EA035935B1 - Method of recovering gold from a gold-bearing concentrated copper chloride solution - Google Patents
Method of recovering gold from a gold-bearing concentrated copper chloride solution Download PDFInfo
- Publication number
- EA035935B1 EA035935B1 EA201892400A EA201892400A EA035935B1 EA 035935 B1 EA035935 B1 EA 035935B1 EA 201892400 A EA201892400 A EA 201892400A EA 201892400 A EA201892400 A EA 201892400A EA 035935 B1 EA035935 B1 EA 035935B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gold
- copper
- electrode
- bearing
- solution
- Prior art date
Links
- 239000010931 gold Substances 0.000 title claims abstract description 186
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 173
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 171
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 50
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 23
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- QRJOYPHTNNOAOJ-UHFFFAOYSA-N copper gold Chemical compound [Cu].[Au] QRJOYPHTNNOAOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910001779 copper mineral Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 6
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical group Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N sulfurothioic S-acid Chemical compound OS(O)(=O)=S DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 59
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 10
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- -1 1.4 g / l Zn Chemical compound 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/20—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Настоящее изобретение относится к способу извлечения золота из золотосодержащего раствора, такого как золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди.The present invention relates to a method for recovering gold from a gold-bearing solution, such as a gold-bearing concentrated copper chloride solution.
Уровень техникиState of the art
В WO 2010/121317 раскрыт способ извлечения золота из золотосодержащего концентрата, включающий растворение золота из концентрата в водном растворе с получением раствора золота; проведение электролиза раствора золота в электролизере для получения металлов с получением золотого материала, связанного с катодом; выщелачивание золотого материала, связанного с катодом, в водный раствор при восстановительных условиях с получением обработанного твердого остатка и плавление обработанного твердого остатка для извлечения золота.WO 2010/121317 discloses a method for recovering gold from a gold-bearing concentrate, comprising dissolving gold from the concentrate in an aqueous solution to obtain a gold solution; conducting electrolysis of a gold solution in an electrolytic cell to produce metals to obtain gold material associated with the cathode; leaching the gold material associated with the cathode into an aqueous solution under reducing conditions to obtain a treated solid residue; and melting the treated solid residue to recover gold.
В WO 2012/081952 раскрыт способ извлечения золота и серебра из растворов тиосульфата и тиомочевины посредством процесса электролиза с одновременным осаждением на катод и анод.WO 2012/081952 discloses a method for recovering gold and silver from thiosulfate and thiourea solutions by means of an electrolysis process with simultaneous deposition on the cathode and anode.
Известны различные документы, относящиеся к оптимизации формирования нанопленок, наночастиц или функциональных поверхностей. Примеры включают следующие документы.Various documents are known pertaining to the optimization of the formation of nanofilms, nanoparticles, or functional surfaces. Examples include the following documents.
Kirsi Yliniemi, D. Wragg, B.P. Wilson, H. Neil McMurray, D.A. Worsley, P. Schmuki, K. Kontturi, Electrochimica Acta 88 (2013) p.278. В данном документе описано получение наночастиц Pt, где Pb используют в качестве жертвенного металла; целью является создание из синтетических растворов поверхностей из наночастиц Pt, чтобы использовать их в качестве катализаторов в сенсибилизированных красителем солнечных элементах.Kirsi Yliniemi, D. Wragg, B.P. Wilson, H. Neil McMurray, D.A. Worsley, P. Schmuki, K. Kontturi, Electrochimica Acta 88 (2013) p. 278. This document describes the preparation of Pt nanoparticles, where Pb is used as a sacrificial metal; the aim is to create surfaces of Pt nanoparticles from synthetic solutions in order to use them as catalysts in dye sensitized solar cells.
S. Cherevko, N. Kulyk, C.-H. Chung, Nanoporous Pt@AuxCu100-x by hydrogen evolution assisted electrodeposition of AuxCu100-x and galvanic replacement of Cu with Pt: electrocatalytic properties Langmuir, 28 (2012), p.3306. В данном документе описано получение нанопористых материалов для катализаторов выделения водорода.S. Cherevko, N. Kulyk, C.-H. Chung, Nanoporous Pt @ AuxCu100-x by hydrogen evolution assisted electrodeposition of AuxCu100-x and galvanic replacement of Cu with Pt: electrocatalytic properties Langmuir, 28 (2012), p. 3306. This document describes the preparation of nanoporous materials for hydrogen evolution catalysts.
S.R. Brankovic, J.X. Wang, R.R. Adzic, Metal monolayer deposition by replacement of metal adlayers on electrode surfaces, Surface Science, 474 (2001), p.L173. Это оригинальная статья, посвященная поверхностно-ограниченному окислительно-восстановительному замещению (ПООВЗ). В данном документе показано, что при использовании Cu в качестве жертвенного металла получали нижний монослой из Pt, двойной слой из Ag и текстурированный монослой из Pd.S.R. Brankovic, J.X. Wang, R.R. Adzic, Metal monolayer deposition by replacement of metal adlayers on electrode surfaces, Surface Science, 474 (2001), p. L173. This is the original article on Surface Restricted Redox Substitution (SSRD). This document shows that using Cu as the sacrificial metal produced a lower Pt monolayer, an Ag double layer, and a textured Pd monolayer.
