Метод за обработка на лигатурна златна сплав
Изобретението се отнася до металургията на благородни метали, по-специално до рафинирането на злато и сребро. Методът за обработка на лигатурната златна сплав включва гранулиране на сплавта, излугване на гранулите с царска вода, отделяне на утайката от сребърен хлорид и утаяване на златото от разтвора. В този случай след излугването пулпата се разрежда с вода до концентрация на остатъчна киселина не повече от 3 mol/l. Златото се утаява от разтвора с натриев сулфит на два етапа. Методът позволява да се утаи злато без предварително отстраняване на азотната киселина от разтвора. 1 z.p.f-ly, 1 табл.
Изобретението се отнася до областта на металургията на благородни метали, по-специално до рафинирането на злато и сребро.
В рафинериите основната суровина е лигатурна сплав от злато и сребро, която се получава след топенето на всички суровини (с изключение на цинковите утайки), постъпващи в завода.
Лигатурната златна сплав е карбиден разтвор на злато и сребро, което обяснява трудността на нейната обработка.
Известен е метод за обработка на легирана сплав злато, който е взет като прототип като най-близък до заявеното техническо решение /1/.
Известният метод включва гранулиране на сплав, извличане на злато с царска вода, филтриране на сребърен хлорид, отстраняване на свободна азотна киселина чрез изпаряване на разтвора, разтваряне на сол във вода и утаяване на злато от разтвор с оксалова киселина или железен сулфат. След измиване, филтриране, сушене и топене масовата част на златото в слитъка е 99,8-99,9%.
Недостатъците на метода, избран за прототипа, включват: - невъзможността за използване на оксалова киселина и железен сулфат като златоредуциращи агенти от разтвори, съдържащи азотна киселина, за използването на тези реагенти трябва да бъдат отстранениазотна киселина чрез изпаряване, което е допълнителна и отнемаща време операция; - продължителността на операцията по отлагане на злато при използване на оксалова киселина (повече от 4 часа); - полученото злато не отговаря на изискванията за продаваема продукция - рафинирано злато.
Задачата, която трябва да реши заявеното изобретение, е да се получат готови търговски продукти - рафинирано злато - и да се намали "задлъжнялостта" на метала в процеса.
Проблемът се решава чрез постигане на технически резултат, който се състои в това, че утаяването на злато от разтвори, съдържащи азотна киселина, става без предварителното му отстраняване.
Този технически резултат се постига чрез факта, че при известния метод за обработка на сплав от лигатурно злато, включващ гранулиране на сплавта, излугване на гранули с царска вода, отделяне на утайката от сребърен хлорид и утаяване на златото от разтвора, съгласно изобретението, след излугване пулпата се разрежда с вода до концентрация на остатъчна киселина не повече от 3 mol/l и златото от разтвора се утаява с натрий сулфит на два етапа. В същото време на първия етап златото се утаява с 95-98%.
Същността на изобретението се крие във факта, че когато разтворът се разрежда с вода (до концентрация на киселина не повече от 3 mol/L), в разтвора се появява допълнително утаяване на сребро. В процеса на утаяване на злато от разтвор на царска вода с натриев сулфит на два етапа се получава допълнително пречистване на златото, особено на първия етап поради утаяването на макробазата и повишаване на концентрацията на солна киселина (образувана отреакции 2HAuCl4 + 3Na2SO3 + 3H2O ---> 2Au + 3Na2SO4 + 8HCl), което допринася за задържането на примеси в разтвора. На втория етап се извършва почти пълно утаяване на златото и ако първоначалната целулоза се разрежда с вода, количеството на примесите във втория етап се отлага по-малко от утаяването без разреждане.
Сравнителният анализ на предложения метод с прототипа показва, че предложеният метод за обработка на сплавта от златна сплав се различава от прототипа. По този начин заявеното техническо решение отговаря на критерия "новост". За да се докаже съответствието на заявеното изобретение с критерия "изобретателско ниво", беше направено сравнение с други технически решения, известни от "предшестващото състояние на техниката".
Известен е признакът - утаяване на златото на два етапа /2/, но този метод се използва не за разтвор на царска вода, а за хлориден разтвор, като серен оксид (SO2) се използва като утаител, докато само 80% злато се утаява в първия етап, т.е. "задлъжнялостта" на златото в сравнение с предложения метод се увеличава с 5-7 пъти.
