RU2363746C1

RU2363746C1 - Способ селективного извлечения золота из водных тиоцианатных растворов

Info

Publication number: RU2363746C1
Application number: RU2008110237/02A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Олегович Криницын (RU); Дмитрий Олегович Криницын; Ольга Николаевна Кононова (RU); Ольга Николаевна Кононова; Сергей Васильевич Качин (RU); Сергей Васильевич Качин
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-08-10

Abstract

Изобретение относится к способу селективного извлечения золота из водных тиоцианатных растворов. Способ включает сорбцию на анионите с последующей десорбцией золота с анионита. При этом извлечение ведут из растворов, содержащих золото в виде устойчивого комплекса Au (I) и металлы-примеси железа (III), меди (II), цинка (II), серебра (I), кобальта (II), никеля (II). Сорбцию осуществляют на анионите АН-251. Перед десорбцией золота анионит обрабатывают раствором 0,005-0,05 М H₂SO₄ в статических условиях для десорбции и удаления металлов-примесей. Десорбцию золота с анионита осуществляют раствором 1-5 М KSCN в присутствии 2-10% КОН. Техническим результатом изобретения является повышение экспрессности и селективности извлечения золота, а также возможность полного разделения золота от ионов железа, меди, цинка, никеля, кобальта и серебра. Способ экологически безопасен. 2 табл.

Description

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к методам разделения и концентрирования.

Известен способ раздельного получения золота и серебра из растворов, включающий извлечение их из растворов сорбцией на анионитах и последующее разделение десорбцией в растворе тиомочевины в серной кислоте [Иониты в цветной металлургии. Под ред. К.Б.Лебедева, М.: Металлургия, 1975. - 352 с.]. К недостаткам этого метода можно отнести щелочную среду, которая не позволяет эффективно использовать селективные к золоту слабоосновные аниониты, высокую склонность цианид-иона к комплексообразованию с ионами переходных металлов, что усложняет процесс разделения и концентрирования золота, использование дорогостоящего реагента для десорбции золота с анионита.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ [Патент РФ №2266342; МПК С22В 11/100, С22В 31/24, опубл. 2005.12.20] раздельного получения золота и серебра из растворов, включающий извлечение их из растворов сорбцией на анионитах и последующее разделение десорбцией в растворе тиомочевины в серной кислоте. Недостатки этого способа заключаются в том, что не учитывается возможное присутствие в растворе ионов других металлов (железа (III) и цветных металлов), и извлечение золота проводится в виде тиоцианатных комплексов золота (III), имеющих склонность к диспропорционированию (что может уменьшать как степень извлечения золота из раствора, так и степень его десорбции), а также высокая стоимость тиомочевины, которая используется в качестве элюента золота и серебра.

Технический результат изобретения заключается в повышении экспрессности и селективности извлечения золота, а также в возможности полного разделения ионов золота (I) от железа (III), меди (II), цинка (II), серебра (I), кобальта (II) и никеля (II).

Указанный технический результат достигается тем, что в способе селективного извлечения золота из водных тиоцианатных растворов, включающем сорбцию на анионите с последующей десорбцией золота с анионита, новым является то, что извлечение ведут из растворов, содержащих золото в виде устойчивого комплекса Au (I) и металлы примеси железа (III), меди (II), цинка (II), серебра (I), кобальта (II), никеля (II), сорбцию осуществляют на анионите АН-251, перед десорбцией золота анионит обрабатывают раствором 0,005-0,05 М H₂SO₄ в статических условиях для десорбции и удаления металлов-примесей, а десорбцию золота с анионита осуществляют раствором 1-5 М KSCN в присутствии 2-10% КОН.

В способе на первом этапе происходит извлечение золота (I) в виде тиоцианатного комплекса на высокоселективном анионите АН-251, обладающем высокой обменной емкостью по золоту (при этом извлекаются лишь небольшие количества ионов переходных металлов в виде тиоцианатных комплексов). Далее, с анионита десорбцией раствором 0,005-0,05 М серной кислоты удаляются ионы переходных металлов, после чего проводится десорбция золота раствором 2-10% КОН в присутствии 1-5 моль/л KSCN (примеси цветных металлов, железа и серебра с ионита десорбируют водным раствором серной кислоты, а золото щелочным раствором тиоцианата калия).

