DE3686393T2

DE3686393T2 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von gold.

Info

Publication number: DE3686393T2
Application number: DE8686903909T
Authority: DE
Inventors: Peter Scott Shor
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2006-05-29
Also published as: US4612093A; ATE79364T1; EP0223837A4; IL78926A0; IL78926A; CA1291063C; DE3686393D1; EP0223837B1; WO1986007046A1; EP0223837A1

Description

Die Erfindung betrifft die Goldreinigung und im besonderen einen Elektrolyten zum Elektrolysieren von Gold zur Rückgewinnung von Gold in gereinigter Form und eine Methode zur elektrolytischen Goldauflösung und Rückgewinnung daraus durch chemische Mittel. Rohgold aus verschiedenen industriellen Quellen kommt in Barrenform auf den Markt. Diese Barren bestehen entweder aus dem elektrolysierten Gold, das aus Erzen zurückgewonnen wurde und die üblichen Spurenelemente, die mit solchen Erzen verbunden sind, enthalten kann; oder die Anoden können aus wiederverwendeten Gußabfällen, wie Angußkegel, Schnipsel, Schliffe und verworfene Güsse, gegossen sein. Die wiederverwendeten Gußmaterialien enthalten die verschiedenen im Schmuckgewerbe verwendeten legierenden Metalle. Spurenelemente und legierende Metalle sollten entfernt werden, bevor das Gold ordnungsgemäß wiederverwendet werden kann. Das Hüttengold und/oder das wiederverwendete Gold wird geschmolzen und zu einem zur Verwendung als Anode günstig geformten Barren gegossen. Diese Barren enthalten üblicherweise bis zu 99% Gold.
Die im allgemeinen in den Münzanstalten der Vereinigten Staaten angewendete Methode zur Goldraffination besteht im Elektrolysieren dieser Rohbarren als Goldanoden in heißer saurer Lösung aus 7% bis 8% Goldchlorid und 10%iger Salzsäure. Stromdichten in Höhe von 1184 A/m² (110 A /ft²) Kathodenfläche werden verwendet. Das raffinierte Gold (Münz-Qualität) wird auf Goldfolie oder gerollten Blechkathoden galvanisch abgeschieden. Die Elektrolysezellen in den Münzanstalten und Laboratorien sind aus glasiertem Porzellan und/oder säurefestem Steingut konstruiert. Während der Elektrolyse verbleiben Platin und Palladium, die in Bruchteilen von ppm vorliegen, gelöst in dem halogensauren Elektrolyten, welcher auch zum Ausfällen von Silberionen als AgCl dient. Um die Reduktion in der Nähe der Kathode befindlicher AgCl-Teilchen an der Kathode zu verhindern, ist es üblich gewesen, die Anoden mit Stofftaschen zu umgeben. Diese Praktik hält das unlösliche AgCl von der Kathode zurück. Wegen der Anreicherung von aus der Anode stammenden Verunreinigungen, wie das zuvor erwähnte Silber ebenso wie Boraxsilikate und Schlacke, werden die Taschen in periodischen Intervallen gewechselt und etwas Elektrolyt wird zur Reinigung abgegossen und durch frische Säure und die Goldchloridlösungen ersetzt. Die Goldionen passieren die durchlässigen Taschen, um sich an der Kathode abzuscheiden.
"Glasstone Introduction to Electrochemistry, (Seite 496)" weist darauf hin, daß das Gold während der Elektrolyse in dreiwertigem ionisierten Zustand in Form von AuCl&sub4;&supmin;-Ionen in der Elektrolytlösung vorliegt. Die Reinheit des kathodisch abgeschiedenen "Münz"-Goldes beträgt ungefähr 99%.
Die Schmuckindustrie benötigt zum Legieren, Beschichten, Gießen und für ähnliche Fabrikationsverfahren reineres Gold, vorzugsweise um 99,95% rein (fein), um die gewünschten physikalischen Eigenschaften zu steuern.
Aus der US-A-4,113,471 ist es bekannt, Nichteisen-Metalle aus einem oxidischen Erz durch Auslaugen des Erzes mit einer Chlorsalzlösung in Gegenwart eines Sauerstoff-enthaltenden Gases bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu extrahieren.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zum Reinigen von Gold auf 99,95% Reinheit sowie einen Elektrolyten und eine Vorrichtung, worin dieses Verfahren schnell ausgeführt werden kann, zu schaffen. Unter den Nebenzielen dieser Erfindung enthalten ist die Verwirklichung von derartig superreinem Gold, daß dieses die genaue Kontrolle der physikalischen Eigenschaften des Goldes während seiner weiteren Verwendung ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung basiert auf einem Verfahren, das allgemein aus den Schritten der Elektrolysierung des Goldes in einem selektiven Halogenidelektrolyten besteht, wie in Anspruch 1 durch Verwendung der Vorrichtung gemäß Anspruch 10 definiert ist.
Die resultierende Lösung aus Goldionen wird durch eine semipermeable Barriere, die undurchlässig für Goldionen, aber durchlässig für den Halogenidelektrolyten ist, von der Kathode zurückgehalten und abgetrennt. Die elektrolytunlöslichen Verunreinigungen werden dann von der abgetrennten Goldlösung abgetrennt. Diese Lösung wird dann mit einem selektiven Reduktionsmittel für Gold behandelt, um die Goldionen zu metallischem Gold hoher Reinheit (99,95%) zu reduzieren.
Die apparativen Aspekte dieser Erfindung werden in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht (Teile sind weggeschnitten) eines Typs der Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung ist, die auf einem semi-permeablen Anoden-Becher basiert;
Fig. 2 ein Seitenriß des Zellabschnitts einer anderen Vorrichtung gemäß dieser Erfindung ist, die eine planare, zwischen Anode und Kathode angeordnete semipermeabel Barriere verwendet; und
Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Zellapparatur ist, in welcher die Anode durch eine Umhüllung aus einem die Anode isolierenden semi-permeablen Film von der Kathode abgetrennt wird.
Unter den den selektiven Elektrolyt betreffenden Aspekten dieser Erfindung umfaßt der Elektrolyt eine wäßrige Lösung einer Halogenidionenquelle, die anfänglich ein Imprägniermittel enthält. Dieser imprägnierte Gold-elektrolysierende Elektrolyt ist als ein "tragender Elektrolyt" (englisch: pregnant electrolyte) bekannt. Die Halogenidionenquelle ist eine konzentrierte Halogenwasserstoffsäure in Wasser oder eine konzentrierte Halogenidsalzlösung. Bevorzugte Halogenidionenquellen sind 37%ige Salzsäure in Wasser und gesättigte wäßrige Natriumchlorid (NaCl) -Lösungen.
Natürlich können auch Bromwasserstoffsäure und Jodwasserstoffsäure anstelle der Salzsäure verwendet werden. Die Konzentrationen solcher Säuren können verschieden sein, werden jedoch üblicherweise so eingestellt, daß sie unter Elektrolysebedingungen optimale Leitfähigkeit liefern.
Die Salze, die anstelle von Natriumchlorid (NaCl) verwendet werden können, sind die anderen einwertigen Halogenidsalze, vorzugsweise von Alkalimetallen, wie NaBr, NaI, KCl, KBr, KI und möglicherweise, aber nicht bevorzugt, die äquivalenten Lithiumsalze. Die bevorzugten HCl und NaCl sind jedoch am leichtesten erhältlich und wirtschaftlich. Andere Metallhalogenidsalze können verwendet werden, können aber unter den hier angewendeten Elektrolysebedingungen Probleme zeigen.
