ткани с протекаемостью 4-8 дм3/м2•ч, натянутой на каркас, при этом переливной патрубок катодной камеры расположен выше переливного патрубка анодной камеры на расстояние, равное 0,1-0,2 от высоты анодной камеры.The specified technical result is achieved in that a device for electrochemical leaching of precious metals from sludges and concentrates, containing a housing, a cathode chamber with an axial vertical channel and a cathode, an anode chamber with insoluble anodes, a paddle mixer with a shaft located inside the cathode chamber channel, a diaphragm separating the anode and cathode chambers and being the wall of the cathode chamber, the power source according to the invention is equipped with overflow nozzles located in the anode and cathode chambers ah, the cathode chamber is made with a frame, the diaphragm is made of fabric with a flow of 4-8 dm 3 / m 2 • h stretched over the frame, while the overflow pipe of the cathode chamber is located above the overflow pipe of the anode chamber at a distance of 0.1-0 , 2 from the height of the anode chamber.

Экспериментально установлено, что заявляемая совокупность существенных признаков является оптимальной и обеспечивает достижение технического результата. It has been experimentally established that the claimed combination of essential features is optimal and ensures the achievement of a technical result.

Так, размещение переливных патрубков в катодной и анодной камерах на расстоянии между ними, составляющем 0,1-0,2 от высоты анодной камеры, оптимальная плотность ткани, из которой сделана диафрагма, и определяющаяся ее протекаемостью по воде в пределах 4-8 дм3/м2•ч, при непрерывной подаче электролита в катодную камеру обеспечивают избыточное давление столба жидкости в катодной камере по сравнению с анодной, что позволяет организовать направленное движении электролита из катодной камеры в анодную и благодаря этому свести к минимуму диффузию электролита, содержащего благородные металлы, из анодной камеры в катодную и исключить осаждение благородных металлов на катоде, что привело бы к снижению их извлечения в раствор. Кроме того, диафрагма из ткани с протекаемостью (протекаемость, или фильтрующая способность диафрагмы, является одним из наиболее важных ее свойств, мерой, которой служит объем жидкости (V), проходящий в единицу времени (Т) через рабочую (фильтрующую) поверхность испытуемого образца ткани (S), и определяемая как G=V/S*T, дм3/м2•ч (Баймаков Ю.В., Журин А. И. Электролиз в гидрометаллургии, М. , Металлургия, 1963, с. 138)) в заявляемых пределах выдерживает температурный режим, позволяющий значительно интенсифицировать процесс. В результате устройство работает с высокой скоростью выщелачивания, что повышает его производительность и одновременно обеспечивает высокое извлечение в раствор благородных металлов.So, the placement of overflow nozzles in the cathode and anode chambers at a distance between them of 0.1-0.2 from the height of the anode chamber, the optimal density of the fabric of which the diaphragm is made, and determined by its water flow in the range of 4-8 dm 3 / m 2 • h, with continuous feeding of the electrolyte to the cathode chamber provide an excess pressure of the liquid column in the cathode chamber as compared to the anode, which allows to arrange directional movement of the electrolyte from the cathode chamber into the anode and thereby reduce to a minimum diffusion electrolyte comprising noble metals from the anode chamber to the cathode and to exclude deposition of noble metals on the cathode, which would reduce their extraction into solution. In addition, a diaphragm made of a fabric with permeability (permeability, or filtering ability of the diaphragm, is one of its most important properties, a measure which is the volume of fluid (V) passing per unit time (T) through the working (filtering) surface of the test tissue sample (S), and defined as G = V / S * T, dm 3 / m 2 • h (Baymakov Yu.V., Zhurin A. I. Electrolysis in hydrometallurgy, M., Metallurgy, 1963, p. 138)) within the claimed limits withstands the temperature regime, which allows to significantly intensify the process. As a result, the device operates at a high leaching rate, which increases its productivity and at the same time provides high extraction of precious metals into the solution.

Экспериментально установлено, что расположение переливного патрубка катодной камеры выше переливного патрубка анодной камеры на расстояние менее 0,1 от высоты анодной камеры уменьшает напор электролита катодной камеры и, следовательно, увеличивает диффузию анолита в катодную камеру и степень осаждения благородных металлов на катоде, что приводит к уменьшению их извлечения в раствор. It was experimentally established that the location of the overflow pipe of the cathode chamber above the overflow pipe of the anode chamber by a distance of less than 0.1 from the height of the anode chamber reduces the pressure of the electrolyte of the cathode chamber and, therefore, increases the diffusion of the anolyte into the cathode chamber and the degree of deposition of noble metals on the cathode, which leads to reducing their extraction into solution.

