RU2194801C1

RU2194801C1 - Process for extracting gold and(or) silver out of waste materials

Info

Publication number: RU2194801C1
Application number: RU2001121698A
Authority: RU
Inventors: В.М. Бочкарев; Н.Н. Кочнева; Е.П. Бучихин; Ю.С. Жилин
Original assignee: Общество ограниченной ответственности "Компания "ОРИЯ"
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2002-12-20

Abstract

FIELD: extraction of gold and(or) silver out of waste materials in electronics, electrochemical and jewellery industry branches. SUBSTANCE: method comprises steps of electrochemical dissolution of gold and silver in aqueous solution at temperature (10 -70)C in presence of complexing agent; using as complexing agent sodium ethylendiamine tetraacetate with concentration (5 - 150)g/l; realizing dissolution at pH 7 - 14 and electric current density (0.2 -10)A/sq.dm. Invention allows to reduce copper content in slime deposit until (1.5-3)%. EFFECT: possibility for increasing dissolution rate of gold and silver.

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к электрохимическим способам извлечения золота и серебра из отходов электронной, электрохимической и ювелирной промышленности. The invention relates to hydrometallurgy of precious metals, in particular to electrochemical methods for the extraction of gold and silver from waste from the electronic, electrochemical and jewelry industries.

Известен способ извлечения золота и серебра с использованием в качестве электролита раствора, содержащего 5-50% бромида натрия, и пропускания тока через электролит. Причем процесс осуществляется при рН 4-6, температуре 70-100^oС, напряжении 4В и продолжительности 10 ч. (Пат. США 4904358, МКИ С 25 С 1/20 заявл. 16.02.88, опубл. 27.02.90.).A known method of extracting gold and silver using an electrolyte solution containing 5-50% sodium bromide, and passing current through the electrolyte. Moreover, the process is carried out at a pH of 4-6, a temperature of 70-100 ^o C, a voltage of 4V and a duration of 10 hours (US Pat. US 4904358, MKI C 25 C 1/20 decl. 02.16.88, publ. 27.02.90.).

Недостатком этого способа является высокая токсичность растворов и паров брома, высокая стоимость реагентов, низкая скорость процесса, высокая коррозионная агрессивность этих растворов, низкая селективность процесса. The disadvantage of this method is the high toxicity of solutions and bromine vapors, the high cost of reagents, low process speed, high corrosiveness of these solutions, low selectivity of the process.

Наиболее близким по технической сущности является способ извлечения золота и серебра из концентратов, вторичного сырья и других дисперсных материалов, включающий в себя обработку растворами комплексообразующих солей и пропускание электрического тока с плотностью 0,5-10 А/дм². В качестве электролитов использовались растворы тиоционат - ионы, ионы трехвалентного железа. рН раствора составляло 0,5-4,0. Выделение серебра и золота проводили на катоде, отделенном от анодного пространства фильтрующей мембраной. Процесс растворения длился в течение 6-12 часов при температуре 10-70^oС. (Заявка на изобретение РФ 94005910. А1. МКИ С 25 С 1/20, С 22 В 7/00. Заявлена 22.02.94. опубликована 20.10.95 (бюлл. 29).The closest in technical essence is the method of extracting gold and silver from concentrates, secondary raw materials and other dispersed materials, which includes processing solutions of complexing salts and passing an electric current with a density of 0.5-10 A / dm ² . As electrolytes, thiocyanate solutions were used — ions, ferric ions. The pH of the solution was 0.5-4.0. Silver and gold were isolated at the cathode, separated from the anode space by a filtering membrane. The dissolution process lasted for 6-12 hours at a temperature of 10-70 ^o C. (Application for invention of the Russian Federation 94005910. A1. MKI C 25 C 1/20, C 22 V 7/00. Declared 02.22.94. Published 20.10.95. (bull. 29).

Недостатком этого процесса является низкая скорость и образование некоторых количеств токсических веществ, образование трудно фильтруемого осадка железа, а также низкая селективность. The disadvantage of this process is the low speed and formation of certain amounts of toxic substances, the formation of a hard-to-filter iron precipitate, as well as low selectivity.