М. Faette, Y. Liu, D. Bertrand, J. Nutariya, N. Vasiljevic, N. Dimitrov. From Au to Pt via surface limited redox replacement of Pb UPD in one-cell configuration, Langmuir, 27 (2011), p.5650. В данном документе применяли однореакторный способ для ПООВЗ.M. Faette, Y. Liu, D. Bertrand, J. Nutariya, N. Vasiljevic, N. Dimitrov. From Au to Pt via surface limited redox replacement of Pb UPD in one-cell configuration, Langmuir, 27 (2011), p. 5650. In this document, the one-pot method was used for HHP.
Однако во всех этих документах задачей является не извлечение золота, а только получение наноструктур/тонких пленок. Более того, в данных документах описано применение только чистых синтетических растворов; тогда как в данном изобретении обеспечивают такой способ, который позволяет решить проблему извлечения золота из содержащих примеси промышленных технологических растворов, когда количество золота является низким по сравнению с примесями.However, in all these documents, the task is not gold recovery, but only the production of nanostructures / thin films. Moreover, these documents only describe the use of pure synthetic solutions; whereas the present invention provides a method that solves the problem of recovering gold from impurity-containing industrial process solutions when the amount of gold is low compared to impurities.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Целью настоящего изобретения является обеспечение способа, позволяющего смягчить недостатки традиционных способов извлечения золота. Целей изобретения достигают с помощью способа, который отличается тем, что изложено в независимых пунктах формулы изобретения. Кроме того, воплощения изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.It is an object of the present invention to provide a method that mitigates the disadvantages of conventional gold recovery methods. The objects of the invention are achieved by a method which is characterized by what is set forth in the independent claims. In addition, embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.
Изобретение основано на идее проведения вначале электроосаждения меди и, возможно, золота на поверхность электрода из раствора, содержащего золото, медь и хлориды посредством приложения подходящего внешнего потенциала или тока восстановления к электродам. Спустя подходящий период времени внешний приложенный потенциал или ток восстановления отключают или снижают, после чего осуществляют стадию самопроизвольного окислительно-восстановительного замещения. В ходе стадии окислительно-восстановительного замещения электрод оставляют в растворе, тем самым обеспечивая возможность самопроизвольного замещения менее благородной меди, осажденной на поверхности электрода, ионами или комплексами более благородного золота, содержащимися в растворе. Таким образом получают электрод, обогащенный золотом.The invention is based on the idea of first carrying out the electrodeposition of copper and possibly gold onto the electrode surface from a solution containing gold, copper and chlorides by applying a suitable external potential or reduction current to the electrodes. After a suitable period of time, the external applied potential or reduction current is switched off or reduced, after which a spontaneous redox substitution step is carried out. During the redox substitution step, the electrode is left in solution, thereby allowing spontaneous replacement of the less noble copper deposited on the electrode surface by ions or complexes of more noble gold contained in the solution. Thus, a gold-rich electrode is obtained.
Традиционно чем больше меди содержит раствор, из которого необходимо извлечь золото, тем сложнее извлечь золото. Однако настоящее изобретение особенно подходит для извлечения золота из растворов, которые содержат большое количество меди и хлорида и очень малое количество золота, поскольку в настоящем изобретении из присутствия меди в растворе извлекают преимущества. Повышение количества меди на поверхности электрода постепенно создает улучшенную возможность для осуществления окислительно-восстановительного замещения. Настоящий способ особенно подходит для извлечения золота из промышленного раствора с низким содержанием золота и высоким содержанием меди и хлорида. Кроме того, настоящее изобретение подходит для извлечения золота из растворов, которые содержат значительное количество примесей, таких как Na, Ca, K, Pb, Fe, поскольку данные примеси не снижают заметно количество извлекаемого золота.Traditionally, the more copper there is in the solution from which the gold must be extracted, the more difficult it is to extract the gold. However, the present invention is particularly suitable for recovering gold from solutions that contain large amounts of copper and chloride and very small amounts of gold, because the present invention benefits from the presence of copper in solution. Increasing the amount of copper on the electrode surface gradually creates an improved opportunity for redox substitution. The present method is especially suitable for recovering gold from industrial solution with low gold content and high copper and chloride contents. In addition, the present invention is suitable for recovering gold from solutions that contain a significant amount of impurities such as Na, Ca, K, Pb, Fe, since these impurities do not significantly reduce the amount of recovered gold.
При традиционном электровосстановлении металлов медь всегда неизбежно также осаждается в продукте, если раствор электролита имеет высокое содержание меди и низкое содержание золота. ОднаIn traditional electroreduction of metals, copper is always inevitably also precipitated in the product if the electrolyte solution has a high copper content and a low gold content. One
- 1 035935 ко долю меди в продукте можно заметно снизить с помощью способа по настоящему изобретению, в котором электроосаждение чередуют со стадией окислительно-восстановительного замещения, и после того как медь осаждают на электрод, ее замещают золотом.- 1 035935 to the proportion of copper in the product can be markedly reduced by the method of the present invention, in which electrodeposition is alternated with a stage of redox substitution, and after the copper is deposited on the electrode, it is replaced with gold.
Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что можно снизить потребление энергии и химических веществ. Стадия самопроизвольного окислительно-восстановительного замещения не потребляет или потребляет очень малое количество электроэнергии, даже если значительную часть золота извлекают в ходе данной стадии, когда приложенный внешний потенциал или ток отключают или заметно снижают. Более того, можно избежать использования химических веществ при экстракции, а также использования ионообменных смол или химических веществ при осаждении, которые обычно необходимы в традиционных способах извлечения золота.Another advantage of the present invention is that energy and chemical consumption can be reduced. The spontaneous redox step does not consume or consumes very little electricity, even if a significant portion of the gold is recovered during this step when the applied external potential or current is turned off or markedly reduced. Moreover, the use of extraction chemicals as well as the use of ion exchange resins or precipitation chemicals that are usually required in traditional gold recovery processes can be avoided.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Далее представлены результаты примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, где на фиг. 1 представлено сравнение пика отделения золота (при циклической вольтамперометрии) после 10 циклов стадий электроосаждения - окислительно-восстановительного замещения (ЭО-ОВЗ) с различными параметрами (линии 1-3) и пика отделения после одной стадии электроосаждения (ЭО) (одна стадия ЭО показывает параметры процесса электровосстановления традиционного типа)(линия 4);The following are the results of the examples with reference to the accompanying drawings, where FIG. 1 shows a comparison of the peak of gold separation (with cyclic voltammetry) after 10 cycles of stages of electrodeposition - redox substitution (EO-OVZ) with different parameters (lines 1-3) and the peak of separation after one stage of electrodeposition (EO) (one stage of EO shows parameters of the traditional type of electroreduction process) (line 4);
на фиг. 2А и В представлено определение степени извлечения золота из водного раствора медной соли (47,3 г/л меди, 4-5 М хлорида и примеси, такие как 1,4 г/л Zn, 0,5 г/л Pb, 20 мг/л Fe) с 10 ppm (ч./млн.) или 100 ppm золота: (А) наличие обогащения золотом подтверждают посредством циклических вольтамперограмм, измеренных в растворе 20 мМ CuCl2+3 М NaCl+100 ppm Au после 10 ЭО-ОВЗ циклов в водном растворе соли меди (ЭО: -0,27В, 10 с; ОВЗ: потенциал отключают до достижения потенциала разомкнутой цепи 0 В относительно НКЭ (насыщенного каломельного электрода), после чего можно начать новую стадию ЭО); (В) увеличение для пика отделения Au в циклических вольтамперограммах (А);in fig. 2A and B, the determination of the degree of gold recovery from an aqueous solution of copper salt (47.3 g / l of copper, 4-5 M chloride and impurities such as 1.4 g / l Zn, 0.5 g / l Pb, 20 mg / L Fe) with 10 ppm (ppm) or 100 ppm gold: (A) the presence of gold enrichment is confirmed by cyclic voltammograms measured in a solution of 20 mM CuCl 2 +3 M NaCl + 100 ppm Au after 10 EO-HVZ cycles in an aqueous solution of copper salt (EO: -0.27 V, 10 s; HVZ: the potential is turned off until the open circuit potential of 0 V is reached with respect to the NCE (saturated calomel electrode), after which a new stage of EO can be started); (B) an increase for the peak of Au separation in cyclic voltammograms (A);
на фиг. 3 показана чистота отложений после 10 циклов (пример 1) электроосаждения+окислительно-восстановительного замещения (ЭО+ОВЗ) (образец 1) и после одной стадии электроосаждения (ЭО) (одна стадия ЭО показывает параметры процесса электровосстановления традиционного типа) (образец 2); общее время осаждения и приложенный потенциал являются в обоих случаях одинаковыми (образец 1: -0,27 В относительно НКЭ 10x10 с=100 с, образец 2: -0,27 В относительно НКЭ, 100 с).in fig. 3 shows the purity of the deposits after 10 cycles (example 1) of electrodeposition + redox (EO + RDS) (sample 1) and after one stage of electrodeposition (EO) (one stage of EO shows the parameters of the traditional type of electroreduction) (sample 2); the total deposition time and the applied potential are the same in both cases (sample 1: -0.27 V with respect to LCE 10x10 s = 100 s, sample 2: -0.27 V with respect to LCE, 100 s).