Die zuvor erwähnten Halogenidlösungen sind selbst nicht in der Lage, Gold zu elektrolysieren. Gold hat ein Redoxpotential von +1,36 Volt,
Au+++ + 3 e Au (+1,36 V),
während die Redoxpotentiale der Halogenidionen Cl-, Br- und I- + 1,358; + 1,065; + 0,535 betragen.
1/2 I&sub2; + e = I&supmin; + 0,535
1/2 Br&sub2; + e = Br&supmin; + 1,065
1/2 Cl&sub2; + e = Cl&supmin; + 1,358
Au&spplus;&spplus;&spplus; + 3e = Au + 1,36
(International Critical Tables, Vol. 6, Page 332).
Normalerweise wird das reine elementare Halogen freigesetzt, bevor das Gold ionisiert wird und somit kann die Bildung des löslichen Goldions (AuCl&sub4;) nicht leicht stattfinden. Dieser Aspekt der Erfindung stützt sich auf die Entdeckung, daß der Zusatz von Imprägniermitteln zu dem Elektrolyten die Überspannungen und/oder Elektrodenfilme und andere Elektropotential- Modifikatoren in der Elektrolysezelle verändert, um die Bildung der löslichen Goldionen durch Anlegen eines Goldelektrolysierenden Potentials zwischen der metallischen Goldanode und der Zellkathode zu ermöglichen.
Bevorzugte Imprägniermittel sind Oxidationsmittel, welche die Überspannung ausreichend erniedrigen oder die Anodenoberfläche verändern, um die Bildung des löslichen Goldes ohne Freisetzung des elementaren Halogens oder schädlicher Gase aus dem Imprägniermittel zu ermöglichen.
Optimale Imprägniermittel sind die Peroxide, am günstigsten Wasserstoffperoxid, doch andere Quellen, wie Ozon, welche naszierenden Sauerstoff an der Anode freisetzen, sind ebenfalls geeignet.
Obwohl Salpetersäure und ähnliche stickstoffhaltige Oxidationsmittel den Elektrolyten imprägnieren würden, wobei sie mit HCl verdünntes Königswasser bilden würden, werden sie nicht bevorzugt, da sie beim Anlegen einer zum Elektrolysieren von Gold ausreichenden EMK schädliche Stickoxide an der Anode freisetzen. Perborate und Perchlorate können verwendet werden, doch Borate neigen zum Ausfallen aus der Lösung als Festverunreinigung und die Perchlorate können Explosionsgefahren aufwerfen, wenn sie nicht ordnungsgemäß gehandhabt werden.
Peroxid, H&sub2;O&sub2;, als Imprägniermittel ist ein echter Katalysator, da es lediglich zur Einleitung der Elektrolyse des Goldes benötigt wird. Nur ein Teil pro Million H&sub2;O&sub2; ist ausreichend, um die Elektrolyse des Goldes einzuleiten. Für H&sub2;O&sub2;-Konzentrationen über 0,5% ist kein Vorteil gefunden worden und solche höheren Konzentrationen können bei der späteren Abtrennung des Goldes von seinen Verunreinigungen störend wirken.
Andere Oxidationsmittel wie Chromsäure und Permanganate bieten keine Vorteile und ergeben während der weiteren Reinigungsschritte Probleme. Wenn der Elektrolyt imprägniert und die Elektrolysespannung angelegt worden ist, wird die Elektrolytlösung tragend oder Gold-führend. Diese tragende Lösung ist ihrerseits ein Elektrolyse-Initiator, doch selbstverständlich benötigt sie ein Imprägniermittel, um anfänglich gebildet zu werden.
In der vorliegenden Erfindung dient das Hüttengold in Form der zuvor erwähnten Goldbarren unterschiedlicher Reinheit als Anode in der speziellen Elektrolysezelle dieser Erfindung. Die Zelle ist so ausgelegt, daß die in dem Elektrolyten elektrolysierten Goldionen in einen von der Kathode abgetrennten Bereich des Elektrolyten gesperrt werden, so daß das gelöste Gold nicht auf der Zellkathode abgeschieden werden kann. Dieses Abtrennen und Einsperren wird dadurch erreicht, daß eine semi-permeable Barriere zwischen Anode und Kathode angeordnet wird. Dadurch wird die Trennung des Elektrolyten in einen Anoden-Elektrolytbereich und einen Kathoden-Elektrolytbereich bewirkt.
Die anfängliche Lösung aus Halogenidionenquelle und Peroxid wird in die Elektrolysezelle eingebracht, die aus der Goldanode, dem Elektrolyten und einer Kathode besteht. Die Anode und die Kathode stehen jeweils in elektrischem Kontakt mit einer richtig gepolten EMK-Quelle. Unter normalen Bedingungen würde das durch den imprägnierten Elektrolyten elektrolysierte Gold auf der Kathode abgeschieden werden. Diese direkte Elektrolyse ist mit dem neuartigen tragenden peroxidierten Elektrolyten dieser Erfindung möglich und ist hinsichtlich ihrer Anfangsbedingung neuartig.
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird das Gold von der aus Goldbarren gefertigten Goldanode in einen Halogenidionen-Elektrolytbereich, welcher durch eine semi-permeabel Membran oder Barriere von der Kathode abgetrennt ist, elektrolysiert. Dieser abgetrennte Elektrolytbereich wird als Anoden- Elektrolytbereich bezeichnet. Die Membran ist semi-permeable, indem sie undurchlässig für die während des Elektrolysierens der Goldanode gebildeten Goldionen und durchlässig für die leichteren Halogenidionen in dem Elektrolyten ist. Diese Durchlässigkeit für die Halogenidelektrolytionen stellt die Leitfähigkeit der Zelle und den Zutritt der erforderlichen Halogenidionen sicher, die für die Bildung des Goldions an der Anode benötigt werden. Sie trennt auch die Goldionen von der Kathode ab und verhindert die galvanische Abscheidung von metallischem Gold auf ihr.
Die für die Durchführung dieser Erfindung geeigneten semipermeablen Barrieren sind solche, die durchlässig für die kleinen, elektrisch leitenden Ionen in dem Elektrolyten und undurchlässig für die größeren und schwereren Gold-enthaltenden Ionen sind. Die Säure-Elektrolyten, wobei HCl bevorzugt wird, werden in wäßriger, konzentrierter Form, wie dem kommerziellen 37%igen HCl verwendet; die Salz-Elektrolyten werden vorzugsweise als gesättigte, wäßrige Lösungen verwendet. Um den Elektrolyten zu vervollständigen und um ihn für das Elektrolysieren des Goldes funktionsfähig zu machen, ist es erforderlich, dem Elektrolyten den imprägnierenden Katalysator zuzusetzen. Die Katalysatoren sind im allgemeinen Oxidationsmittel, die dem Elektrolyten keine störenden Ionen zuführen. Die bevorzugten Katalysatoren sind anorganische und organische Peroxide, wobei Wasserstoffperoxid bevorzugt wird, doch auch Ozongas oder eine Ozonidquelle für naszierenden Sauerstoff können verwendet werden. Der Elektrolyt wird nach Anlegen eines Elektrolysestroms tragend, d. h. Gold-führend. Der Zusatz einer so geringen Menge wie ein Teil pro Million H&sub2;O&sub2; oder seines Äquivalenz zum Halogensäure- oder Halogensalz- Elektrolyten bei oder kurz vor Beginn der Elektrolyse ist ausreichend. Seine Gegenwart verursacht das Angreifen und das Elektrolysieren der Goldanode.
