Электролиз золота

На электролиз поступает металл после хлорирования и шламы от электролиза серебра, предварительно подвергнутые многостадийной химической очистке. Все это плавят в индукционных печах и отливают в прямоугольные аноды массой по 2—3 кг. Аноды загрязнены серебром, платиновыми металлами и сравнительно мало — лигатурой.

Электролитом служит раствор НАuСl4 и НСl (до 200 г/л Аu и 80 г/л НСl). Золото растворяется по реакциям:

Аu + 4Сl — 3е = АuCl4; E0 = 0,93 В,

Аu + 2Се = АuСl2; E0 = 1,11 В.

Появление ионов АuСl2 возможно из-за концентрационной поляризации при высокой плотности тока, либо вследствие образования на аноде корки AgCl; однако они тотчас доспропорционируются с выделением осадка металла, выпадающего в шлам:

3АuСl2 = АuСl4 + 2Аu + 2Сl

При недостаточной кислотности и температуре золотые аноды пассивируются, растворение их прекращается, и начинается выделение хлора

2Сl2е = Сl2; E0 = 1,36 В.

Кислород же не выделяется вследствие перенапряжения его на золоте.

Электролиз проводят при 50—60° С. Платина и палладий растворяются и накапливаются в электролите:

Pt + 4Сl — 2е = PtCl24; E0 = 0,73 В,

Pd + 4Сl= PdCl24, E0 = 0,62В.

Составляющие лигатуры: медь, свинец, висмут, железо, олово, сурьма и другие металлы образуют простые ионы или комплексные хлориды, затруднения растворения анода они обычно не вызывают. Железо, переходящее в раствор в виде Fe2+, восстанавливает золото, увеличивая переход его в шлам:

АuСl4 + 3Fe2+ = Au + 3Fe3+ + 4Сl.

Серебро дает нерастворимый хлорид.

Ag +Cl- — e = AgCl; E0 = 0,22 В

Если в сплаве менее 50 проб серебра, хлорид его осложнений не вызывает. При большем содержании AgCl покрывает анод прочной более или менее плотной коркой, препятствуя растворению золота.

По способу Вольвиля удается растворять золотые аноды, в которых бывает до 200 проб серебра, применяя асимметричный ток. Для этого вместе с постоянным — через ванну пропускают приблизительно равный ему по силе переменный ток.

Вероятность загрязнения катодного осадка примесями невелика; однако осаждение вместе с золотом платины и палладия возможно, особенно при высокой плотности тока. Избегая этого, не допускают повышения концентрации платины более 50 г/л, а паладия более 15 г/л. Других примесей в растворе, содержащем не менее 100 г/л золота, не должно быть больше 90 г/л Сu; 1,5 г/л Pb; 2% Fe, 4 г/л Те.

Отработанный электролит обедняют по золоту в отдельных ваннах с графитовыми анодами, после чего разными способами выделяют из него остатки золота и платиноиды.

Электролиз золота проводят в фарфоровых реже в винипластовых ваннах емкостью 25 л. Аноды общим числом, например 15, подвешивают на серебряных штангах по три в ряд, против каждого ряда помещают один общий катод из рифленой золотой фольги толщиной 0,2 мм. Ванны устанавливают в водяные бани, электролит перемешивают, барботируя воздухом.

Суммарная плотность постоянного и переменного тока достигает 1500 А/м2, напряжение на ванне около 1 В. Чистота катодного осадка после механической очистки щетками, а затем промывки соляной кислотой и аммиаком 999,9 проб.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Главная задача — предохранить работающих от действия двух весьма токсичных реагентов: цианида натрия и ртути. Цианиды щелочных и щелочноземельных металлов — сильные яды, смертельная доза которых для человека около 0,01 г. Опасно также вдыхание газообразного цианистого водорода, который выделяется от действия на цианиды кислот. Присутствие HCN в воздухе может вызвать мгновенную смерть, вследствие разрушения гемоглобина и паралича дыхательного центра, допустимая концентрация его 0,01 мг/л. На золотоизвлекательных фабриках выделение HCN, как говорилось выше, предупреждается защитной щелочью; однако, независимо от этого необходима сильная приточно-вытяжная вентиляция.

Особенно сильный отсос газов с их обезвреживанием необходим при переработке золота, осажденного цинковой пылью. Помимо HCN, здесь возможно выделение мышьяковистого и сурьмянистого водорода. Первый особенно токсичен, в воздухе его не должно быть больше 0,0003 мг/л.

Амальгамация и обработка амальгам опасны выделением паров ртути, концентрация которых в воздухе может превысить

допустимый предел (0,01 мг/л) и при обычных температурах, если открытая поверхность металла достаточно велика. Цианиды и соли ртути могут проникать в грунтовые воды из отвальных пульп, когда они перед сбросом недостаточно обезврежены. В связи с этим недопустимо питье технологической воды.

Статья на тему Электролиз золота