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Настоящее изобретение относится к способу извлечения золота из золотосодержащего концентрированного раствора хлорида меди, включающему:The present invention relates to a method for recovering gold from a gold-containing concentrated copper chloride solution, comprising:
а) стадию электроосаждения, на которой к электроду, находящемуся в золотосодержащем концентрированном растворе хлорида меди прикладывают внешний потенциал или ток восстановления, посредством чего медь и, возможно, золото осаждают на электрод;a) an electrodeposition stage, in which an external potential or reduction current is applied to the electrode located in a gold-containing concentrated solution of copper chloride, whereby copper and possibly gold are deposited on the electrode;
б) стадию окислительно-восстановительного замещения, на которой внешний потенциал или ток восстановления, приложенный на стадии (а), отключают или снижают, посредством чего обеспечивают возможность самопроизвольного замещения меди, осажденной на электрод, золотом, содержащимся в растворе, с получением электрода, содержащего золото.b) a redox substitution stage in which the external potential or reduction current applied in stage (a) is turned off or lowered, thereby allowing spontaneous replacement of the copper deposited on the electrode by gold contained in the solution to obtain an electrode containing gold.
Настоящий способ особенно подходит для извлечения золота из промышленных растворов с низким содержанием золота и высоким содержанием меди и хлорида. Золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди, используемый в качестве исходного материла в настоящем способе, обычно поступает из хлоридного выщелачивания, более конкретно бесцианидного хлоридного выщелачивания золотоносного(ых) минерала(ов), золотоносных(ой) руд(ы), золотосодержащего(их) концентрата(ов), золотосодержащего(их) хвоста(ов), золотомедного(ых) минерала(ов), золотомедных(ой) руд(ы), золотомедного(ых) концентрата(ов), отработанного электрического и электронного оборудования (ОЭЭО) и/или другого золотосодержащего первичного или вторичного материала или материалов. Способ по настоящему изобретению можно выполнять после выщелачивания вышеуказанных материалов или в ходе самого процесса выщелачивания вышеуказанных материалов. Другими словами, золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди также может представлять собой выщелачивающий раствор в фактическом процессе хлоридного выщелачивания, более конкретно бесцианидного хлоридного выщелачивания золотоносного(ых) минерала(ов), золотоносных(ой) руд(ы), золотосодержащего(их) концентрата(ов), золотосодержащего(их) хвоста(ов), золотомедного(ых) минерала(ов), золотомедных(ой) руд(ы), золотомедного(ых) концентрата(ов), отработанного электрического и электронного оборудования (ОЭЭО) и/или другого золотосодержащего первичного или вторичного материала или материалов.The present method is particularly suitable for recovering gold from industrial solutions with low gold content and high copper and chloride contents. The gold-bearing concentrated copper chloride solution used as the starting material in the present process usually comes from chloride leaching, more specifically, the cyanide-free chloride leaching of gold-bearing mineral (s), gold-bearing ore (s), gold-bearing concentrate (s) ( ore (s), gold-bearing tail (s), gold-copper mineral (s), gold-copper ore (s), gold-copper concentrate (s), waste electrical and electronic equipment (WEEE) and / or other gold-bearing primary or secondary material or materials. The process of the present invention can be carried out after leaching the above materials or during the actual leaching of the above materials. In other words, the gold-bearing concentrated copper chloride solution can also be the leach solution in the actual chloride leaching process, more specifically the cyanide-free chloride leaching of the gold-bearing mineral (s), gold-bearing ore (s), gold-bearing concentrate (s) ), gold-bearing tail (s), gold-copper mineral (s), gold-copper ore (s), gold-copper concentrate (s), waste electrical and electronic equipment (WEEE) and / or other gold-bearing primary or secondary material or materials.
В данном контексте концентрированный раствор означает, что концентрация хлорида достаточно высока для образования комплекса меди в растворе, что приводит к увеличению окислительновосстановительного потенциала для выщелачивания золота, обычно присутствующего в золотоносных минералах, золотоносных рудах, золотосодержащих концентратах, золотосодержащих хвостах, золотомедных минералах, золотомедных рудах, золотомедных концентратах, отработанном электрическом и электронном оборудовании (ОЭЭО) и/или другом золотосодержащем первичном или вторичном материале или материалах. Концентрация хлорида обычно составляет более 0,5 М, предпочтительно от 0,5 до 12 М, более предпочтительно от 1 до 6 М и еще более предпочтительно от 2 до 5 М. В золотосодержаIn this context, a concentrated solution means that the concentration of chloride is high enough for the formation of a copper complex in solution, which leads to an increase in the redox potential for leaching gold, usually present in gold-bearing minerals, gold-bearing ores, gold-bearing concentrates, gold-bearing tailings, gold-copper minerals, gold-copper ores, gold-copper concentrates, waste electrical and electronic equipment (WEEE) and / or other gold-bearing primary or secondary material or materials. The chloride concentration is usually greater than 0.5 M, preferably 0.5 to 12 M, more preferably 1 to 6 M, and even more preferably 2 to 5 M.