Der Peroxid-Katalysator wird anfänglich in sehr kleinen Mengen eingeleitet. Ein bis fünf Tropfen 100 Vol%iges Wasserstoffperoxid pro 3,8 Liter Elektrolyt sind ausreichend.
Bei Abwesenheit des imprägnierenden Katalysators kann der "jungfräuliche" Elektrolyt nicht die Elektrolyse einleiten oder die Goldanode lösen. Es wird vermutet, daß der imprägnierende Katalysator jegliche polarisierende Filme zerlegt und daß jede merkliche, einmal gebildete Menge des Goldions AuCl&sub4;&supmin; die Trächtigkeit des Elektrolyten aufrechterhält.
Es ist herausgefunden worden, daß die obere Grenze der Peroxid-Zugabe bei 0,5 bis 1 Volumen-% liegt. Bei diesem hohen Peroxidgehalt ist bemerkt worden, daß Goldionen nicht leicht von der Lösung getrennt werden. Die Peroxide agieren als wahre Elektrolysekatalysatoren, da sie lediglich zum Einleiten der eigentlichen Elektrolysereaktion benötigt werden. Die Elektrolytmenge kann ohne jede weitere Zugabe von Katalysator zum zugesetzten Material wieder aufgefüllt werden. Die resultierende Gold-enthaltende Lösung fördert dann das weitere Elektrolysieren des Goldes. Bei Abwesenheit des Peroxids oder der aus der Peroxid-Initiation resultierenden Goldionen wird das Gold in den Anoden nicht erfolgreich direkt elektrolysiert. Während des Elektrolysierens in den tragenden Elektrolyten wird die Ionisation des Goldes ausgelöst.
Gemäß einem hauptsächlichen Merkmal dieser Erfindung werden die resultierenden Goldionen in einen Bereich des Elektrolyten gesperrt, der durch die semi-permeable Barriere von der Kathode ferngehalten wird. Dies hindert die Goldionen an der Abscheidung auf der Kathode. Die Goldionen werden in dem abgetrennten Anodenbereich des Elektrolyten in Lösung gehalten. Der Rest des Elektrolyten ist frei von Goldionen und sogar von jeglichen Edelmetallionen. Seine Leitfähigkeit basiert auf den Halogenidanionen und Wasserstoffionen der Säure und den leichten Kationen, wie Na, K etc. der Halogenidsalze. Bei Anwesenheit des tragenden Elektrolyten dieser Erfindung tritt geringer oder kein Gasaustrag an der Kathode auf.
Die leitfähigen inerten Kathoden sind vorzugsweise aus leitendem Kohlenstoff, vorzugsweise Graphit, gefertigt.
Die Stromdichte in der Zelle dieser Erfindung ist so hoch wie möglich, vergleichbar denen, die im "Münz"-Verfahren verwendet werden, d. h. im Bereich von 1076 A/m² (100A/ft²). Niedrigere Ströme können verwendet werden, bieten jedoch keinen Vorteil. Die Erhitzung des Elektrolyten aufgrund der hohen Ströme ist vorteilhaft. Sie stellt die ordnungsgemäße Bewegung in beiden Elektrolytbereichen und insbesondere in den salzartigen Elektrolyten, in denen die Sättigung der heißen Lösung aufrechterhalten wird, sicher. Das Volumen der Elektrolyten wird aufrechterhalten. Jegliches verdampfte Wasser wird ersetzt, bevor die leitenden Elektrolytsalze aus der Lösung ausfallen können. Eine Betriebstemperatur von ca. 82ºC (180ºF) ist zufriedenstellend und bevorzugt.
Für diese Erfindung brauchbare semi-permeable Barrieren sollten eine Porengröße von 0,5 um oder weniger haben. Poren größer als 0,5 um sind für die an der Anode gebildeten Goldionen durchlässig. Bei solchen größeren Porengrößen ist bemerkt worden, daß etwas Gold auf der Kathode abgeschieden wird. Bei 0,5 um wird kein Gold abgeschieden und die Leitfähigkeit der Zelle wird aufrechterhalten. Bei kleineren Porengrößen (zwei Größenordnungen, 0,005 um) ist die Zelleitfähigkeit verringert.
Die semi-permeablen Barrieren können aus keramischen, polymeren oder metallischen Materialien, die in der richtigen Form in im wesentlichen gleichförmiger Porengröße gefertigt werden können, hergestellt werden. Solche Barrieren sind in verschiedenen Formen kommerziell erhältlich. Keramische Becher und Platten in vielen Größen und Formen in der richtigen Porengröße werden in den Handelskatalogen von Herstellern von Laborfilterbechern und -platten, wie Coors and Norton, aufgeführt. Barrieren geeigneter Semi-Permeabilität werden aus gestützten Fluorkohlenwasserstoffen wie "Teflon (TM)" und semi-permeablen Polymerfilmen aus Cellulosexanthogenat, wie dem säurefesten "Cellophan (TM)", hergestellt. Ähnliche Becher und Platten können in der richtigen Porengröße durch pulvermetallurgische Methoden aus nicht-rostenden Legierungen wie Monelmetall oder "Stellit" (TM) gefertigt werden. Bei ordnungsgemäßer Verhütung eines leitfähigen Kontaktes solcher elektrisch gering leitenden Legierungen mit der Anode oder der Kathode können diese ohne Kontamination des Elektrolyten verwendet werden. Diese keramischen, polymeren oder metallischen porösen Materialien können zu Bechern oder Platten verarbeitet werden oder semi-permeable Filme daraus können verwendet werden, um entweder die Anode oder die Kathode, abhängig von der bestimmten Ausführung, zu umwickeln, um Separatoren zu bilden, die den Elektrolyten in Teilbereiche trennen.
In kleinen Zellen ist es nützlich, die Anode mit der semipermeablen Barriere in Form von Bechern zu umgeben. Diese Anodenbecher, durchlässig für den leitenden, tragenden Halogen-Elektrolyten, sind undurchlässig für die gelösten Goldionen. Jegliches Silber, üblicherweise zu etwa 5% in dem Goldbarren enthalten, wird, wenn es mit dem Gold aus dem Barren elektrolysiert wird, unlösliches Silberchlorid bilden, das aus der Lösung ausfällt. Wenn der Goldchloridgehalt der Lösung in den Anodenbechern als ausreichend erachtet wird, oberhalb etwa 10 Gew.-%, wird sie aus der Zelle in ein anderes Gefäß gebracht, entweder durch Überführung des Bechers und seines Inhalts aus der Zelle oder durch Abpumpen des Inhalts des Bechers aus der Zelle, wobei in einem anderen Gefäß ein Trennvorgang stattfindet. Zusätzlich zum abgetrennten, gelöstes Gold enthaltenden Elektrolyten enthält der Anodenbecher auch einen Schlamm aus dem unlöslichen Silberhalogenid, üblicherweise Silberchlorid, und jegliche Schlacke aus dem Barren, wie unlösliche Silikate und Borsalze. Einige der ausgefallenen Verunreinigungen fließen in den Elektrolyten und andere, abhängig von der endgültigen Oxidation dieser Salze, verbleiben suspendiert oder sinken zu Boden. Die unlöslichen Silberhalogenide können ebenfalls suspendiert sein oder können ausfallen.
Diese unlöslichen schlammartigen Verunreinigungen werden, nachdem sie aus der Zelle überführt wurden, durch jegliche geeignete Vorrichtung zum Abtrennen der unlöslichen Substanzen von der Lösung abgetrennt. Filtration oder Zentrifugation sind zum Entfernen der unlöslichen Substanzen von dem Gold-enthaltenden Liquidus hervorragend geeignet. Filtration ist ein bevorzugtes Trennverfahren. Die abgetrennten silberhaltigen Feststoffe werden zur Weiterbehandlung, der Rückgewinnung des Silbers, zurückbehalten.