Предложен способ извлечения золота и/или серебра, который включает электрохимическое растворение золота и/или серебра в водном растворе в присутствии комплексообразователя при температуре. Причем в качестве комплексообразователя используют этилендиаминтетраацетат натрия при концентрации 5-150 г/л и рН 7-14. Процесс ведут при плотности постоянного тока 0,2-10 А/дм² в известном интервале температур.A method for the extraction of gold and / or silver is proposed, which involves the electrochemical dissolution of gold and / or silver in an aqueous solution in the presence of a complexing agent at a temperature. Moreover, sodium ethylene diamine tetraacetate is used as a complexing agent at a concentration of 5-150 g / l and a pH of 7-14. The process is carried out at a direct current density of 0.2-10 A / dm ² in a known temperature range.

Основным отличием данного изобретения является то, что в предлагаемом способе для электрохимического растворения золота и/или серебра с поверхности токопроводящих отходов электронной, электрохимической и ювелирной промышленности используют комплексообразователь - натриевую соль этилендиаминтетраацетата. The main difference of this invention is that in the proposed method for the electrochemical dissolution of gold and / or silver from the surface of conductive wastes of the electronic, electrochemical and jewelry industries using a complexing agent - sodium salt of ethylene diamine tetraacetate.

Техническим результатом является то, что процесс позволяет проводить растворение в щелочной среде. При этом процесс проходит более селективно, в раствор меньше переходит цветных металлов, а при утилизации отработанного раствора этого комплексообразователя не возникает никаких затруднений, так как он совершенно не токсичен и не представляет угрозы для окружающей среды. The technical result is that the process allows for dissolution in an alkaline medium. In this case, the process is more selective, non-ferrous metals go into the solution less, and there are no difficulties when disposing of the spent solution of this complexing agent, since it is completely non-toxic and does not pose a threat to the environment.

Поставленная задача решается тем, что обработку золото- и серебросодержашего токопроводящего сырья ведут в электролитической ячейке, содержащей анод из исходного токопроводящего сырья и нерастворимый катод, в которую вводят водный раствор этилендиаминтетраацетата натрия концентрации 20-120 г/л при рН 7-14 и где пропускают постоянный ток плотностью 0,2-10 А/дм² при известной температуре. За 0,3 ч извлечение серебра достигает 99,98%, медь переходит всего лишь в количестве - 3%. Однако степень извлечения золота достигает 99,5% за 2,5 ч. Продолжительность процесса по сравнению с известным способом для серебра сокращается в несколько десятков раз, а для золота в 3-5 раз. При этом используют более дешевый и нетоксичный комплексообразователь, утилизация которого не создает проблем, так как известно, что этот реагент применяют для умягчения воды.The problem is solved in that the processing of gold and silver-containing conductive raw materials is carried out in an electrolytic cell containing an anode from the source of conductive raw materials and an insoluble cathode into which an aqueous solution of sodium ethylene diamine tetraacetate is added at a concentration of 20-120 g / l at pH 7-14 and where it is passed direct current with a density of 0.2-10 A / dm ² at a known temperature. In 0.3 hours, silver recovery reaches 99.98%, copper transfers only in an amount of 3%. However, the degree of gold recovery reaches 99.5% in 2.5 hours. The duration of the process compared with the known method for silver is reduced by several tens of times, and for gold by 3-5 times. In this case, a cheaper and non-toxic complexing agent is used, the disposal of which does not create problems, since it is known that this reagent is used to soften water.

Особенности кинетики растворения драгоценных металлов - золота и серебра, с одной стороны, и цветных металлов - меди, олова и никеля, с другой стороны, позволяют подобрать такие условия селективного перехода в раствор и далее в шлам, при которых становится возможным минимизировать скорости электрохимического растворения примесей. Peculiarities of the dissolution kinetics of precious metals - gold and silver, on the one hand, and non-ferrous metals - copper, tin and nickel, on the other hand, make it possible to select such conditions for selective transition into the solution and further into the sludge under which it becomes possible to minimize the rate of electrochemical dissolution of impurities .

Нижние значения указанных в описании сущности изобретения диапазонов параметров процесса электрохимического растворения золота или серебра: концентрация этилендиаминтетраацетата натрия 5 г/л, рН 7,0, плотность тока 0,2 А/дм² и температура 20^oС, определяют границу существования процесса электрохимического растворения покрытий золотом и серебром токопроводящих материалов в комплексообразующем растворе натриевой соли этиленаминтетрауксусной кислоты. Верхние значения указанных диапазонов параметров вышеупомянутого процесса определяют экономически целесообразную границу параметров осуществления.The lower values of the ranges of parameters of the process of electrochemical dissolution of gold or silver indicated in the description of the invention: the concentration of sodium ethylene diamine tetraacetate 5 g / l, pH 7.0, current density 0.2 A / dm ² and a temperature of 20 ^o C, determine the boundary of the existence of the process of electrochemical dissolution gold and silver coatings of conductive materials in a complexing solution of sodium salt of ethyleneamine tetraacetic acid. The upper values of the indicated ranges of the parameters of the aforementioned process determine the economically feasible boundary of the implementation parameters.