- 2 035935 щем концентрированном растворе хлорида меди медь обычно находится в форме ионов двухвалентной или одновалентной меди или хлоридных комплексов в растворе. Золото обычно находится в форме хлоридных комплексов одновалентного или двухвалентного золота. Золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди обычно имеет высокую концентрацию хлорида, обычно более 0,5 М, предпочтительно от 0,5 до 12 М, более предпочтительно от 1 до 6 М, еще более предпочтительно от 2 до 5 М. Концентрация меди в растворе обычно является высокой, обычно более 1 г/л, обычно 1-100 г/л, предпочтительно 5-90 г/л, более предпочтительно 10-80 г/л, еще более предпочтительно 20-70 г/л.- 2 035935 concentrated copper chloride solution, copper is usually in the form of bivalent or cuprous ions or chloride complexes in solution. Gold is usually in the form of chloride complexes of monovalent or divalent gold. The gold-bearing concentrated copper chloride solution usually has a high chloride concentration, usually greater than 0.5 M, preferably 0.5 to 12 M, more preferably 1 to 6 M, even more preferably 2 to 5 M. The copper concentration in solution is usually high, usually more than 1 g / l, usually 1-100 g / l, preferably 5-90 g / l, more preferably 10-80 g / l, even more preferably 20-70 g / l.
Концентрация золота в растворе обычно низкая, обычно 0,1-100 ppm, более предпочтительно 0,1-20 ppm, еще более предпочтительно 0,5-5 ppm. Настоящее изобретение особенно подходит для извлечения золота из исходных материалов, содержащих такое низкое количество золота как 0,1-20 ppm. Раствор также может содержать бромиды в количестве 0-20 г/л, предпочтительно 1-10 г/л, более предпочтительно 2-6 г/л. Кроме того, помимо этого золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди обычно содержит примесные металлы, такие как Fe, Zn, Pb, обычно в количестве менее 2 г/л, тогда как количество Са и Na обычно может быть относительно высоким, в зависимости от источника хлоридов (даже более 80 г/л).The concentration of gold in solution is generally low, typically 0.1-100 ppm, more preferably 0.1-20 ppm, even more preferably 0.5-5 ppm. The present invention is particularly suitable for the recovery of gold from feedstocks containing gold as low as 0.1-20 ppm. The solution may also contain bromides in an amount of 0-20 g / L, preferably 1-10 g / L, more preferably 2-6 g / L. In addition, in addition to this, gold-bearing concentrated copper chloride solution usually contains impurity metals such as Fe, Zn, Pb, usually in an amount of less than 2 g / L, while the amount of Ca and Na can usually be relatively high, depending on the source of chlorides ( even more than 80 g / l).
Примечательным является тот факт, что золото можно извлечь из золотосодержащего концентрированного раствора хлорида меди с помощью настоящего способа. Извлечение золота из исходного материала может быть очень сложным и экономически нецелесообразным из-за очень низкой концентрации Au. Кроме того, известно, что медь в хлоридном выщелачивающем растворе, т.е. ионы двухвалентной меди или хлоридные комплексы двухвалентной меди, способны растворять Au, и золото растворяется в виде хлоридных комплексов золота. Однако в течение стадии электроосаждения медь выпадает в осадок, а в течение стадии окислительно-восстановительного замещения осажденная медь замещается золотом из растворенного золота, такого как хлоридный комплекс золота.Of note is the fact that gold can be recovered from a gold-bearing concentrated copper chloride solution using the present method. Recovery of gold from source material can be very difficult and economically impractical due to the very low Au concentration. In addition, it is known that copper in a chloride leach solution, i. E. bivalent copper ions or chloride complexes of bivalent copper are able to dissolve Au, and gold dissolves in the form of chloride complexes of gold. However, during the electrodeposition step, copper precipitates, and during the redox step, the deposited copper is replaced by gold from dissolved gold, such as a gold chloride complex.
Способ включает в качестве стадии (а) стадию электроосаждения, на которой к электроду прикладывают внешний потенциал или ток восстановления. Обычно потенциал электрода находится в пределах, позволяющих осаждение меди, т.е. менее +0,2 В относительно НКЭ (насыщенного каломельного электрода), обычно от +0,2 В до -1,2В относительно НКЭ, предпочтительно от +0,2 до -0,9 В относительно НКЭ и еще более предпочтительно от -0,1 до -0,5 В относительно НКЭ. Абсолютное значение плотности тока (ток восстановления на стадии электроосаждения) обычно составляет 0,1-1000 мА/см2, предпочтительно 10-300 мА/см2, более предпочтительно 20-200 мА/см2, еще более предпочтительно 50-100 мА/см2. Время пребывания электродов в растворе при приложенном внешнем потенциале или приложенном токе восстановления на стадии электроосаждения обычно составляет менее 1 ч, обычно 1 с - 1 ч, более предпочтительно 1 с - 1 мин и еще более предпочтительно 1-20 с. Также возможно прерывать стадию электроосаждения, когда она не завершена. Стадию электроосаждения осуществляют гальваностатическим или потенциостатическим способом. Гальваностатический способ означает, что прикладывают постоянный ток. Потенциостатический способ означает, что прикладывают постоянный потенциал. Возможно, но не традиционно, для осаждения меди использовать потенциодинамическое или гальванодинамическое осаждение. Потенциодинамический способ означает, что потенциал изменяют в ограниченном интервале потенциала, в котором медь осаждается на электрод, а гальванодинамический означает, что ток изменяют в