Увеличение расстояния, на которое переливной патрубок катодной камеры расположен выше переливного патрубка анодной камеры, более 0,2 от высоты анодной камеры, приведет к увеличению объема электролита, необходимого для заполнения катодной камеры, соответственно, увеличиваются общие размеры аппарата без увеличения его производительности. Также повышается гидростатическое давление электролита в катодной камере, что увеличивает поток электролита в анодную камеру и приводит к излишнему разбавлению раствора благородных металлов, получаемого в результате выщелачивания концентратов, что снизит эффективность последующей переработки полученного раствора. Increasing the distance by which the overflow pipe of the cathode chamber is located above the overflow pipe of the anode chamber, more than 0.2 from the height of the anode chamber, will lead to an increase in the amount of electrolyte needed to fill the cathode chamber, respectively, the overall dimensions of the apparatus increase without increasing its performance. The hydrostatic pressure of the electrolyte in the cathode chamber also increases, which increases the flow of electrolyte into the anode chamber and leads to excessive dilution of the solution of precious metals obtained by leaching of concentrates, which will reduce the efficiency of the subsequent processing of the resulting solution.

При протекаемости ткани, из которой изготовлена диафрагма, ниже 4 дм3/м2•ч резко сокращается количество электролита, вытекающего из катодной камеры, что приводит к падению уровня электролита в анодной камере и, следовательно, сокращению рабочей площади анодов. Это означает потерю производительности устройства при работе в условиях постоянной плотности тока либо при неизменной силе тока увеличение электрического сопротивления между электродами, что повышает расход электроэнергии на проведение процесса.When the permeability of the fabric of the diaphragm is lower than 4 dm 3 / m 2 • h, the amount of electrolyte flowing out of the cathode chamber sharply decreases, which leads to a drop in the level of electrolyte in the anode chamber and, consequently, a decrease in the working area of the anodes. This means a loss in productivity of the device when working in conditions of constant current density or with a constant current strength, an increase in electrical resistance between the electrodes, which increases the energy consumption for the process.

При протекаемости ткани, из которой сделана диафрагма, выше 8 дм3/м2•ч возрастает количество электролита, вытекающего из катодной камеры в анодную, что приводит к значительному разбавлению раствора платиновых металлов, увеличению расхода электролита, то есть избыточному расходу реагентов, что в целом снижает эффективность работы устройства.When the permeability of the fabric of the diaphragm is higher than 8 dm 3 / m 2 • h, the amount of electrolyte flowing from the cathode chamber to the anode increases, which leads to a significant dilution of the platinum metal solution, an increase in the electrolyte consumption, i.e., an excess consumption of reagents, which generally reduces the efficiency of the device.

Таким образом, устройство с заявляемыми признаками обеспечивает интенсивное выщелачивание благородных металлов из шламов и концентратов с высоким извлечением их в раствор. Отсутствие хотя бы одного из признаков приводит либо к снижению производительности устройства, либо к ухудшению технологических показателей: получению большого объема разбавленных растворов и снижению извлечения в раствор благородных металлов. Thus, a device with the claimed features provides intensive leaching of precious metals from sludge and concentrates with high extraction into solution. The absence of at least one of the signs leads either to a decrease in the productivity of the device or to a deterioration of technological parameters: to obtain a large volume of diluted solutions and to reduce the extraction of precious metals into the solution.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид (вертикальный разрез) заявляемого устройства. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view (vertical section) of the inventive device.