Das Filtrat enthält alle die in dem Halogen-Elektrolyten gelösten Goldionen zusammen mit gelösten Spuren von Platin und Palladium.
Ein anderer neuartiger Aspekt der Erfindung ist die Ausfällung des aus dem tragenden Elektrolyten und seinem Filtrat erhaltenen elektrolysierten Goldes durch den Zusatz selektiver Reduktionsmittel, vorzugsweise Sulfit-Lösungen. Um das ausgefällte Gold in höchster Reinheit zu erhalten, ist reagensreines NaHSO&sub3; für diese Ausfällung bevorzugt. Wenn dieses Fällungsmittel der Goldlösung zugesetzt wird, werden die Goldionen zum Metall reduziert und fallen in höchster Reinheit, mindestens 99,95%, aus.
Gemäß diesem anderen Aspekt der Erfindung liefert sie gereinigtes Gold aus Goldanoden, die aus Raffinerien oder aus Rückgewinnungssystemen stammen, und umfaßt die Schritte der Bildung abgetrennter Anodenbereiche aus tragendem Elektrolyten innerhalb einer Elektrolysezelle, die Goldionen enthalten, der Überführung oder Entnahme dieses abgetrennten Gold-enthaltenden Elektrolytbereiches aus der Zelle und der Abtrennung der unlöslichen Verunreinigungen von dem gelösten Gold in dem entnommenen Bereich durch Abtrennschritte wie Filtration oder Zentrifugation. Das Filtrat enthält das gelöste Gold, zusammen mit Halogenid-löslichen Metallionen, die üblicherweise aus den Erzen oder aus der Legierungsrückgewinnung stammen, wie Platinmetalle, d. h. Platin, Palladium und Rhodium; Kupfer, Nickel und Chrom. Ausgefällt und mit dem unlöslichen Silber entfernt werden die anderen Halogenid-unlöslichen Ionen einschließlich Quecksilber und Blei. Der ausgefällte Schlamm kann angereichert und dann durch altbekannte Methoden zur Rückgewinnung des wirtschaftlich wertvollen Silbers und/oder Quecksilbers abgetrennt werden.
Das das erwünschte ionisierte Gold komplexiert und die zuvor erwähnten Platin- und Legierungsverunreinigungen enthaltende Filtrat wird dann zur selektiven Reduktion der Goldkomplexe zu metallischem Gold behandelt. Wenn man die EMK von Gold bedenkt, würde fast jedes Reduktionsmittel ausreichend sein, um metallisches Gold aus den Goldkomplexen zu bilden, doch die stärkeren Reduktionsmittel einschließlich Eisensulfat (Eisenvitriol) und Natriumborhydrid würden auch einige vergesellschaftete Legierungsverunreinigungen reduzieren und aus dem Filtrat fällen. Solche Mitfällungen würden natürlich die Reinigungsaspekte dieser Erfindung vereiteln. Bei Ausnutzung der sehr schwachen Reduktionswirkung des Bisulfitions (HSO&sub3;&supmin;) wird die selektive Ausfällung von metallischem Gold in 99,95+% Reinheit regelmäßig erreicht. Das gelöste Material kann, falls angemessen, zur Rückgewinnung der Platinmetalle weiterbehandelt oder in einer ökologisch annehmbaren Form entsorgt werden.
Gemäß einer Variante des apparativen Aspekts dieses Verfahrens kann der Anodenbereich des Elektrolyten vom Kathodenbereich durch eine die Zelle unterteilende planare semi-permeable Barriere abgetrennt werden. Die Höhen der Zellvolumina in den jeweiligen Anoden- und Kathodenbereichen hängen von der Art der verwendeten Überführungsvorrichtung ab, die zur Überführung der Goldionen-enthaltenden Lösung von der Zelle zur Trennstufe verwendet werden soll. Im Interesse der Effizienz wird, wenn die Überführung in diskontinuierlichen Schritten erfolgen soll, der Anodenbereich groß gehalten. Wenn die Goldionen-enthaltende Lösung kontinuierlich zur Trennstufe gepumpt werden soll, dann ist es äußerst vorteilhaft, den Anodenbereich klein zu halten, um die Menge an Goldlösung und ihre Konzentration im Elektrolyten zu steigern. Da die Flüssigkeit im Anodenbereich durch die Elektrolyseeffekte weiter aufgerührt wird, bleiben die ausgefällten Feststoffe, einschließlich des Silberchlorids, in dem Liquidus suspendiert und werden mit ihm in das Trenngefäß überführt.
Die Elektrolysezelle kann aus jeglichem Material hergestellt werden, das gemeinhin für Galvanisierbehälter wie Glasgefäße, Plastiktröge, Fiberglastanks, hölzerne Tanks, Neopren- oder Gummitanks, glasierte Stahltanks etc., verwendet wird, die für die Galvanisierindustrie in verschiedenen Größen und Ausführungen verfügbar und für die Durchführung dieser Erfindung geeignet sind. Soll die Erfindung in kleinem Maßstab durchgeführt werden, ist es nützlich, die gesamte Vorrichtung als einzelne Einheit zu gestalten. Solche Einheiten sind in kleinen Gießereien nützlich, in denen das reine Gold, wie für Auftragslegierungen benötigt, vor dem Gießen hergestellt wird. Fig. 1, unten ausführlich beschrieben, enthält die Abscheideeinheit mit ihrem semi-permeablen Anoden-Becher, der den Goldbarren umgibt, und ihrer zugehörigen Kathode und einem Abtrennungsbereich, in dem der überführte, goldhaltige Anoden- Elektrolyt und seine löslichen und unlöslichen Verunreinigungen filtriert werden, um einen Silber-enthaltenden Schlamm und ein Gold-haltiges Filtrat zu liefern. Die Einheit weist ferner einen separaten Ausfällungsbereich auf, in dem das Gold- enthaltende Filtrat vorzugsweise mit einer Bisulfit-, HSO&sub3;&supmin;-, Lösung behandelt wird, um das Gold aus seinem gelösten Zustand zu seiner metallischen Form zu reduzieren. Es kann hier ebensogut auf einer geeigneten Kathode aus diesem Filtrat abgeschieden werden. Ein Versorgungsbereich enthält (A) die Pumpe zum Überführen des Anoden-Elektrolytbereiches von dem Anodenbecher zum Filter in dem Abtrennungsbereich; (B) die Pumpe zum Überführen des Filtrats vom Abtrennungsbereich zum Ausfällungsbereich; (C) Vakuumquellen zum Betrieb des Filters; (D) Transformatoren und Gleichrichter für die Elektrolysezelle. Zusätzliche Strom- und Temperaturregler für die Elektrolyse- und Ausfällungsbereiche sowie Vorratstanks für die Bisulfit- Fällungslösung sind in dem Versorgungsbereich dieser unitären Apparatur ebenfalls vorgesehen.
Im Betrieb größeren Maßstabs kann die Geschlossenheit der drei funktionellen Vorrichtungsbereiche zum Betrieb der Erfindung, der Elektrolysezelle, des Abtrennbereichs mit Filtrationsvorrichtung und des Ausfällungsbereiches in einer vereinheitlichten Apparatur aufrechterhalten werden, wobei die zusätzlichen Vorrichtungen, einschließlich der elektrischen Vorrichtungen, der Überführungsvorrichtung und der Lösungsquellen, durch die äußeren Quellen versorgt werden. Bei Betrieb im Laboratoriumsmaßstab oder im viel größeren Industriemaßstab kann jedes der Grundverfahren, welche in der offenbarten neuartigen Kombination einen Aspekt dieser Erfindung umfassen, nacheinander in separaten Gefäßen geeigneter Form und Größe durchgeführt werden.