ограниченном диапазоне тока, в котором медь осаждается на поверхность электрода.The method includes, as step (a), an electrodeposition step in which an external potential or reduction current is applied to the electrode. Typically, the potential of the electrode is within the range that allows copper deposition, i.e. less than +0.2 V relative to LCE (saturated calomel electrode), typically +0.2 V to -1.2 V relative to LCE, preferably +0.2 to -0.9 V relative to LCE, and even more preferably -0 , 1 to -0.5 V relative to NCE. The absolute value of the current density (reduction current in the electrodeposition step) is usually 0.1-1000 mA / cm 2 , preferably 10-300 mA / cm 2 , more preferably 20-200 mA / cm 2 , even more preferably 50-100 mA / cm 2 . The residence time of the electrodes in solution at an applied external potential or applied reduction current in the electrodeposition step is usually less than 1 hour, usually 1 s to 1 hour, more preferably 1 s to 1 min, and even more preferably 1 to 20 s. It is also possible to interrupt the electrodeposition stage when it is not completed. The electrodeposition step is carried out by a galvanostatic or potentiostatic method. The galvanostatic method means that a direct current is applied. Potentiostatic means that a constant potential is applied. It is possible, but not traditional, to use potentiodynamic or galvanodynamic deposition for copper deposition. Potentiodynamic means that the potential is changed in a limited range of potential, in which copper is deposited on the electrode, and galvanodynamic means that the current is changed in a limited range of current, in which copper is deposited on the surface of the electrode.
Электрод находится в электрическом контакте с источником внешнего потенциала или тока. Электроды могут быть выполнены из любых походящих материалов, которые являются проводящими и стойкими по отношению к хлоридам, чтобы избежать коррозии. Обычно на стадии электроосаждения медь и, возможно, золото осаждают на проводящий электрод, такой как катод из оксида металла, титана, нержавеющей стали, двухфазной стали или Pt. Электроды могут иметь любую подходящую форму, такую как пластина, кольцо, лист, сетка, пруток или любую другую применимую форму.The electrode is in electrical contact with a source of external potential or current. The electrodes can be made of any suitable material that is conductive and resistant to chlorides to avoid corrosion. Typically, in the electrodeposition step, copper, and possibly gold, is deposited on a conductive electrode such as a metal oxide, titanium, stainless steel, duplex steel, or Pt cathode. The electrodes can be of any suitable shape such as a plate, ring, sheet, mesh, rod, or any other suitable shape.
Золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди может быть неподвижным, его можно перемешивать или перекачивать.The gold-bearing concentrated copper chloride solution can be stationary, agitated or pumped.
На стадии электроосаждения электроды погружают в золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди, содержащийся в походящем сосуде, бассейне, баке и т.д., и прикладывают внешний потенциал или ток восстановления. Также золотосодержащий концентрированный раствор хлорида меди может находиться в процессе выщелачивания. Это позволяет осаждать медь и, возможно, золото на катод, другими словами, в условиях такой подачи постоянного потенциала или тока формируют осажденный слой, обогащенный медью и, возможно, обеденный золотом, на катоде. Если стадию электроосаждения повторяют после стадии окислительно-восстановительного замещения, в этом случае обычно слой, содержащий медь, золото и, возможно, примесные металлы формируют поверх предыдущего слоя. В течение стадии электроосаждения обычно преобладающая часть осажденного металла является медью и, возможно, меньшая часть является золотом и примесным(ми) металлом(ми). Обычно толщина конечного продукта может быть измерена в микрометрах, однако чаще в миллиметрах. Медь в хлоридном растворе может окислять золото из исходного материала. Более того, медь способна к осаждению на стадии электроосаждения, и окислительно-восстановительный потенциал раствора является таким, что окислительно-восстановительное замещение меди золотом происходит самопроизвольно после стадии электроосажIn the electrodeposition step, the electrodes are immersed in a gold-containing concentrated copper chloride solution contained in a suitable vessel, pool, tank, etc., and an external potential or reduction current is applied. Also, a gold-bearing concentrated solution of copper chloride can be in the process of leaching. This allows copper and possibly gold to be deposited on the cathode, in other words, under conditions of such a constant potential or current supply, a copper-rich and possibly gold-rich deposited layer is formed on the cathode. If the electrodeposition step is repeated after the redox step, then usually a layer containing copper, gold and possibly impurity metals is formed on top of the previous layer. During the electrodeposition step, typically the majority of the deposited metal is copper and perhaps a minority is gold and impurity metal (s). Usually the thickness of the final product can be measured in micrometers, but more often in millimeters. Copper in chloride solution can oxidize gold from the starting material. Moreover, copper is capable of being deposited in the electrodeposition step, and the redox potential of the solution is such that the redox substitution of gold for copper occurs spontaneously after the electrodeposition step.
- 3 035935 дения.- 3 035935 denia.