Устройство имеет титановый корпус 1 в форме цилиндра или многогранника, вдоль боковых стенок которого находится графитовый анод 2 и пространство анодной камеры 3. На боковой стенке корпуса 1 расположен переливной патрубок 4 анодной камеры 3, с помощью которого в ней поддерживается постоянный уровень анолита. Внутри корпуса 1 концентрично его поверхности располагается катодная камера 5, выполненная с каркасом 6 цилиндрической формы из токонепроводящего материала, диаметр которого составляет 0,5-0,6 внутреннего диаметра корпуса 1. На каркас 6 натянута ткань 7, имеющая протекаемость 4-8 дм3/м2•ч. Дно катодной камеры 5 находится выше дна корпуса 1 на 100-150 мм. Вдоль центральной оси катодной камеры 5 имеется продольный канал 8, в который помещен вал лопастной мешалки 9, соединенный с приводом 10. Катод 11 выполнен из металла, устойчивого к действию растворов соляной кислоты, и имеет форму цилиндра, диаметр которого на 60-80 мм меньше внутреннего диаметра каркаса 6. В верхней части катодной камеры 5 имеется переливной патрубок 12, расположенный выше переливного патрубка 4 анодной камеры 3 на расстояние, равное 0,1-0,2 от высоты анодной камеры 3.The device has a titanium case 1 in the form of a cylinder or a polyhedron, along the side walls of which there is a graphite anode 2 and the space of the anode chamber 3. On the side wall of the housing 1 there is an overflow pipe 4 of the anode chamber 3, with the help of which a constant level of anolyte is maintained in it. Inside the housing 1, a cathode chamber 5 is arranged concentrically on its surface, made with a cylindrical frame 6 of a non-conductive material, the diameter of which is 0.5-0.6 of the inner diameter of the housing 1. A fabric 7 is stretched over the frame 6, having a leakage of 4-8 dm 3 / m 2 • h The bottom of the cathode chamber 5 is located above the bottom of the housing 1 by 100-150 mm. Along the central axis of the cathode chamber 5 there is a longitudinal channel 8, in which the shaft of the paddle mixer 9 is connected, connected to the drive 10. The cathode 11 is made of metal resistant to hydrochloric acid solutions and has the shape of a cylinder whose diameter is 60-80 mm smaller the inner diameter of the frame 6. In the upper part of the cathode chamber 5 there is an overflow pipe 12 located above the overflow pipe 4 of the anode chamber 3 at a distance equal to 0.1-0.2 from the height of the anode chamber 3.

Анодная камера 3 снабжена крышкой 13, имеющей люк 14 для загрузки исходного материала и раствора и патрубок 15 для подключения вытяжной вентиляции. Крышка 16 катодной камеры 5 имеет патрубок 17 для подачи раствора кислоты и патрубок 18 для подключения вытяжной вентиляции. The anode chamber 3 is provided with a cover 13 having a hatch 14 for loading the source material and the solution and a pipe 15 for connecting exhaust ventilation. The cover 16 of the cathode chamber 5 has a pipe 17 for supplying an acid solution and a pipe 18 for connecting exhaust ventilation.

Корпус 1 устройства снабжен охлаждающей рубашкой 19 с патрубками 20 и 21 для подвода и отвода охлаждающей воды, а также патрубком 22 для слива пульпы после выщелачивания. The housing 1 of the device is equipped with a cooling jacket 19 with pipes 20 and 21 for supplying and discharging cooling water, as well as a pipe 22 for draining the pulp after leaching.

Устройство включает также источник постоянного тока 23, напорный бак 24 для раствора кислоты и расходомер 25. The device also includes a direct current source 23, a pressure tank 24 for an acid solution and a flow meter 25.

Устройство работает следующим образом. В анодную камеру 3 через люк 14 заливается раствор хлорида натрия или соляной кислоты (примерно половина всего объема), в катодную камеру 5 через патрубок 17 заливается раствор кислоты до уровня расположения переливного патрубка 12, и из напорного бака 24 через расходомер 25 подается раствор кислоты, поток которого в час составляет 15-20% от объема катодной камеры 5. Затем включается лопастная мешалка 9 и через люк 14 производится загрузка исходного материала, затем объем пульпы в анодной камере 3 доводится раствором хлорида натрия до уровня расположения переливного патрубка 4 анодной камеры 3. На анод 2 и катод 11 подается напряжение, и устанавливается необходимая сила тока. При этом на аноде 2 происходит генерация элементарного хлора, под действием которого осуществляется выщелачивание концентрата благородных металлов. На катоде 11 идет процесс восстановления ионов водорода с образованием газообразного водорода, который удаляется из катодной камеры 5 при помощи вытяжной вентиляции через патрубок 18. The device operates as follows. A solution of sodium chloride or hydrochloric acid (about half of the total volume) is poured into the anode chamber 3 through the hatch 14, an acid solution is poured into the cathode chamber 5 through the pipe 17 to the location of the overflow pipe 12, and an acid solution is supplied from the pressure tank 24 through the flow meter 25, the flow of which per hour is 15-20% of the volume of the cathode chamber 5. Then the paddle mixer 9 is turned on and feed material is loaded through the hatch 14, then the pulp volume in the anode chamber 3 is brought to a level of sodium chloride the overflow pipe 4 of the anode chamber 3. voltage is applied to the anode 2 and cathode 11, and the required current is set. At the same time, anode 2 generates elemental chlorine, under the action of which the noble metal concentrate is leached. At the cathode 11, there is a process of reduction of hydrogen ions with the formation of hydrogen gas, which is removed from the cathode chamber 5 by exhaust ventilation through the pipe 18.