Fig. 1 veranschaulicht eine unitäre, unabhängige, kommerzielle Vorrichtung, die für die Durchführung der Erfindung brauchbar ist, in der Gold mit ausreichend hoher Reinheit für Einzelstück-Güsse, d. h. ungefähr 30 bis 60 g Gold pro Ansatz, hergestellt werden kann.
In dieser unabhängigen Vorrichtung 25, enthaltend die Elektrolysezelle 10, die Abtrennungskammer 21, die Ausfällungskammer 20, nimmt die Elektrolysezellenkammer 10 die lange Abmessung der Vorrichtung ein, wobei die anderen Kammern hinter dieser Zelle positioniert sind. Die Gold-Anode 14, angeschlossen und herunterhängend gehalten vom Anodenanschluß 13, wird in die Zelle heruntergehängt und wird bis zu einem Elektrolytfüllstand 12 in den Elektrolyten 11 getaucht, so daß der Großteil der Oberfläche der Anode 14 bedeckt wird. Die Anode 14 wird von dem aus semi-permeablen keramischen Material gefertigten Anoden-Becher 15 umgeben. Da dieses Bechermaterial semi-permeabel für das Wasser und darin enthaltenen Salz- oder Säureionen ist, ist der Elektrolyt-Füllstand 12 innerhalb des Bechers 15 an der Anode 14 der gleiche wie außerhalb des Bechers. Der Elektrolyt 11 zum Gebrauch in dieser Kleinansatz- Vorrichtung 25 ist vorzugsweise eine gesättigte Natriumchloridlösung, gesättigt bei 82ºC. Es wird vorgezogen, den Elektrolyten 11 in erhitzter Form in die Zelle 10 einzuleiten oder ihn zumindest vor Starten des Betriebes der Zelle vorzuwärmen. Wenn frischer Elektrolyt 11 in die leere Zelle 10 eingeleitet wird, werden, gerade vor dem Starten des Stromflusses, dem Elektrolyten ein bis zwei Tropfen 100 Vol%iges Wasserstoffperoxid zugefügt. Es kann dem die Zelle 10 füllenden Hauptteil des Elektrolyten 11 oder dem Elektrolyten in dem die Anode 14 umgebenden Anodenbecher 15 zugefügt werden. In einem genauen Abstand von der Anode 14 ist die Zellkathode 17 positioniert, die an ihrem entsprechenden Kathodenanschluß 16 angeschlossen ist. Die Kathode 17 ist gegenüber dem Elektrolyten 11 chemisch inert und ist aus einem leitfähigen Kohlenstoff, vorzugsweise Graphit, geformt. In der für den Betrieb in kleinem Maßstab entworfenen Einheit 25 in Fig. 1 ist der Anoden-Becher 15 aus keramischem Material mit einer Porengröße nicht größer als 0,5 um gefertigt und hat ein Innenvolumen von 120 bis 150 ml. Der Becher 15 wird in den Elektrolyten bis zu einem solchen Füllstand eingetaucht, daß er ungefähr 100 ml des Elektrolyten enthält. Dies ist ausreichend für die Elektrolyse von bis zu 30 g wiegenden Goldanoden. Ein derartiger Becher ist kommerziell erhältlich von Coors Ceramics, Katalog Hr. 60495, hat ein nominelles Fassungsvermögen von 100 ml, einen Durchmesser von ca. 5 cm und ist ca. 10 cm hoch.
In dieser kleinen Vorrichtung wird die Zelle bei 82ºC bei 2 bis 25 A, vorzugsweise bei 15 bis 20 A, betrieben.
Nachdem der Goldbarren ausreichend Gold in den Elektrolyten in Lösung gebracht hat, wird der Anoden-Becher aus der Zelle entfernt und sein das gesamte Gold enthaltender Inhalt wird zur Abtrennungskammer 21 der Vorrichtung 25 überführt. In der Abtrennungskammer ist ein Trichter mit einem Filter 18 positioniert, der auf einer Saugflasche 19 sitzt, die an eine Vakuumquelle im Ausfüllungsbereich 20 angeschlossen ist.
Die Schlacke und das Silberchlorid werden von dem überführten Anodeninhalt entfernt. Das Filtrat enthält dann das gesamte elektrolysierte Gold zusammen mit anderen löslichen Substanzen. Zusätzlich zum Gold enthält das Filtrat geringe Mengen an Platin, Palladium und Rhodium, die üblicherweise in Mengen von mehreren Teilen pro Million im Goldbarren vorhanden und vergesellschaftet sind, und, wenn die Anoden aus zurückgewonnenem Gold bestehen, legierende Elemente.
Das Filtrat aus der Flasche 19 wird dann zur Ausfällungskammer 22 überführt, wo eine Bisulfitionen-enthaltende Lösung zugesetzt wird, um die Goldionen zur metallischen Form zu reduzieren. Das Gold fällt als dichtes Pulver aus, welches abfiltriert und, nach Waschen mit Wasser, zumindest 99,95% Reinheit aufweist. Es ist für den weiteren Gebrauch geeignet.
Für den Gebrauch als semi-permeable Anoden-Becher geeignete keramische Becher sind in Größen erhältlich, die bis zu 3,8 Liter aufnehmen. Das zum Herstellen der Anoden-Becher verwendete poröse Material mit Porengrößen von weniger als 0,5 um ist auch in Form flacher Platten verschiedener Größen erhältlich. Fig. 2 zeigt eine Elektrolysezelle, die für die Durchführung dieser Erfindung brauchbar und zur Verwendung derartiger flacher Platten zum Abtrennen des Elektrolyten in Anoden- und Kathodenbereiche modifiziert ist. Das Gold wird, wenn es elektrolysiert wird, in den Anoden-Bereich des Elektrolyten gesperrt.
Die Platte 39 wird in eine gerillte Aussparung 37 in der Zelle eingeführt und wird durch Gummirohr 38 an der Rille abgedichtet. Da derartige Zellen die Elektrolyse größerer Mengen an Gold und größere Anodenelektrolytbereiche ermöglichen, ist es nützlich, die Anode durch Vorsehen eines an den Anodenanschluß 33 angeschlossenen Anodengestells 34 aus leitfähigem Kohlenstoff oder Graphit zu modifizieren, und die Goldbarren 35 auf das leitende Gestell 34 zu legen. Die Elektrolysegeschwindigkeit wird auf das Erreichen des höchsten Wirkungsgrades reguliert, indem das Gold bei hohen Stromdichten gegen Graphitelektroden 42 elektrolysiert wird, jedoch gerade unterhalb solcher Geschwindigkeiten, bei denen Wasserstoff an der Kathodenoberfläche freigesetzt wird. An der Kathodenoberfläche freigesetzte Gase senken den Wirkungsgrad der Elektrolyse.
Fig. 3 zeigt einen anderen Anodenaufbau 50, worin der Goldbarren 51 als Anode am Anodenanschluß 52 angeschlossen wird und von der aus einer semi-permeablen Membran gebildeten Umhüllung 54 umgeben wird, die um den Barren 51 herum an der Naht 55 heißgesiegelt ist. Um für kontinuierliche Entnahme von Goldionen während der Elektrolyse zu sorgen, ist der Schlauch 56 längsseits des Barrens 51, mit seiner Einlaßöffnung entlang des Bodens der Umhüllung 54 positioniert. Der Elektrolyt wird durch den Schlauch 56 dort herausgepumpt und zu geeigneten Trennungs- und Ausfällungsvorrichtungen geleitet.
