Металлургия цветных металлов. Практикум

Источниками получения металлического золота явля-

ются:

собственно золотосодержащие руды;

полиметаллические свинцово-цинковые и медно-ни- келевые сульфидные руды;

вторичное сырье – промышленный и бытовой золотосодержащий лом и отходы.

Содержание золота в рудах колеблется в широких пределах, оставаясь при этом сравнительно низким. По этой причине содержание благородных металлов в рудах обычно выражают в граммах металла на тонну рудной массы. Современный рентабельный минимум содержания золота в россыпных рудах, разрабатываемых открытым способом, составляет около 0,15 г/т. Для коренных месторождений в зависимости от состава руды и характера ее залегания рентабельный минимум находится в пределах 3…5 г/т. Помимо собственно золотых руд важным сырьевым источником являются также сульфидные руды цветных металлов: медные, медно-никелевые, медно-мо- либденовые, свинцово-цинковые. При переработке этих руд золото извлекают попутно.

В современной практике извлечения золота из рудного сырья применяют гравитационное обогащение, амальгамацию, цианирование (гидрометаллургическую технологию), сорбцию и ряд пирометаллургических процессов (обжиг, плавку и др.). Черновые золотосодержащие концентраты и богатые золотосодержащие осадки перерабатывают на специализированных аффинажных заводах с получением золота, серебра и других благородных металлов высокой чистоты. Попутно перерабатывают промпродукты металлургического производства (шламы, шлаки и др.).

Один из вариантов схемы переработки золотосодержащей руды приведен на рисунке  4.1. По этой технологии из измельченной руды на концентрационных столах выделяют кондиционный концентрат, который направляют на плавку

сполучением сплава Доре, а остальное золото извлекают гидрометаллургическим путем – цианированием.

101

Рисунок  4.1 – Технологическая схема переработки золотосодержащей руды

Сущность способа цианирования заключается в растворении золота в растворах цианидов щелочных и щелочноземельных элементов с образованием комплексных цианидов.

102

Необходимый для реакции кислород поступает из воздуха. Основная масса пустой породы с цианистыми растворами не реагирует, и после выщелачивания ее отделяют фильтрованием. Оптимальная концентрация цианида натрия в промышленных условиях составляет для крепких растворов 0,3…0,6 кг/м3, а для слабых – 0,03…0,10 кг/м3.

Из раствора золото осаждают цементацией более электроотрицательным металлом, обычно цинком:

2KAu(CN)2 + Zn = K2Zn(CN)4 + 2Au.

Многие недостатки цианистого процесса в значительной степени устраняются в новых процессах, основанных на применении ионообменных смол. Одним из вариантов сорбционной технологии предусматривается совмещение процесса выщелачивания золотосодержащих руд и полупродуктов цианидом с процессом сорбции растворенного золота анионитом (ионообменной смолой) из пульп цианирования.

В сорбционной технологии извлечения золота по сравнению с обычным цианированием полностью устраняются процессы обезвоживания пульп сгущением и фильтрацией, промывки кеков, стадия осаждения золота цинком и т.д. Другое достоинство состоит в том, что во многих случаях он обеспечивает значительно более высокое извлечение золота (на 10…20 %).

На аффинажные заводы поступают гравитационные концентраты самородного золота, цинковые осадки цианистого процесса, шлиховое золото из амальгам, металл Доре, полученный из шламов электролитического рафинирования меди и отходов свинцового производства, различный бытовой и промышленный лом и отходы и другие материалы.

Наиболее совершенным методом аффинажа золота является электролиз. Аноды отливают из рафинируемого сплава, содержащего в качестве примесей серебро, платиновые металлы и некоторые неблагородные металлы. Электролитом служит водный раствор золотохлористо-водородной кислоты

103

с добавкой соляной кислоты. Основной катодный процесс при электролитическом рафинировании золота представляет собой восстановление анионов АuCl4– до металлического золота. Достоинством процесса электролитического рафинирования золота является не только возможность получения высокочистого металла, удовлетворяющего требованиям современной техники, но и попутное извлечение платиновых металлов.

Контрольные вопросы

1  Валентность золота: 1)  1; 2)  2; 3)  3; 4)  1, 2; 5)  2, 3.

2  В растворах азотной кислоты растворяются: 1)  Ag;

2)  Pd;

3)  Pt;

4)  Ru;

5)  Au.

3  В «царской водке» не растворяются: 1)  Os;

2)  Ru;

3)  Au;

4)  Pt;

5)  Pd.

4  Основная часть золота находится в природе в: 1)  морской воде; 2)  минералах; 3)  шлихе; 4)  золотинах; 5)  растениях.

104

5  Минералы золота: 1)  калаверит; 2)  карналлит; 3)  сильванит; 4)  ковеллин; 5)  перовскит.

6  В сульфидных рудах спутники золота: 1)  Cu;

2)  Pb;

3)  As;

4)  Mg;

5)  Se.

7  Природный сплав золота называется: 1)  электрон; 2)  латунь; 3)  нейзильбер; 4)  электрум; 5)  инвар.