Переливной патрубок 12 катодной камеры 5 расположен выше переливного патрубка 4 анодной камеры 3 на расстояние, равное 0,1-0,2 от глубины погружения в анолит катодной камеры 5, что позволяет в совокупности с протекаемостью ткани, из которой сделана диафрагма, равной 4-8 дм3/м2•ч, на протяжении всего процесса электрохимического вскрытия поддерживать уровень электролита в катодной камере 5 выше уровня пульпы в анодной камере 3. В результате этого разница уровней электролитов в катодной 5 и анодной 3 камерах обеспечивает избыточное гидравлическое давление католита и позволяет организовать движение электролита в направлении из катодной камеры 5 в анодную камеру 3 и тем самым препятствует поступлению раствора, содержащего благородные металлы, из анодной камеры 3 в катодную 5 и осаждению их на катоде 11, что привело бы к снижению их извлечения в раствор.The overflow pipe 12 of the cathode chamber 5 is located above the overflow pipe 4 of the anode chamber 3 by a distance equal to 0.1-0.2 of the immersion depth in the anolyte of the cathode chamber 5, which, together with the permeability of the fabric from which the diaphragm is made, is 4- 8 dm 3 / m 2 • h, throughout the entire process of electrochemical opening, maintain the electrolyte level in the cathode chamber 5 above the pulp level in the anode chamber 3. As a result, the difference in electrolyte levels in the cathode 5 and anode 3 chambers provides excess hydraulic catholyte pressure and allows you to organize the movement of the electrolyte in the direction from the cathode chamber 5 into the anode chamber 3 and thereby prevents the flow of a solution containing precious metals from the anode chamber 3 into the cathode 5 and their deposition on the cathode 11, which would reduce their extraction in solution.

Избыток электролита из анодной камеры 3 через переливной патрубок 4 сливается в сборник. The excess electrolyte from the anode chamber 3 through the overflow pipe 4 is discharged into the collection.

Заданная температура процесса выщелачивания поддерживается с помощью циркуляции холодной воды, подаваемой в охлаждающую рубашку 19 через патрубок 20 и отводимой через патрубок 21. The set temperature of the leaching process is maintained by circulating cold water supplied to the cooling jacket 19 through the pipe 20 and discharged through the pipe 21.

По окончании процесса выщелачивания пульпа из анодной камеры 3 через патрубок 22 сливается на нутч-фильтр для последующей фильтрации. Католит может использоваться для проведения следующей операции выщелачивания. At the end of the leaching process, the pulp from the anode chamber 3 through the pipe 22 is discharged to the suction filter for subsequent filtration. The catholyte can be used for the next leaching operation.

Ниже приведены конкретные примеры выполнения устройства и его работы. Для проведения опытов по электрохимическому выщелачиванию благородных металлов из концентратов использовали конструкцию электролизера, в которой переливной патрубок катодной камеры имеет съемную трубку, позволяющую в зависимости от ее длины изменять уровень перелива в катодной камере. The following are specific examples of the device and its operation. To conduct experiments on the electrochemical leaching of precious metals from concentrates, an electrolyzer design was used, in which the overflow nozzle of the cathode chamber has a removable tube, which allows changing the level of overflow in the cathode chamber depending on its length.