В заявляемом способе выделение золота осуществляют из растворов в присутствии избытка ряда металлов (железа, меди, цинка, серебра, кобальта и никеля), которые содержатся в золотосодержащем сырье. Условия извлечения таковы, что золото находится в растворе в виде устойчивых комплексов Au (I), и оптимальны для применения слабо- и смешанноосновных анионитов. Для очистки анионита от ионов сопутствующих металлов и десорбции золота применяют дешевые реагенты, необходимые в малом количестве для осуществления процесса.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей химии и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательный уровень».

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Предварительно набухший анионит АН-251 в хлоридной (сульфатной либо тиоцианатной) форме массой 0,1 г приводят в контакт при встряхивании (перемешивании) с раствором следующего состава: концентрация KSCN (C_KSCN) 0,1 моль/л, концентрация по золоту (I) 2,0·10^-4 моль/л (40 мг/л), по серебру (I) 2,0·10^-4 моль/л (21 мг/л), по железу (III) 2,2·10^-3 моль/л (124 мг/л), по меди (II) 1,0·10^-3

моль/ л (63 мг/л), по цинку (II) 1,0·10^-3 моль/л (65 мг/л), по никелю (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), по кобальту (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), рН 2. По истечении 24 ч анионит отделяют от раствора фильтрованием и добавляют к нему 10 мл 0,005-0,05 М H₂SO₄, затем еще через 2 ч раствор кислоты отделяют от анионита и приливают к последнему 15-20 мл 3-5 М раствора KSCN, содержащего 10% КОН. После 3 ч раствор KSCN, содержащий золото, отделяют от анионита. После раздельной десорбции золото можно использовать для дальнейшей работы (например, путем электролиза раствора тиоцианатного комплекса золота можно получить его в виде металла). Анионит после регенерации можно использовать для повторной сорбции в описываемом способе. Характеристики предлагаемого способа представлены в табл.1, 2.

Таблица 1 Данные по сорбции тиоцианатных комплексов металлов при сорбции анионитом АН-251 в исходной Cl^--форме из поликомпонентного раствора, C_KSCN=0,1 моль/л, рН 2
Металл	Au (I)	Ag (I)	Fe (III)	Cu (II)	Zn (II)	Co (II)	Ni (II)
Статическая обменная емкость, мг/г	37,5	5	12	3,5	4,3	<0,1	<0,2
Коэффициент разделения K_f	K_{f(Au/сумма)}	K_f(Au/Ag)	K_f(Au/Fe)	K_f(Au/Cu)	K_f(Au/Zn)	K_f(Au/Со)	K_f(Au/W)
Коэффициент разделения K_f	8,9	4	62,5	2,9	3,8	112	98
Коэффициент распределения	5000	1250	80	1750	1308	40	60

Таблица 2 Концентрация ионов металлов в элюате после обработки анионита АН-251 раствором серной кислоты
Концентрация H₂SO₄, н	Au (I)	Ag (I)	Fe (III)	Cu (II)	Zn (II)	Со (II)	Ni (II)
0,02	0	0	17,5	0,2	0,66	0,2	0,4
0,2	<0,02	<0,02	25	0,2	0,78	0,3	0,6
1	0	1	13	0,1	1,4	0.2	0,4

Пример 1. Предварительно набухший анионит АН-251 в хлоридной форме массой 0,1 г приводят в контакт при встряхивании (перемешивании) с раствором следующего состава: концентрация KSCN 0,1 моль/л, концентрация по золоту (I)

2,0·10^-4 моль/л (40 мг/л), по серебру (I) 2,0·10^-4 моль/л (21 мг/л), по железу (III)

2,2·10^-3 моль/л (124 мг/л), по меди (II) 1,0·10^-3 моль/л (63 мг/л), по цинку (II) 1,0·10^-3 моль/л (65 мг/л), по никелю (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), по кобальту (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), рН 2. По истечении 3 ч ионит отделяют от раствора фильтрованием и добавляют к нему 10 мл 0,005 М H₂SO₄ серной кислоты, затем еще через 2 ч раствор кислоты отделяют от анионита и приливают к последнему 15 мл 3 М раствора KSCN, содержащего 10% КОН. После 3 ч раствор KSCN, содержащий золото, отделяют от анионита. После раздельной десорбции золото можно использовать для дальнейшей работы (например, путем электролиза раствора тиоцианатного комплекса золота можно получить его в виде металла).