После стадии (а) способ включает стадию (б), которая является стадией окислительновосстановительного замещения, на которой приложенный внешний потенциал или ток восстановления стадии (а) отключают или снижают, посредством чего обеспечивают возможность самопроизвольного замещения осажденной меди золотом, содержащимся в растворе, с получением электрода, который содержит золото, другими словами, обогащенного золотом электрода. Если внешний потенциал или ток отключают, окислительно-восстановительное замещение происходит до достижения заданного потенциала разомкнутой цепи электрода, содержащего медь и золото. Эту заданную величину потенциала разомкнутой цепи выбирают так, чтобы она была ниже величины потенциала отделения золота. Потенциал разомкнутой цепи означает потенциал электрода, когда не приложен внешний потенциал или ток: потенциал разомкнутой цепи обусловлен составом раствора, составом поверхности электрода и возможными реакциями, происходящими на электроде. Заданная величина потенциала разомкнутой цепи, при которой стадию окислительно-восстановительного замещения завершают, обычно составляет менее 0,8 В относительно НКЭ, предпочтительно 0,8-0 В относительно НКЭ, более предпочтительно 0,6-0,1 В относительно НКЭ, еще более предпочтительно 0,3-0,2 В относительно НКЭ.After step (a), the method includes step (b), which is a redox substitution step in which the applied external potential or reduction current of step (a) is switched off or reduced, whereby spontaneous replacement of the precipitated copper with gold contained in the solution is made possible to obtain an electrode that contains gold, in other words a gold-rich electrode. If the external potential or current is turned off, redox substitution occurs until the predetermined open circuit potential of the copper and gold electrode is reached. This target open circuit potential is selected to be lower than the gold separation potential. Open circuit potential refers to the potential of the electrode when no external potential or current is applied: the open circuit potential is determined by the composition of the solution, the composition of the electrode surface and possible reactions occurring at the electrode. The predetermined value of the open-circuit potential at which the redox step is completed is usually less than 0.8 V with respect to LCE, preferably 0.8-0 V with respect to LCE, more preferably 0.6-0.1 V with respect to LCE, even more preferably 0.3-0.2 V relative to LCE.
Также стадия окислительно-восстановительного замещения может быть завершена перед тем, как достигнут этот заданный потенциал разомкнутой цепи, и обычно такое время выключения составляет менее 24 ч, предпочтительно 3 с-12 ч, более предпочтительно 3 с-1 ч, еще более предпочтительно 3 с30 мин. Это время также зависит от массопереноса в растворе и может быть изменено, например, посредством перемешивания или перекачки раствора.Also, the redox step can be completed before this target open circuit potential is reached, and typically this turn-off time is less than 24 hours, preferably 3s-12 hours, more preferably 3s-1h, even more preferably 3s30 min. This time also depends on the mass transfer in the solution and can be changed, for example, by stirring or pumping the solution.
Обычно внешний потенциал отключают. Если внешний приложенный потенциал снижают, но не отключают, его обычно изменяют до значения в пределах 0,4-0,7 В относительно НКЭ, предпочтительно 0,4-0,6 В относительно НКЭ, более предпочтительно 0,5-0,6 В относительно НКЭ.Usually the external potential is turned off. If the external applied potential is reduced, but not turned off, it is usually changed to a value in the range of 0.4-0.7 V with respect to LCE, preferably 0.4-0.6 V with respect to LCE, more preferably 0.5-0.6 V regarding NCE.
Обычно ток восстановления отключают полностью. Однако также возможно снизить ток восстановления до значения, при котором происходит самопроизвольное окислительно-восстановительного замещение, обычно абсолютная величина плотности тока составляет менее 50 мА/см2, предпочтительно 030 мА/см2, более предпочтительно 0-10 мА/см2, еще более предпочтительно 0-0,5 мА/см2.Usually, the recovery current is turned off completely. However, it is also possible to reduce the reduction current to a value at which spontaneous redox substitution occurs, usually the absolute value of the current density is less than 50 mA / cm 2 , preferably 030 mA / cm 2 , more preferably 0-10 mA / cm 2 , even more preferably 0-0.5 mA / cm 2 .
В течение стадии окислительно-восстановительного замещения медь или, возможно, примесный(е) металл(ы), которые были осаждены на поверхность электрода в течение стадии электроосаждения, отдают свой(и) электрон(ы) ионам золота, все еще содержащимся в растворе, и медь растворяется на электроде с переходом обратно в раствор, и вместо этого на электрод осаждается золото. Таким образом, золото может осаждаться на электрод как в течение стадии электроосаждения, так и в течение стадии окислительно-восстановительного замещения. Стадия самопроизвольного окислительно-восстановительного замещения не потребляет или потребляет очень низкое количество энергии, даже если золото в основном извлекают на данной стадии, когда приложенный внешний потенциал или ток отключают или заметно снижают. Неожиданно было обнаружено, что с помощью данного способа большая часть золота может быть извлечена в ходе стадии окислительно-восстановительного замещения без приложения внешней энергии (пример 3).During the redox stage, copper or possibly impurity metal (s) that were deposited on the electrode surface during the electrodeposition stage donate their electron (s) to the gold ions still in solution, and the copper dissolves at the electrode to go back to solution, and gold is deposited on the electrode instead. Thus, gold can be deposited on the electrode both during the electrodeposition step and during the redox step. The spontaneous redox step does not consume or consumes a very low amount of energy, even if gold is mainly recovered at this step when the applied external potential or current is turned off or markedly reduced. Surprisingly, it has been found that with this method, most of the gold can be recovered during the redox step without the application of external energy (example 3).