In der Durchführung dieser Erfindung werden die Goldbarren 14, 35 und 51 elektrisch an die Anodenanschlüsse angeschlossen und der Strom wird eingeschaltet. Die Goldbarren elektrolysieren in die tragenden NaCl- oder HCl-Elektrolyten hinein, darin Goldionen bildend. Die Goldionen in dem Elektrolyten werden durch die semi-permeablen Barrieren 15, 39 und 54 von der Kathode getrennt. Während sich Goldionen im Elektrolyten anreichern, verbleiben sie darin gelöst, bis für die Rückgewinnung ausreichende Konzentrationen erreicht sind. Üblicherweise wird die Konzentrierung von Goldionen in NaCl, basierend auf gelöstem Gold, bis etwa 30 g pro 100 ml an Elektrolyt in dem Becher 15 fortgeführt und ist für die weitere Rückgewinnung zweckmäßig. Der Anodenelektrolyt kann aus dem abgetrennten Anodenelektrolytbereich in einem einzelnen Schub entfernt werden oder er kann kontinuierlich abgezogen und das Elektrolytvolumen durch Zugabe einer H&sub2;O&sub2;-aktivierten Elektrolytreserve aufrechterhalten werden. In 400 ml abgetrenntem Anodenbereich für kontinuierlichen Betrieb erreicht die Goldionenkonzentration 30 g pro 400 ml an 37%iger HCl. Im Betrieb größeren Maßstabs ist dem Gold die Anreicherung auf ungefähr 85 g/l gestattet, bevor es zur Trennstufe überführt wird.
Der entnommene Elektrolyt wird dann durch Abtrennvorrichtungen wie Filter oder Zentrifugen von den angereicherten unlöslichen Verunreinigungen abgetrennt. Der von den Verunreinigungen abgetrennte Liquidus wird dann mit einem HSO&sub3;&supmin;-Ionen enthaltenden Reduktionsmittel für Gold behandelt. Natriumbisulfit- Lösungen sind die bevorzugten Reduktionsmittel. Sie reduzieren die gelösten Goldionen zu Goldmetall, welches, selbstverständlich, in der resultierenden flüssigen Mischung unlöslich ist. Das "selbstverständlich" basiert auf der gemeinsamen Abwesenheit eines elektrolytischen Potentials und eines Imprägniermittels. Das Sulfit-Fällungsmittel ist sehr wirkungsvoll, es hinterläßt das Gold in Lösung in Konzentrationen von weniger als einem Teil pro Million. In Lösung verbleiben geringe gelöste Mengen der Edelmetalle Platin, Palladium und Rhodium. Wenn ausreichende Mengen dieser gelösten Materialien angereichert wurden, können sie nach der Goldentfernung durch Zusatz metallischen Zinks zu der sauren Lösung ausgefällt werden. Die schließlich zurückbleibenden Lösungen können durch Verwendung von Zinn(II)chlorid-Testreagenz auf jegliche Gold- oder Edelmetallrückstände geprüft werden. Dieser Test kann Rückstände bis hinunter zu Teilen pro Milliarde nachweisen. Ebenfalls in Lösung verbleiben, in Fällen, in denen die Anoden aus wiedergewonnenem legierten Gold gebildet werden, die Halogenid-löslichen Nickel, Kupfer, Zink und Chrom. Die Rückgewinnung dieser legierenden Metalle ist üblicherweise nicht wirtschaftlich interessant. Sie werden als Sulfide ausgefällt und ökologisch entsorgt.
Die Erfindung hat verschiedene verbundene Aspekte, welche beinhalten:
1. Den Elektrolyten zum Elektrolysieren von Gold, welcher eine wäßrige Lösung einer Halogenidionenquelle umfaßt, die anfänglich ein Imprägniermittel enthält. Enthalten in diesem Aspekt sind die Halogenidquellen, wobei konzentrierte Salzsäure und gesättigte Natriumchloridlösungen bevorzugt werden, und Wasserstoffperoxid im Überschuß von einem Teil pro Million als das bevorzugte Imprägniermittel. Eine Variante dieses Aspekts ist die Methode des Elektrolysierens von Gold in diesem neuartigen tragenden Elektrolyten durch Anlegen einer ausreichenden Gold-elektrolysierenden EMK zwischen einer Goldanode und einer Kathode.
2. Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung ist die besondere Neuheit, die durch Elektrolysieren der Goldanoden gegen eine Kathode im tragenden Elektrolyten erhaltene Goldlösung abzutrennen und die resultierende ionische Goldlösung in einen durch eine semi-permeable Barrieremembran, die undurchlässig für den Durchtritt von Goldionen und durchlässig für den imprägnierten Elektrolyten ist, abgeschlossenen und von der Kathoden getrennten Anodenelektrolytbereich einzuschließen, um die Abscheidung von Gold an oder auf der Kathode zu verhindern.
3. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist auf die Rückgewinnung, in gereinigter Form, des elektrolysierten Goldes aus dem abgetrennten Anodenelektrolytbereich durch die Verwendung einer selektiven Reduktionsmittellösung für Gold, vorzugsweise einer Bisulfitionenquelle, gerichtet.
Eine Variante des obigen Aspekts ist die Rückgewinnung der löslichen ionisierten Goldverbindungen aus dem abgetrennten Elektrolytbereich durch galvanische Abscheidung des Goldliquidus in sehr reiner Form auf einer Kathode.
Die verschiedenen Aspekte können selbstverständlich zu einem vereinheitlichten Gold-reinigendem Verfahren kombiniert werden, welches die Schritte des Elektrolysierens von Gold in einer imprägnierten Chloridlösung unter Abtrennung der resultierenden, ionisiertes Gold enthaltenden Anodenlösung von der Kathode durch eine semi-permeable Barriere, des Abfiltrierens jeglicher Chlorid-unlöslichen Verunreinigungen von der abgetrennten ionischen Goldlösung, des Ausfällens metallischen Goldes aus dem Filtrat durch Zusatz geeigneten Natriumbisulfits hierzu und Entfernen des metallischen Goldes aus der Lösung, welche jegliche löslichen (nicht-Gold) Verunreinigungen zurückhält, umfaßt.
Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung liegt in der unitären Vorrichtung für die Ausführung der obigen Schritte, welche einen Elektrolysebereich, einen Abtrennungsbereich, einen Ausfällungsbereich und einen angeschlossenen Versorgungsbereich umfaßt, wobei der Elektrolysebereich ein Elektrolyt- enthaltendes Gefäß, eine in den Elektrolyten eingetauchte Anode aus dem zu reinigenden Gold, wobei der Elektrolyt mit einem imprägnierenden Oxidationsmittel imprägniert (katalysiert) wurde, semi-permeable Barrierevorrichtungen zur Abkapselung des Bereiches des Elektrolyten im Bereich der Gold-Anode von dem Elektrolyten im Bereich der Kathode, wobei die Barriere semi-permeabel, d. h. durchlässig für Halogenidionen und undurchlässig für Goldionen und andere schwere Ionen ist, indem sie eine Porengröße von weniger als 0,5 um hat, umfaßt; der Abtrennungsbereich Abtrennungsvorrichtungen wie Filter oder Zentrifugen zum Entfernen der unlöslichen Substanzen aus dem dorthin überführten, Gold-enthaltenden Anodenbereich-Liquidus enthält; der Ausfällungsbereich, in den der filtrierte Liquidus überführt wurde, ein Gefäß hierfür, eine Quelle für Bisulfit-Reduktionslösung für den Zusatz zum Liquidus im Gefäß zur Reduktion der Goldionen zu metallischem Gold, und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung des metallischen Goldes aus der überstehenden Lösung, die jegliche löslichen Verunreinigungen enthält, enthält; und der Versorgungsbereich, der eine Elektrolyse-Stromquelle, eine Überführungsvorrichtung zur Überführung der Gold-freien Lösung zur Entsorgungsvorrichtung sowie eine Reduktionsmittelspeichervorrichtung und Zubehör, das Vakuumquellen für die Abtrennung, Reduktion und Rückgewinnung des gereinigten metallischen Goldes beinhaltet, aufweist.