Пример 1. В ячейку объемом 150 мл заливают 100 мл раствора натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты концентрации 100 г/л при рН 11. В раствор погружают пластину, покрытую серебром. Основной материал пластины имеет состав, %: медь - 65,1, сумма цинка и олова - 33,8, никель - 0,1. Катодом служит пластина из нержавеющей стали. Ячейку термостатируют в течение 30 мин при температуре 60^oС. После этого задают плотность тока 2 А/дм². Растворяют в течение 0,5 часа. Скорость растворения серебра составляет 0,14 мг/см²•мин. Извлечение серебра при этом составляет 96,1%, а извлечение меди - 3,2%.Example 1. In a cell with a volume of 150 ml, 100 ml of a solution of sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid with a concentration of 100 g / l at pH 11 is poured. A plate coated with silver is immersed in the solution. The main material of the plate has the composition,%: copper - 65.1, the sum of zinc and tin - 33.8, nickel - 0.1. The cathode is a stainless steel plate. The cell is thermostated for 30 min at a temperature of 60 ^o C. After that, set the current density of 2 A / DM ² . Dissolve within 0.5 hours. The dissolution rate of silver is 0.14 mg / cm ² • min. The silver recovery in this case is 96.1%, and the copper recovery is 3.2%.

Пример 2. В ячейку объемом 150 мл заливают раствор натриевой соли этиленаминтетрауксусной кислоты концентрации 50 г/л при рН 9,0. В раствор погружают пластину, покрытую золотом. Золото нанесено на еще один слой покрытия из серебра. Основной материал имеет состав,%: медь 64,5, цинк 12,6, олово 19,4, цинк 0,2. Катодом служит нержавстальная пластина. Ячейку термостатируют в течение 30 мин при температуре 50^oС. После этого задают плотность тока - 6,5 А/дм² и растворяют в течение 1,5 ч. Скорость растворения золота 0,09 мг/см²•мин. Извлечение золота при этом составляет 97,2%, серебра 99,9%, меди 1,5%.Example 2. In a cell with a volume of 150 ml pour a solution of sodium salt of ethyleneamine tetraacetic acid at a concentration of 50 g / l at pH 9.0. A plate coated with gold is immersed in the solution. Gold is applied to another layer of silver coating. The main material has a composition,%: copper 64.5, zinc 12.6, tin 19.4, zinc 0.2. The cathode is a stainless steel plate. The cell is thermostated for 30 minutes at a temperature of 50 ^o C. After this, the current density is set at 6.5 A / dm ² and dissolved within 1.5 hours. The gold dissolution rate is 0.09 mg / cm ² • min. The extraction of gold in this case is 97.2%, silver 99.9%, copper 1.5%.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ имеет следующие преимущества:
1) увеличивают скорость растворения и золота, и серебра в 5-12 раз;
2) осуществляют селективное растворение золота и серебра, уменьшая содержание меди в шламовом осадке до 1,5-3,0%;
3) используют более дешевый, не токсичный, используемый для умягчения воды комплексообразователь - натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты;
4) процесс ведут в неагрессивной щелочной рН-ой среде (7-14 ед.).Compared with the prototype, the proposed method has the following advantages:
1) increase the dissolution rate of both gold and silver by 5-12 times;
2) carry out selective dissolution of gold and silver, reducing the copper content in the sludge sludge to 1.5-3.0%;
3) they use a cheaper, non-toxic, complexing agent used to soften water - the sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid;
4) the process is conducted in a non-aggressive alkaline pH medium (7-14 units).

Claims

A method of extracting gold and / or silver from waste, including the electrochemical dissolution of gold and silver in an aqueous solution at a temperature of 10-70 ^o C in the presence of a complexing agent, characterized in that sodium ethylene diamine tetraacetate is used as a complexing agent at a concentration of 5-150 g / l, and the dissolution is carried out at pH 7-14 and a direct current density of 0.2-10 A / DM ² .