8  Виды природного золота: 1)  платинистое; 2)  иридистое; 3)  родистое; 4)  медистое;

5)  нет правильного ответа.

9  Месторождения золота подразделяются на: 1)  осадочные; 2)  россыпные; 3)  остаточные; 4)  техногенные; 5)  коренные.

10  Золотины состоят из: 1)  чистого золота;

105

2)  соединений золота с легкими металлами;

3)  соединений золота с благородными металлами;

4)  соединений золота с редкими металлами;

5)  соединений золота с тяжелыми металлами.

11  Для отделения крупных золотин от породы приме-

няют:

1)  гравитацию;

2)  сорбцию;

3)  центрифугирование;

4)  магнитную сепарацию;

5)  фильтрацию.

12  Метод шлихования основан на: 1)  высокой плотности золота; 2)  высокой смачиваемости золота;

3)  высокой электропроводности золота;

4)  низкой магнитной восприимчивости золота;

5)  низкой теплопроводности золота.

13  Золотосодержащую руду подвергают флотации, если: 1)  она пригодна для выплавки меди; 2)  в ней содержится пирит; 3)  размер золотин более 0,1 мм;

4)  она содержит радиоактивные металлы;

5)  нет правильного ответа.

14  Основное оборудование для обогащения россыпей: 1)  концентрационный стол; 2)  отсадочная машина; 3)  мельница; 4)  центрифуга; 5)  драга.

15  Способы получения золота из руды: 1)  цементация; 2)  хлорирование;

106

3)  амальгамация;

4)  сорбция;

5)  нет правильного ответа.

16  Преобладающую долю золота извлекают: 1)  кучным выщелачиванием; 2)  плавкой шлиха; 3)  амальгамацией;

4)  автоклавным выщелачиванием;

5)  цианированием.

17  В технологии производства золота существуют операции:

1)  аффинаж;

2)  промывка;

3)  конвертирование;

4)  цианирование;

5)  нет правильного ответа.

18  В технологии производства золота отсутствуют операции:

1)  рафинирование;

2)  конвертирование;

3)  промывка;

4)  цианирование;

5)  нет правильного ответа.

19  Амальгама – это:

1)  сплав меди с золотом;

2)  cсплав золота с серебром;

3)  сплав ртути с металлом;

4)  сплав алюминия с кремнием;

5)  нет правильного ответа.

20  Скорость амальгамации зависит от: 1)  крупности золотин; 2)  температуры;

107

3)  количества примесей в золотинах;

4)  чистоты ртути;

5)  нет правильного ответа.

21  Основоположник способа цианирования золота: 1)  Кутузов М.И.; 2)  Суворов А.В.; 3)  Багратион П.Р.; 4)  Цианов К.Л.;

5)  нет правильного ответа.

22  Метод цианирования неприменим, если руда содержит большое количество:

1)  сульфидов;

2)  серебра;

3)  арсенидов;

4)  пустой породы;

5)  меди.

23  При цианировании золото в растворе находится в

виде:

1)  коллоида;

2)  Na[Au(CN)2];

3)  AuCN;

4)  Na2Au(CN)2;

5)  нет правильного ответа.

24  На аффинажные заводы поступает: 1)  шлиховое золото; 2)  золото из амальгамы;

3)  шлам после электролитического рафинирования меди;

4)  золотосодержащий лом;

5)  золотосодержащая руда.

25  Аффинаж – это:

1)  очистка благородных металлов от примесей;

2)  разделение благородных металлов;

108

3)  подготовительная операция перед цианированием;

4)  отмывка золота от пустой породы;

5)  попутное выделение ценных элементов – спутников золота.

26  Способы аффинажа: 1)  электролиз; 2)  кристаллизация; 3)  хлорирование; 4)  кислотный;

5)  вакуумирование.

27  Регенерацию золота из отработанных электролитов осуществляют:

1)  осаждением золота цинковой стружкой;

2)  разрушением цианистого электролита избытком HCl;

3)  выпариванием;

4)  кристаллизацией;

5)  нет правильного ответа.

28  Продукция аффинажного завода: 1)  слитки; 2)  аноды; 3)  порошки; 4)  фольга; 5)  гранулы.

29  Содержание благородных металлов в сплавах принято измерять:

1)  %;

2)  пробами;

3)  г/т;

4)  каратами;

5)  г/см3.

30  В ювелирных изделиях золото присутствует: 1)  в чистом виде;

109

2)  в сплавах с медью и серебром;

3)  в сплавах с серебром;

4)  в виде покрытия;

5)  в сплавах с алюминием.

31  Важнейшая характеристика ювелирного изделия: 1)  марка; 2)  сорт; 3)  проба; 4)  класс; 5)  вес.

32  Системы пробирования золота: 1)  метрическая; 2)  размерная; 3)  золотниковая; 4)  процентная; 5)  каратная.

33  Пробы золота в России: 1)  300; 2)  350; 3)  500; 4)  750; 5)  1000.

110