Claims

1. Ein Elektrolyseverfahren zur Reinigung von Gold, welches folgende Schritte umfaßt:

a) Herstellen eines Elektrolyten für Gold, umfassend eine geeignete konzentrierte Lösung eines Halogenidsalzes als Ionenquelle und mit einem anfänglichen Gehalt eines Imprägniermittels zur Modifikation des elektrischen Potentials des metallischen Goldes, wobei dieses Imprägniermittel eine naszierende Sauerstoffquelle ist, die in einer Menge von zwischen einem Teil pro Million und 0,5 Vol.-% des Elektrolyten vorliegt;

b) Imprägnieren des Elektrolyten durch Anlegen einer elektromotorischen Kraft (EMK) größer als 1,36 Volt zwischen einer Goldanode und einer Kathode in dem Halogenidelektrolyt für Gold, wodurch ein imprägnierter Elektrolyt zur kontinuierlichen Bildung von Ionen entsteht;

c) Fortsetzen der Gold-Elektrolyse in dem gebildeten imprägnierten Elektrolyten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Halogenidionenquelle aus der Gruppe mit im wesentlichen gesättigten Natriumchloridlösungen und konzentrierten Salzsäurelösungen ausgewählt ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, welches folgende Schritte umfaßt:

a) Einsetzen einer festen metallischen Goldanode und einer inerten Kathode in den Elektrolyten;

