Методы переработки
1. Кислотный
Включает выщелачивание в слабом растворе H2SO4, сушку и прокалку кека и плавку полученного продукта.
Выщелачивание
Применяется 10-15% раствор H2SO4. Процесс ведут в чанах, футерованных Pb, оборудованных мощной вытяжной вентиляцией. Подогрев до 50-70ºС.
Выщелачивание ведут либо с воздушным, либо с механическим перемешиванием.
т.е. Pb остается в Au-Ag-остатке.
Соединения As, Sb растворяются и выделяются летучие соединения: AsH4 -токсичные.
Получают раствор и остаток. После фильтрации и промывки остатка кек обогащен в 3 ¸ 5 раз (до 10), т.е. CAu=30 ¸50%;
CZn=20 ¸ 60% до 4 ¸ 6%.
Сушка и прокалка
Промытый кек укладывают в противни и ставят в электрическую полочную печь, подсушивают и затем прокаливают при t=500¸7000C. При этом происходит окисление ЦМ до оксидов (и Fe), которые легко могут быть ошлакованы при последующей плавке. Полученный продукт подвергают плавке в тигель- ной, электрической печи при t=1100¸12000С. Для образования легкоплавкого шлака вводят флюсы: бура, сода, кварц.
Если много соединений осталось не окисленных, то вводят окислитель: NH4NO3, MnO2, FeCl3, BaO2.
Окислитель NH4NO3 особенно рекомендуется вводить, если в Zn-осадке высокое содержание S, т.к. может образовываться 3-я фаза (Cu2S, FeS), куда переходят Au, Ag. При плавке образуется 2 продукта: шлак и Au-Ag сплав (металл Доре).
При спуске шлака его измельчают и направляют на переработку руды, т.к. в нем есть Au и Ag в виде мелких включений. Полученный сплав имеет пробу
950 ¸ 990. Этот металл поступает на аффинаж.
2. Двухстадийная кислотная переработка Au-Zn осадка в растворе HCl с последующей сушкой, прокалкой и плавкой..
Метод состоит в :
a) Bыщелачивание в 30¸35 % растворе HCl (в две стадии).
При растворении в HCl в раствор переходят не только Zn и его соединения, но и Pb, Ca:
Pb + 2HCl ® PbCl2 + H2; ( )
CaO + 2HCl ® CaCl2 + H2O. ( )
Не растворяется только Cu. Но при высоком содержании Cu в Au-Zn-осадке в раствор рекомендуют вводить окисли- тель NH4NO3 или MnO2, или FeCl3. При этом:
Cu ® CuO ® CuCl2.
Поэтому при данном методе происходит более полное отделение ЦМ от Au и Ag и получение более богатого кека по Au и Ag. В растворы может переходить также 6¸10 мг/л Au и Ag. Поэтому эти растворы после фильтрации пропускают через активированный уголь или может для сорбции Au и Ag. Все последующие операции аналогичны 1 методу.
3. Если Au-Zn-осадки богаты по Au и Ag (20¸30%), то их переработка может вестись по схеме сушка-прокалка-плавка без кислотного выщелачивания.
4. Предусматривает окислительное прокаливание Au-Zn осадков с одновременной отгонкой ZnO и последующей плавкой огарка на Au-Ag-сплав. Метод токсичный, нет комплексности использования сырья.
5.Широко применяется на фабриках ЮАР. Метод включает следующие операции: Рисунок 33.
Рис. 33.
Метод позволяет получать высокой чистоты Au и высокую степень извлечения ε = 99.5¸99.8%.
Au + Cl2+ HCl H[AuCl4];
Ag + Cl2 AgCl;
Cu + Cl2 CuCl2;
Zn + Cl2 ZnCl2 и т.д.
H[AuCl4] + SO2 Au + HCl + H2O + H2SO4.
Полученный тем или иным методом Au-Ag-сплавы поступают на аффинаж Au и Ag.
Растворы, шлаки и другие продукты поступают на дополнительное обезблагораживание, и в отдельных случаях на комплексное извлечение цветных металлов.