Пример 1. Example 1

Корпус 1 устройства выполнен из титана, имеет внутренний диаметр 700 мм, снабжен водяной рубашкой 19 для охлаждающей воды. Вдоль боковых стенок корпуса укреплен анод 2, состоящий из отдельных графитовых блоков, толщиной 50 мм. На боковой стенке корпуса 1 имеется переливной патрубок 4, расположенный на расстоянии 720 мм от дна. Внутри корпуса 1 находится катодная камера 5, выполненная с каркасом 6 из полиэтилена марки ПНД диаметром 400 мм, центрично расположенной трубой диаметром 60 мм, образующей канал 8 для лопастной мешалки 9. На каркас 6 натянута ткань 7 - полиэстер C-712260-V5-K2, прошедшая температурную обработку в растворе соляной кислоты при 80oС, для того чтобы в процессе работы не изменялась ее протекаемость, составляющая по воде 6 дм3/м2•ч.The housing 1 of the device is made of titanium, has an inner diameter of 700 mm, is equipped with a water jacket 19 for cooling water. Anode 2, consisting of individual graphite blocks, 50 mm thick, is strengthened along the side walls of the casing. On the side wall of the housing 1 there is an overflow pipe 4 located at a distance of 720 mm from the bottom. Inside the housing 1 there is a cathode chamber 5, made with a frame 6 made of HDPE polyethylene of a diameter of 400 mm, centered by a pipe with a diameter of 60 mm, forming a channel 8 for a paddle mixer 9. A fabric 7 is stretched on a frame 6 - polyester C-712260-V5-K2 that underwent heat treatment in a solution of hydrochloric acid at 80 o С, so that during its operation its flow rate, which is 6 dm 3 / m 2 • h in water, does not change.

Катодная камера 5 имеет переливной патрубок 12, который снизу соединяется шлангом с баком для сбора электролита, а сверху - со съемной трубкой, с помощью которой в зависимости от длины трубки изменяли уровень электролита в катодной камере 5. Переливной патрубок 12 катодной камеры 5 установили выше переливного патрубка 4 анодной камеры 3 на 95 мм, что составляет 0,15 от глубины погружения катодной камеры 5 в анолит. The cathode chamber 5 has an overflow pipe 12, which is connected from below by a hose to a tank for collecting electrolyte, and from above - with a removable tube, with which, depending on the length of the tube, the electrolyte level in the cathode chamber is changed 5. The overflow pipe 12 of the cathode chamber 5 is installed above the overflow the pipe 4 of the anode chamber 3 by 95 mm, which is 0.15 of the immersion depth of the cathode chamber 5 in the anolyte.

Дно катодной камеры 5 расположено на 100 мм выше дна корпуса 1. Под катодной камерой 5 находится лопастная мешалка 9, длина лопастей которой составляет 160 мм. The bottom of the cathode chamber 5 is located 100 mm above the bottom of the housing 1. Under the cathode chamber 5 is a paddle mixer 9, the length of the blades of which is 160 mm.

Катод 11 изготовлен из серебра, выполнен в форме цилиндра диаметром 340 мм, закреплен на крышке 16 катодной камеры 5. Питание электролизера осуществляется от выпрямителя ТВ-1-3150/12Т-2УХЛ4. Воздушное пространство анодной 3 и катодной 5 камер с помощью патрубков 15 и 18 соединено с вытяжной вентиляцией. Пульпу в электролизере охлаждали с помощью водопроводной воды, подаваемой в рубашку 19. The cathode 11 is made of silver, made in the form of a cylinder with a diameter of 340 mm, mounted on the cover 16 of the cathode chamber 5. The electrolyzer is powered by a rectifier TV-1-3150 / 12T-2UHL4. The air space of the anode 3 and cathode 5 chambers is connected with exhaust ventilation using nozzles 15 and 18. The pulp in the electrolyzer was cooled using tap water supplied to the shirt 19.

В анодную камеру 3 заливали 125 л раствора NaCI с концентрацией 100 г/л, в катодную камеру 5 - раствор HCI - 200 г/л. В катодную камеру 5 через расходомер 25 непрерывно подавали раствор соляной кислоты такой же концентрации, поток которой составлял 10 л/ч. 125 L of a NaCl solution with a concentration of 100 g / L was poured into the anode chamber 3, and a 200 g / L HCI solution was introduced into the cathode chamber 5. A solution of hydrochloric acid of the same concentration, the flow of which was 10 l / h, was continuously supplied to the cathode chamber 5 through a flow meter 25.

Во всех опытах электрохимическому выщелачиванию подвергали концентрат благородных металлов (КП-1), содержащий,%: Pt-10,3; Pd-43,3; Au-2,3; Ад-10,4; Cu-4,3; Ni-2,1; Pb-5,3; Te-3,5; Se-3,0. Количество загружаемого концентрата на один опыт 10 кг. In all experiments, a noble metal concentrate (KP-1) containing,%: Pt-10.3; was subjected to electrochemical leaching. Pd-43.3; Au-2,3; Hell 10.4; Cu-4.3; Ni-2.1; Pb-5.3; Te-3,5; Se-3.0. The amount of loaded concentrate per experiment 10 kg.

