Цементация золота и серебра цинком

Разные исследователи неоднократно пытались выделять золото и серебро из цианистых растворов алюминием, сорбцией на активированном угле и иными способами; однако с цементацией цинком пока успешно конкурирует только концентрирование растворов ионным обменом, о котором сказано ниже.

Из расчетов, вероятна следующая последовательность осаждения цинком: Au, Ag, Сu.

Замечено, что предварительная обработка солями Рb (II), выделяющая на поверхности цинка рыхлый слой губчатого свинца, ускоряет цементацию. Термодинамическая возможность осаждения свинцом золота и серебра, но не меди. Сам он при этом дает нерастворимый Рb(ОН)2, а образование плюмбита вероятно только при высокой щелочности.

Цементация золота и серебра цинком

Скорость цементации контролируется диффузией, она возрастает с образованием рыхлого слоя губчатого свинца, служащего катодной основой с большой поверхностью.

Предварительное удаление из раствора кислорода необходимо для экономного расходования цинка и повышения скорости осаждения; другое важное условие — измельчение металла — осадителя для увеличения его поверхности.

В раннем периоде развития гидрометаллургии золото осаждали цинковой стружкой в ящичных экстракторах, где раствор зигзагообразно проходил через заполненный стружкой ряд отделений. На некоторых предприятиях этот способ сохранился и поныне, хотя он отличается от более современного малой производительностью, высоким расходом цинка и худшим качеством осадка.

Рис. Установка для осаждения золота цинковой пылью:

1 — вакуум-рессивер для обескислороживания цианистого раствора; 2— насос, погруженный в цианистый раствор; 3 —смеситель; 4 — рамный вакуум-фильтр

Теперь на большинстве фабрик применяют цинковую пыль (менее 0,1 мм), содержащую не более 3% окиси. Ее получают конденсацией паров металла. Растворы перед осаждением осветляют, отфильтровывая остаток нерастворимых частиц разного состава, и обескислороживают в вакууме. Для осветления служат фильтрпрессы, а часто также рамные вакуум-фильтры.

Перед подачей на осаждение раствор пропускают через вакуум-рессивер — железный цилиндрический бак, соединенный с вакуум-насосом. Раствор через отверстие в крышке попадает на насадку из деревянных реек и, растекаясь по ее большой поверхности, быстро отдает растворенные газы. Обескислороженный раствор собирается в нижней конической части и выпускается через клапан, автоматически связанный с регулятором подачи. Уровень жидкости в нижней части аппарата всегда одинаков; остаточное давление воздуха 3332,5 — 6665 Н/м2.

Установки для осаждения золота цинковой пылью (рис.) работают непрерывно. Осветленный раствор засасывается в вакуум-рессивер для обескислороживания центробежным насосом, который во избежание подсосов воздуха погружен в резервуар с цианистым раствором. Тот же насос перекачивает его в смеситель, куда ленточным или другим питателем непрерывно загружают цинковую пыль. Коническое днище смесителя соединено трубой с осадительным чаном. Цементация происходит преимущественно во время фильтрации.

Здесь, как и при осветлении, применяют фильтрпрессы либо вакуум-фильтры с радиальными рамами. У последних по оси чана проходит вал пропеллерной мешалки, поднимающий осадок со дна. Для перемешивания верхних слоев раствора на тот же вал выше насажено лопастное колесо. Во избежание накислороживания допустимо только плавное размешивание пульпы без образования воронки.

Два—три раза в месяц комплект рам извлекают краном и меняют на них фильтровальную ткань, либо снимают с нее осадок струей воды.

Фильтрпрессы, иногда действующие в составе подобных установок, дороже и сложнее для обслуживания, они применяются реже.

Цинковую пыль перед цементацией обрабатывают ацетатом или нитратом свинца. Эти соли в количестве около 10% от массы цинка подают в смеситель или осветлитель.

Полнота осаждения благородных металлов достигает 99,9% при расходе цинковой пыли 15—50 г/т раствора в зависимости от его концентрации.

Состав осадков сложен, помимо 1—20% золота и 1—15% серебра в них присутствуют свинец (4—20%), медь (>0,5%), а также многие другие вещества, в том числе соединения мышьяка, сурьмы, селена, теллура, никеля и иных элементов, а кроме того, избыток металлического цинка, достигающий 50% (по массе).

Для удаления посторонних веществ осадки обрабатывают при нагревании 10—15%-ным раствором серной кислоты в чанах  с мешалками и вытяжными зонтами. Последние предупреждают возможность отравления выделяемыми при этом ядовитыми газами АsН3, SbH3 и HCN. После промывки и сушки осадок содержит до 20—50% золота, 30% серебра и 4—7% цинка. У нас практикуется комплексная централизованная переработка осадков.

Статья на тему Цементация золота и серебра цинком