Хлорный аффинаж серебра

Хлорный аффинаж серебра

Процесс — основан на том, что неблагородные металлы и серебро окисляются газообразным хлором значительно легче, чем золото. Сущность этого метода заключается в продувании хлора через расплавленное черновое золото. Хлор в первую очередь взаимодействует с неблагородными металлами и серебром, золото и металлы платиновой группы реагируют в последнюю очередь. Образующиеся расплавленные хлориды неблагородных металлов и серебра не растворяются в металлическом золоте и, имея меньшую плотность, всплывают на поверхность. Часть хлоридов неблагородных металлов улетучивается.
 
Примерное представление о порядке образования хлоридов можно составить на основе величин изменения изо-барно-изотермического потенциала реакций образования хлоридов . Как видно из этих данных, в первую очередь следует ожидать образования хлоридов неблагородных металлов, затем—серебра и в последнюю очередь— золота.
Хлорный процесс широко применяют в ЮАР. Металл, поступающий на аффинаж, содержит 88—90 % Au и 7— 11 % Ag. Основные примеси—медь, свинец, железо, цинк.
 
Хлорный аффинаж серебра ведут в графитовых тиглях с корундовой футеровкой в индукционных электрических печах. Черновой металл, прошедший приемную плавку, в виде слитков загружают в помещенный в печь тигель вместимостью 500 кг (по золоту). Для образования шлака в тигель загружают небольшое количество смеси буры, кварца и хлористого натрия. Образующийся тонкий слой шлака уменьшает улетучивание металла и предохраняет стенки тигля от разъедания. После расплавления металла через крышку тигля в расплав вводят одну или две фарфоровые трубки, по которым подают газообразный хлор. Для лучшей диспергации хлора в стенках трубки сделаны отверстия. Процесс ведут при 1150 °С.
 
В реальных условиях хлорного процесса порядок перехода примесей в хлориды в общем такой же, как это следует из термодинамических расчетов. Первыми хлорируются железо, цинк, свинец. Низкокипящие хлориды железа и цинка переходят в газовую фазу. Хлорид свинца частично улетучивается, частично всплывает на поверхность металла. Улетучивание хлоридов вызывает интенсивное бурление расплава, поэтому подачу хлора в этот период ведут медленно.
Медь и серебро начинают реагировать с хлором лишь после того, как прохлорируется основная масса железа, цинка и свинца. Температура кипения AgCl и CuCl выше температуры ведения процесса, поэтому хлориды серебра и меди остаются в тигле, образуя слой расплавленных хлоридов на поверхности золота. Ввиду того, что хлориды не улетучиваются, подачу хлора в этот период можно увеличить, не опасаясь разбрызгивания расплава.
 
Накапливающиеся на поверхности металла расплавленные хлориды, а также шлак периодически удаляют из тигля и загружают новую порцию флюса. К концу процесса абсорбция хлора расплавом замедляется, поэтому скорость подачи хлора уменьшают. Конец процесса определяют по появлению желтого налета золота на трубках, подводящих хлор, и по появлению над расплавом красного дыма, окраска которого объясняется присутствием в нем хлорида золота. По окончании хлорирования с поверхности металла удаляют остатки хлоридов и шлака, очищенное золото переводят в миксер и разливают в слитки.
Смесь хлоридов и шлака, полученная в результате хлорирования чернового золота, содержит значительное количество запутавшихся в них корольков золота. Для извлечения золота ее плавят в тиглях при 1100°С. Расплав расслаивается на слой шлака (сверху) и слой хлоридов. На поверхность расплава отдельными небольшими порциями загружают соду, при этом часть серебра восстанавливается:
 
  4AgCl + 2Na2CО3 = 4Ag + 4NaCl + 2CО2 + О2
 
и, опускаясь в виде мелких капель на дно тигля, увлекает большую часть золота, находящегося в хлоридах.
 
Общее количество вводимой соды составляет около 4 % массы хлоридов, при этом восстанавливается примерно пятая часть содержащегося в хлоридах серебра, что обеспечивает высокую степень извлечения золота. Полученный серебрянозолотой сплав снова поступает на хлорирование вместе с новой партией золота.
Обеззолоченные хлориды служат сырьем для получения серебра. Они содержат до 70 % хлорида серебра, остальное — хлориды меди, натрия, свинца. Переработка хлоридов может осуществляться различными методами. По одному из них хлориды дробят до крупности 25 мм и многократно обрабатывают во вращающихся бочках горячим 5 %-ным раствором NaCl, подкисленным соляной кислотой. Хлориды натрия и свинца переходят в раствор; присутствие в растворе ионов Сl~ способствует выщелачиванию ма-лорастворимого в воде хлорида CuCl:
 
CuCl + Сl= СuCl2 .
 
Остающийся в нерастворимом остатке хлорид серебра восстанавливают до металла с помощью металлического железа или цинка:
 
2AgCl + Zn = 2Ag + Zn²⁺ + 2Сl.
 
По другому методу расплавленные хлориды гранулируют выливанием их в воду. Полученные мелкие гранулы (—2 мм) обрабатывают водным раствором хлората натрия NaClO3 в присутствии НСl. При этом малорастворимый в воде хлорид CuCl окисляется до хорошо растворимого СuCl2:
 
6СuСl + СlO3  + 6Н = 6Сu²⁺ + 7Сl + 3H2O,
 
что резко интенсифицирует процесс обезмеживания. Одновременно выщелачиваются хлориды натрия и свинца. Очищенный хлорид серебра восстанавливают до металла цинковым порошком.
Губчатое серебро после промывки и сушки переплавляют в аноды для дальнейшего электролитического рафинирования. Чистота металла в анодах — 998—999 проб.
 
Аффинаж хлорированием проще и дешевле электролитического процесса и пригоден для рафинирования золота любой чистоты, но дает недостаточно чистое золото (обычно 995—996 пробы). Такой металл годится для использования в монетарных целях, но не удовлетворяет требованиям современной техники. К недостаткам хлорного метода аффинажа следует также отнести существенные потери серебра и платиновых металлов (если они присутствуют в, исходном металле), которые остаются в очищенном золоте.
Вы читаете, статья на тему Хлорный аффинаж серебра

Добавить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>