Процесс электрохимического выщелачивания концентрата проводили в течение 4 ч при плотности тока 2000 А/м2, температуре 70-90oС, расходе количества электричества 800 А•ч/кг концентрата. Избыток электролита из анодной камеры 3 через переливной патрубок 4 сливался в отдельную емкость, по окончании процесса его совместно с пульпой из анодной камеры 3 фильтровали на нутч-фильтре. Осадок после выщелачивания промывали, сушили, взвешивали. Измеряли объемы растворов и промывной воды. Электролит из катодной камеры 5 с помощью сифона сливали в емкость, затем фильтровали и анализировали. По анализу растворов, нерастворимого остатка после выщелачивания и раствора и осадка из катодной камеры 5 рассчитывали извлечение благородных металлов в раствор, среднюю скорость процесса выщелачивания и выход по току.The process of electrochemical leaching of the concentrate was carried out for 4 hours at a current density of 2000 A / m 2 , a temperature of 70-90 o C, an electricity consumption of 800 A • h / kg of concentrate. The excess electrolyte from the anode chamber 3 through the overflow pipe 4 was discharged into a separate container, at the end of the process, it, together with the pulp from the anode chamber 3, was filtered on a suction filter. After leaching, the precipitate was washed, dried, and weighed. The volumes of solutions and wash water were measured. The electrolyte from the cathode chamber 5 was poured into a container using a siphon, then filtered and analyzed. By analyzing the solutions, the insoluble residue after leaching, and the solution and precipitate from the cathode chamber 5, the extraction of precious metals into the solution, the average rate of the leaching process, and the current efficiency were calculated.

Извлечение благородных металлов в раствор составило 98,8%, в катодный осадок 0,2%, выход по току составил 62,2%, скорость растворения 11,8 г/л•ч, объем раствора после выщелачивания увеличился на 11 л по сравнению с исходным объемом и составил 136 л. The recovery of precious metals in the solution was 98.8%, in the cathode deposit 0.2%, the current efficiency was 62.2%, the dissolution rate was 11.8 g / l • h, the volume of the solution after leaching increased by 11 l compared to the original volume and amounted to 136 liters.

Примеры 2-3 осуществляются так же, как пример 1, отличием является то, что разница уровней расположения переливных патрубков катодной 5 и анодной 3 камер составляет 45 мм, то есть 0,01 от глубины погружения катодной камеры 5 в анолит (пример 2) и 180 мм - 0,2 от глубины погружения катодной камеры 5 в анолит (пример 3). Examples 2-3 are carried out in the same way as example 1, the difference is that the difference in the location levels of the overflow nozzles of the cathode 5 and the anode 3 of the chambers is 45 mm, that is, 0.01 from the immersion depth of the cathode chamber 5 in the anolyte (example 2) and 180 mm - 0.2 of the immersion depth of the cathode chamber 5 in the anolyte (example 3).

Примеры 4-7 осуществляются при разнице уровней расположения патрубков катодной 5 и анодной 3 камер 135 мм, то есть - 0,15 от погружения в анолит катодной камеры 5 и при различной протекаемости ткани, из которой сделана диафрагма. Examples 4-7 are carried out with a difference in the arrangement of the cathode 5 and anode 3 nozzles of the 135 mm chambers, that is, 0.15 from immersion in the anolyte of the cathode chamber 5 and with different leakage of the fabric of which the diaphragm is made.

Результаты примеров работы устройства для электрохимического выщелачивания концентрата благородных металлов, например платиновых металлов (КП-1), приведены в таблице. The results of examples of the operation of the device for electrochemical leaching of a concentrate of precious metals, for example platinum metals (KP-1), are shown in the table.

Как следует из результатов опытов, во всех приведенных примерах извлечение благородных металлов в нерастворимый остаток после выщелачивания не превышала 0,8-1,1%, что доказывает то, что предлагаемое устройство позволяет проводить процесс элекрохимического выщелачивания этих металлов из концентратов с высокой эффективностью. As follows from the results of experiments, in all the examples cited, the extraction of precious metals into an insoluble residue after leaching did not exceed 0.8-1.1%, which proves that the proposed device allows the process of electrochemical leaching of these metals from concentrates with high efficiency.