Използването на натриев сулфит за утаяване на злато от разтвори на царска вода също е известно /3/, но този метод не дава възможност да се получи висококачествен търговски продукт от лигатурно злато и да се извърши по-пълно утаяване на златото от разтвора.
В допълнение, известните методи се използват за други суровини, т.е. анодни утайки, които са относително лесни за обработка, тъй като благородните метали в утайките са главно под формата на механична смес от отделни метали.
В претендирания метод се използва комбинация от тези добре известни характеристики, които правят възможно получаването на рафинирано злато от по-сложна суровина (лигатурно злато) с малко количествопримеси (не повече от 50 g/t) и по-пълно утаяване на златото от разтвора. По този начин претендираното изобретение отговаря на критерия "изобретателско ниво", т.к съвкупността от неговите отличителни характеристики, а именно разреждането на излугваната пулпа с вода и утаяването на златото на два етапа с натриев сулфит, допринася за производството на висококачествени търговски продукти - рафинирано злато - и намаляване на "задлъжнялостта" на метала в технологичния процес, което не следва изрично от нивото на техниката.
Методът се осъществява по следния начин.
Зърнеста сплав от лигатурно злато с масова част,%: Au - 80,0 - 98,0; Ag - 1.0-17.0 излужен с царска вода при температура 60 o C в продължение на 5 часа. След това пулпата се разрежда с вода до концентрация на киселина от 3 mol/l. След отделяне на утайката от сребърен хлорид от златосъдържащия разтвор, златото се утаява на два етапа с натриев сулфит при температура 50-60 o C в продължение на 0,5-1,0 часа. Вторият етап на утаяване се извършва от разтвора на първия етап. Полученото поресто злато от първия и втория етап се промива с разтвор на солна киселина, след това с дестилирана вода, след това се суши, разтопява се на блокове.
Примери за изпълнение на методите са представени в таблицата.
Пример 1 (според прототипа).
Претегляне на 20 g гранули от лигатура на злато с масова част на Au - 89,0%; Ag - 10,8% се излугва с царска вода при температура 60 o C в продължение на 5 часа. След отделяне на утайката от сребърен хлорид, разтворът се изпарява в продължение на 6 часа, за да се отстрани азотната киселина, след което се добавя вода за разтваряне на солите и златото се утаява с железен сулфат. Златната утайка се промива с разтвор на (5%) солна киселина и дестилирана вода, изсушава се и се стопява.
Примери 2-8 (според предложения метод).
Проби (с тегло 20 gвсеки) гранули от същата лигатурна златна сплав, както в пример 1, се излугват с царска вода при температура 60 o C в продължение на 5 часа, изчисленото количество вода се излива, моларната концентрация на киселини се определя чрез титруване, след това пулпата се филтрува и златото се утаява от разтвора с разтвор на натриев сулфит на два етапа. Първият етап на утаяване се извършва до остатъчна масова концентрация на злато в разтвора от 5-7 g/l, докато степента на утаяване е 95-98%. Вторият етап се извършва от разтвора на първия етап. Масовата концентрация на златото в беззлатния разтвор е 0,05-0,3 mg/l. Степента на валежите е 99,999%. Получените утайки от злато се промиват по същия начин, както в пример 1, сушат се и се стопяват.
Разработеният киселинен метод за обработка на лигатурната златна сплав се предлага да се използва в рафинерията в Колима.
ИЗТОЧНИЦИ НА ИНФОРМАЦИЯ, ВЗЕТИ ПОД ВНИМАНИЕ ПО ВРЕМЕ НА ЕКСПЕРТИЗАТА 1. И. Н. Масленицкий, Л. В. Чугаев. Металургия на благородни метали. Металургия. - М., 1972, стр. 313 - прототип.
2. М. А. Меретуков, А. М. Орлов. Металургия на благородни метали. Чужд опит. - М.: Металургия. - 1991, стр. 252.
3. RJ Металургия, 1984.- 4G353.
1. Метод за обработка на сплав от лигатурно злато, включващ гранулиране на сплавта, излугване на гранулите с царска вода, отделяне на утайката от сребърен хлорид и утаяване на злато от разтвора, характеризиращ се с това, че след излугване пулпата се разрежда с вода до концентрация на остатъчна киселина не повече от 3 mol/l и златото от разтвора се утаява с натриев сулфит на два етапа.
2. Методът съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в първия етап златото се отлага с 95 - 98%.