Пример 2. Предварительно набухший анионит АН-251 в тиоцианатной форме массой 0,1 г приводят в контакт при встряхивании (перемешивании) с раствором следующего состава: концентрация KSCN 0,1 моль/л, концентрация по золоту (I)

2,2·10^-3 моль/л (124 мг/л), по меди (II) 1,0·10^-3 моль/л (63 мг/л), по цинку (II) 1,0·10^-3 моль/л (65 мг/л), по никелю (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), по кобальту (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), рН 2. По истечении 24 ч анионит отделяют от раствора фильтрованием и добавляют к нему 10 мл 0,05 М Н₂SO₄ серной кислоты, затем еще через 2 ч раствор кислоты отделяют от анионита и приливают к последнему 20 мл 1 н. раствора KSCN, содержащего 10% КОН. После 3 ч раствор KSCN, содержащий золото, отделяют от ионита. После раздельной десорбции золото можно использовать для дальнейшей работы (например, путем электролиза раствора тиоцианатного комплекса золота можно получить его в виде металла).

Пример 3. Предварительно набухший анионит АН-251 в сульфатной форме массой 0,1 г приводят в контакт при встряхивании (перемешивании) с раствором следующего состава: концентрация KSCN 0,1 моль/л, концентрация по золоту (I) 2,0·10^-4 моль/л (40 мг/л), по серебру (I)

2,0·10^-4 моль/л (21 мг/л), по железу (III) 2,2·10^-3 моль/л (124 мг/л), по меди (II) 1,0·10^-3 моль/л (63 мг/л), по цинку (II) 1,0·10^-3 моль/л (65 мг/л), по никелю (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), по кобальту (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), рН 2. По истечении 24 ч анионит отделяют от раствора фильтрованием и добавляют к нему 10 мл 0,0025 М H₂SO₄ серной кислоты, затем еще через 2 ч раствор кислоты отделяют от анионита и приливают к последнему 20 мл 3 М раствора KSCN, содержащего 10% КОН. После 24 ч раствор KSCN, содержащий золото, отделяют от анионита. После раздельной десорбции золото можно использовать для дальнейшей работы (например, путем электролиза раствора тиоцианатного комплекса золота можно получить его в виде металла).

Пример 4. Предварительно набухший анионит АН-251 в тиоцианатной форме массой 0,1 г приводят в контакт при встряхивании (перемешивании) с раствором следующего состава: концентрация KSCN 0,1 моль/л, концентрация по золоту (I)

2,2·10^-3 моль/л (124 мг/л), по меди (II) 1,0·10^-3 моль/л (63 мг/л), по цинку (II) 1,0·10^-3 моль/л (65 мг/л), по никелю (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), по кобальту (II) 1,0·10^-3 моль/л (59 мг/л), рН 2. По истечении 24 ч анионит отделяют от раствора фильтрованием и добавляют к нему 20 мл 0,005 М Н₂SO₄ серной кислоты, затем еще через 2 ч раствор кислоты отделяют от анионита и приливают к последнему 20 мл 5 М раствора KSCN, содержащего 2% КОН. После 3 ч раствор KSCN, содержащий золото, отделяют от анионита. После раздельной десорбции золото можно использовать для дальнейшей работы (например, путем электролиза раствора тиоцианатного комплекса золота можно получить его в виде металла).

Использование заявляемого изобретения открывает возможность раздельного получения золота из материалов, содержащих железо, медь, цинк, никель, кобальт и серебро. Для процессов сорбции и десорбции применяются дешевые, нетоксичные растворы тиоцианата калия, что позволяет разработать экологически безопасные технологии извлечения золота.

Таким образом, в результате использования заявляемого технического решения повышается экспрессность и селективность извлечения золота, а также возможность полного разделения ионов золота и ионов железа, меди, цинка, никеля, кобальта и серебра.

Claims

Способ селективного извлечения золота из водных тиоцианатных растворов, включающий сорбцию на анионите с последующей десорбцией золота с анионита, отличающийся тем, что извлечение ведут из растворов, содержащих золото в виде устойчивого комплекса Au (I) и металлы-примеси железа (III), меди (II), цинка (II), серебра (I), кобальта (II), никеля (II), сорбцию осуществляют на анионите АН-251, перед десорбцией золота анионит обрабатывают раствором 0,005-0,05 М H₂SO₄ в статических условиях для десорбции и удаления металлов-примесей, а десорбцию золота с анионита осуществляют раствором 1-5 М KSCN в присутствии 2-10% КОН.