При уменьшении расстояния между уровнями расположения патрубков катодной и анодной камер менее 0,1 от глубины погружения катодной камеры в анолит (пример 2) возросло осаждение благородных металлов на катоде до 2,5%, что привело к снижению их извлечения в раствор до 96,6% по сравнению с оптимальным 98,8-99,0% (примеры 1 и 3). With a decrease in the distance between the levels of the location of the nozzles of the cathode and anode chambers less than 0.1 from the immersion depth of the cathode chamber in the anolyte (Example 2), the deposition of noble metals on the cathode increased to 2.5%, which led to a decrease in their extraction into solution to 96.6 % compared with the optimal 98.8-99.0% (examples 1 and 3).

При использовании диафрагмы из ткани с протекаемостью менее 4 дм3/м2•ч (пример 4) уменьшился объем пульпы в анодной камере (до 119 л) за счет того, что объем испарившейся жидкости превысил количество электролита, перетекающего через диафрагму из катодной камеры. Это привело к падению уровня электролита в анодной камере и уменьшению рабочей площади анодов, что вызвало рост электрического сопротивления в электролизере и падение напряжения. В результате на 6% увеличился расход электроэнергии на проведение процесса, что доказывает недостаточную эффективность работы устройства.When using a diaphragm made of fabric with a flow rate of less than 4 dm 3 / m 2 • h (Example 4), the pulp volume in the anode chamber decreased (to 119 l) due to the fact that the volume of evaporated liquid exceeded the amount of electrolyte flowing through the diaphragm from the cathode chamber. This led to a drop in the level of electrolyte in the anode chamber and a decrease in the working area of the anodes, which caused an increase in electrical resistance in the cell and a voltage drop. As a result, the energy consumption for the process increased by 6%, which proves the insufficient efficiency of the device.

Использование диафрагмы из ткани с протекаемостью более 8 дм3/м2•ч (пример 7) привело к излишнему разбавлению раствора после выщелачивания (151 л), что неблагоприятно сказывается на дальнейшей переработке раствора платиновых металлов и указывает на недостаточную эффективность работы устройства.The use of a diaphragm made of fabric with a flow rate of more than 8 dm 3 / m 2 • h (Example 7) led to excessive dilution of the solution after leaching (151 L), which adversely affects the further processing of the platinum metal solution and indicates the insufficient efficiency of the device.

Во всех примерах скорость растворения благородных металлов в пересчете на объем 1 л примерно в 30 раз превышает скорость процесса, достигаемую в прототипе (0,35-0,37 г/л•ч), выход по току (60,9-62,5%) также значительно выше, чем в прототипе. In all examples, the dissolution rate of precious metals in terms of a volume of 1 liter is approximately 30 times higher than the process speed achieved in the prototype (0.35-0.37 g / l • h), current output (60.9-62.5 %) is also significantly higher than in the prototype.

Таким образом, совокупность признаков заявляемого устройства является оптимальной и обеспечивает возможность осуществить процесс электрохимического выщелачивания благородных металлов с высокими скоростью, выходом по току и извлечением металлов в раствор, что позволяет использовать данное устройство в процессе промышленного масштаба. Thus, the combination of features of the claimed device is optimal and provides the ability to carry out the process of electrochemical leaching of precious metals with high speed, current output and metal extraction into solution, which allows the use of this device in an industrial scale process.

Claims (1)

Устройство для электрохимического выщелачивания благородных металлов из шламов и концентратов, содержащее корпус, катодную камеру с осевым вертикальным каналом и катодом, анодную камеру с нерастворимыми анодами, лопастную мешалку с валом, расположенным внутри канала катодной камеры, диафрагму, разделяющую анодную и катодную камеры и являющуюся стенкой катодной камеры, источник питания, отличающееся тем, что устройство снабжено переливными патрубками, расположенными в анодной и катодной камерах, катодная камера выполнена с каркасом, диафрагма выполнена из ткани с протекаемостью 4-8 дм3/м2•ч, натянутой на каркас, при этом переливной патрубок катодной камеры расположен выше переливного патрубка анодной камеры на расстояние, равное 0,1-0,2 от высоты анодной камеры.A device for electrochemical leaching of precious metals from sludges and concentrates, comprising a housing, a cathode chamber with an axial vertical channel and a cathode, an anode chamber with insoluble anodes, a paddle mixer with a shaft located inside the cathode chamber channel, a diaphragm that separates the anode and cathode chambers and is a wall cathode chamber, a power source, characterized in that the device is equipped with overflow nozzles located in the anode and cathode chambers, the cathode chamber is made with a frame, d the aperture is made of fabric with a flow of 4-8 dm 3 / m 2 • h stretched over the frame, while the overflow pipe of the cathode chamber is located above the overflow pipe of the anode chamber by a distance equal to 0.1-0.2 of the height of the anode chamber.
RU2001123298A 2001-08-22 2001-08-22 Apparatus for electrochemical leaching of precious metals from sludge and concentrates RU2187567C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123298A RU2187567C1 (en) 2001-08-22 2001-08-22 Apparatus for electrochemical leaching of precious metals from sludge and concentrates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123298A RU2187567C1 (en) 2001-08-22 2001-08-22 Apparatus for electrochemical leaching of precious metals from sludge and concentrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2187567C1 true RU2187567C1 (en) 2002-08-20