b) Trennung des Elektrolyten vor oder nach Einsetzen der Elektrode in einen Anodenbereich und einen Kathodenbereich durch Einfügen einer semi-permeablen Barriere in den Elektrolyten zwischen der Anode und der Kathode, wobei die Porosität der Barriere so gewählt ist, daß die Barriere für Goldionen in Lösung undurchlässig ist, jedoch Anionen und Leichtmetallkationen durchläßt; und

c) Elektrolysieren der Anode gegenüber der Kathode zur Bildung einer ionischen Goldlösung, welche in dem Anoden-Elektrolyt-Bereich durch die Barriere eingesperrt ist, wodurch die Ablagerung von Gold auf der Kathode durch Trennung der Goldionen von der inerten Kathode verhindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, welches weiterhin folgende Schritte umfaßt:

a) Abtrennen zumindest eines Teils der goldenthaltenden Lösung von dem Anodenbereich;

b) Entfernen jeglicher Halogenid-unlöslicher Verunreinigungen von der Goldanode aus diesem Bereich; und anschließend

c) selektives Ausfällen metallischen Goldes aus dem abgetrennten Bereich der ionischen Goldlösung durch Zugabe eines selektiven Reduktionsmittels für Gold, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bisulfitlösungen, Natrium-Borhydrid, Melanteritlösungen und Oxalsäurelösungen.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, worin das selektive Reduktionsmittel für das ionisierte Gold eine Lösung von Bisulfitionen ist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, welches folgende Schritte umfaßt:

a) Elektrolysieren von Gold zur Bildung eines imprägnierten Chloridelektrolyten unter gleichzeitigem

b) Abtrennen der in dem Chloridelektrolyten entstehenden ionischen Goldlösung von kathodischen Abscheidungen;

c) Abfiltern jeglicher Chlorid-unlöslicher Verunreinigungen aus der abgetrennten Lösung;

d) Ausfällen metallischen Goldes aus dem Filtrat durch Hinzufügung einer Lösung von Natrium-Bisulfit, und

e) anschließendes Entfernen des reinen metallischen Goldes aus dem alle löslichen Verunreinigungen enthaltenden Lösungsprodukt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, welches folgende Schritte umfaßt:

a) Elektrolysieren des zu reinigenden Goldes als feste metallische Anode, in einem chloridhaltigen Elektrolyten, welcher anfänglich eine Peroxidquelle in einer Konzentration von 1 Teil pro Million bis zu ca. 0,5 Vol.-% aufweist, gegen eine inerte Kathode durch Anlegung einer gold-ionisierenden EMK;

b) Abtrennen des entstehenden ionischen Goldes und der elektrolysierten Verunreinigungen von der inerten Kathode in einem anodischen Elektrolytbereich durch Einfügen einer semi-permeablen Membran zwischen der Anode und der Kathode, wobei die Membran für die Chloridionen des Elektrolyten durchlässig und für die in dem Anodenbereich gebildeten und gelösten Gold- und Schwermetallionen undurchlässig ist;

c) Überführen der Gold- und jegliche Chlorid- unlösliche Verunreinigungen enthaltenden Flüssigkeit aus dem Anodenbereich in eine Trennungsvorrichtung;

d) Abtrennen der unlöslichen Verunreinigungen von der überführten Lösung;

e) und anschließendes Reduzieren und Ausfällen von Gold in metallischer Form mit einer Reinheit von mindestens 99,95% aus der abgetrennten Lösung durch Zusetzen einer Lösung von gelösten Natriumbisulfitionen.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Elektrolyt eine naszierende Sauerstoffquelle umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, die Ozon, Wasserstoffperoxidlösungen und Harnstoffperoxid enthält.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die inerte Kathode ein leitfähiges Kohlenstoffelement ist.

10. Unitäre Vorrichtung zur Gewinnung und Reinigung von Gold, wobei die Vorrichtung (25) einen Elektrolysebereich (10), einen Abtrennungsbereich (21), einen Ausfällungsbereich (20) und einen Versorgungsbereich umfaßt;

wobei der Elektrolysebereich (10) folgendes umfaßt: eine Quelle einer EMK, ein Elektrolyt-enthaltendes Gefäß, eine Anode (14, 32, 51) aus dem zu reinigenden festen metallischen Gold, die mit der Quelle verbunden ist und in einen Elektrolyten (11) eingetaucht ist, eine inerte Kathode (17, 42), die mit der Quelle der EMK verbunden und in den Elektrolyten (11) eingetaucht ist, wobei der Elektrolyt (11) Halogenidionen sowie einen naszierenden Sauerstoff auslösenden Katalysator zur Bildung von Gold-Chlorid- Ionen enthält; sowie eine semi-permeable Barrierevorrichtung (15, 39, 54) zur Abtrennung des Goldionen- enthaltenden Bereichs des Elektrolyten im Bereich der Anode von dem Elektrolyten im Bereich der Kathode;

wobei die Barrierevorrichtung für die Halogenidionen durchlässig und für die Gold- und andere schwere Ionen undurchlässig ist; wobei der Abtrennungsbereich (21) eine Vorrichtung (18, 19) zur Abtrennung der löslichen Substanzen von jeglichen unlöslichen Substanzen enthält, die in dem abgetrennten Anoden-Elektrolytbereich enthalten sind, der in den Abtrennungsbereich (21) überführt wurde, und lösliches ionisiertes Gold und unlösliche Elektrolyt-Verunreinigungen enthält; wobei der Ausfällungsbereich (20) einen Behälter aufweist, der das lösliche Gold-enthaltende Material aufnimmt, welches von dem Abtrennungsbereich (21) in den Ausfällungsbereich (20) überführt wurde, und eine Vorrichtung zur Zusetzung einer Bisulfitionenquelle zur Reduktion und Ausfällung metallischen Goldes in gereinigter Form;

wobei der Versorgungsbereich eine elektrische Stromquelle zur Erzeugung der EMK für den Elektrolysebereich enthält sowie eine Überführungsvorrichtung zur Überführung von Flüssigkeiten zwischen dem Elektrolysebereich, dem Abtrennungsbereich und dem Ausfällungsbereich.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, worin die semi-permeable Barriere (15, 39, 54) eine Porengröße von ca. 0,5 um hat.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, worin die Abtrennungsvorrichtung in dem Abtrennungsbereich (21) ein Filtergerät (18, 19) zur Abtrennung unlöslicher Verunreinigungen, einschließlich Silberhalogenid, aus dem goldhaltigen Filtrat ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, worin der Ausfällungsbereich (20) eine Gewinnungsvorrichtung zur Gewinnung der metallischen Gold-Ausfällungen aus der Flüssigkeit aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, worin die semi-permeable Barrierevorrichtung (15, 39, 54) aus keramischen, polymerischen und/oder metallischen Werkstoffen mit im wesentlichen gleichförmiger Porengröße im Bereich von 0,5 um bis 0,005 um hergestellt ist.