Family

ID=20252759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001123298A RU2187567C1 (en) 2001-08-22 2001-08-22 Apparatus for electrochemical leaching of precious metals from sludge and concentrates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187567C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105087917A (en) * 2015-10-07 2015-11-25 吉首大学 Environment-friendly copper mine efficient chemical combination leaching device
CN109628748A (en) * 2019-01-18 2019-04-16 成都虹华环保科技股份有限公司 The extraction electrodeposition device and extraction electrodeposition method of etching solution
CN110863116A (en) * 2019-10-30 2020-03-06 汪娟 Noble metal platinum purification device
RU2794160C1 (en) * 2022-08-09 2023-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" Method for extracting gold from gold-bearing raw materials

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105087917A (en) * 2015-10-07 2015-11-25 吉首大学 Environment-friendly copper mine efficient chemical combination leaching device
CN109628748A (en) * 2019-01-18 2019-04-16 成都虹华环保科技股份有限公司 The extraction electrodeposition device and extraction electrodeposition method of etching solution
CN109628748B (en) * 2019-01-18 2020-11-20 成都虹华环保科技股份有限公司 Extraction electrodeposition device and extraction electrodeposition method for etching solution
CN110863116A (en) * 2019-10-30 2020-03-06 汪娟 Noble metal platinum purification device
RU2794160C1 (en) * 2022-08-09 2023-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" Method for extracting gold from gold-bearing raw materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4478159B2 (en) Electrolytic ballast water treatment apparatus and treatment method
KR100797062B1 (en) Electrolytic cell and method for electrolysis
WO2006038831A1 (en) Device for producing anodic oxidation products of analkali or alkali-earth metal chloride solution
JPH09512861A (en) Electrolytic cell producing mixed oxidant gas
RU2725871C2 (en) Filter-pressing device for electrodeposition of metals from solutions, consisting of separate elements formed by ion-exchange membranes, forming a plurality of anolyte and catholyte chambers, in which electrodes are connected in series with automatic separation of metal product
JP2003531300A5 (en)
CN109055983B (en) Recovery process and device for electroplating gold-containing wastewater
CN101348916A (en) Electrolytic oxidation method of etching waste liquor
RU2187567C1 (en) Apparatus for electrochemical leaching of precious metals from sludge and concentrates
FI76773B (en) FOERFARANDE FOER ELEKTROLYTISK BEHANDLING AV SKADLIGA KOMPONENTER, SAOSOM CYANID INNEHAOLLANDE AVLOPPSVATTEN OCH VID FOERFARANDET ANVAENDBAR ANORDNING.
KR100874684B1 (en) Method and apparatus for high rated jewerly recovering
CN208501122U (en) Recovery device for electroplating gold-containing wastewater
RU2088693C1 (en) Installation for preparing products of anode oxidation of alkali and alkali-earth metal chloride solution
JP3770533B2 (en) Hypochlorite production equipment
CN103422126A (en) Acid mist recycling system device
JP2011255265A (en) Water treatment apparatus and water treatment method
KR101390651B1 (en) Sodium Hypochlorite Generator Having Mesh Electrode
CN115466957A (en) Electrolytic regeneration method and device for precipitating and taking copper from acidic copper chloride etching waste liquid
RU2031855C1 (en) Method and device for purification of industrial drainage water
CN217733291U (en) System capable of dechlorinating sodium aluminate solution
JPH08158086A (en) Salt water electrolytic cell
NO161181B (en) PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC SOLUTION OF POLLUTANEIC NICKEL REFINING ANODES.
CN219099328U (en) Electrolytic device for sodium chlorate production
RU2757513C1 (en) Device for extracting metals by electrolysis
RU2586560C2 (en) Electrochemical reactor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040823