После стадии окислительно-восстановительного замещения электрод обогащается золотом. Неожиданно было обнаружено, что, когда осуществляют циклическое повторение стадий электроосаждения и окислительно-восстановительного замещения, золото очень эффективно извлекается из очень загрязненного примесями концентрированного промышленного раствора хлорида меди. Например, только десяти раз было достаточно, как видно из примера 2, в котором раствор содержал 47,3 г/л Cu, 4-5 М хлоридов (и примеси, такие как 1,4 г/л Zn, 0,5 г/л Pb, 20 мг/л Fe) и Au в количестве 10 или 100 ppm.After the stage of redox replacement, the electrode is enriched with gold. Surprisingly, it has been found that when the electrodeposition and redox steps are cycled, gold is very efficiently recovered from a highly contaminated concentrated commercial copper chloride solution. For example, only ten times was sufficient, as seen in example 2, in which the solution contained 47.3 g / L Cu, 4-5 M chlorides (and impurities such as 1.4 g / L Zn, 0.5 g / l Pb, 20 mg / l Fe) and Au in the amount of 10 or 100 ppm.
Обычно стадии (а) и (б) повторяют последовательно несколько раз (также это называют циклическим повторением стадий), обычно от 1 до 100000 раз, предпочтительно от 10 до 50000 раз, более предпочтительно от 100 до 50000 раз, еще более предпочтительно от 500 до 5000 до достижения требуемого продукта, содержащего золото. Таким образом, после стадии (б) окислительно-восстановительного замещения осуществляют новую стадию (а), на которой снова прикладывают внешний потенциал или ток восстановления, и после этого проводят новую стадию (б) посредством отключения потенциала или снижения приложенного внешнего потенциала или приложенного тока восстановления. Параметры, используемые на втором или последующем этапе, могут быть такими же или отличаться от параметров первого или предыдущего этапа, изменяясь в представленных пределах.Typically, steps (a) and (b) are repeated sequentially several times (also called cyclic repeating of steps), usually 1 to 100,000 times, preferably 10 to 50,000 times, more preferably 100 to 50,000 times, even more preferably 500 to 5000 to reach the required product containing gold. Thus, after the redox substitution stage (b), a new stage (a) is carried out, in which an external potential or reduction current is applied again, and then a new stage (b) is carried out by turning off the potential or reducing the applied external potential or the applied reduction current ... The parameters used in the second or subsequent stage can be the same or different from the parameters of the first or previous stage, varying within the presented limits.
Обычно стадии (а) и (б) осуществляют для золотосодержащего концентрированного раствора хлорида меди после выщелачивания золотоносных минералов, золотоносных руд, золотосодержащих концентратов, золотосодержащих хвостов, золотомедных минералов, золотомедных руд, золотомедных концентратов, отработанного электрического и электронного оборудования (ОЭЭО) и/или других золотосодержащих первичных или вторичных материалов. Дополнительные стадии (а) и (б) могут быть выполнены одновременно с осуществлением выщелачивания, т.е. ЭО+ОВЗ при выщелачивании.Typically, steps (a) and (b) are performed for a gold-bearing concentrated copper chloride solution after leaching gold-bearing minerals, gold-bearing ores, gold-bearing concentrates, gold-bearing tailings, gold-copper minerals, gold-copper ores, gold-copper concentrates, waste electrical and electronic equipment (WEEE) and / or other gold-bearing primary or secondary materials. Additional steps (a) and (b) can be performed concurrently with the leaching, i. E. EO + HVZ in leaching.
Настоящий способ также может содержать возможную стадию извлечения золота, где электрод, полученный на стадии (б), или электрод, полученный после стадии (а) или после стадии (б) после циклически повторяющихся стадий (а) и (б), который содержит золото, подвергают гидрометаллургическомуThe present method may also comprise an optional gold recovery step, wherein the electrode obtained in step (b) or the electrode obtained after step (a) or after step (b) after cyclically repeating steps (a) and (b), which contains gold , subjected to hydrometallurgical
- 4 035935 процессу, пирометаллургическому процессу, химическому травлению, механической обработке или электрохимическому травлению для извлечения золота с электрода. Таким образом, способ по изобретению может быть прерван в любой точке в течение циклически повторяющихся стадий (а) и (б), и электрод может быть отобран после стадии (а) или после стадии (б) на дальнейшую стадию извлечения золота. Обычно золото, содержащееся в электроде, извлекают посредством выщелачивания осажденного золота из электрода в раствор, способный растворять золото, такой как хлорид, цианид, тиосульфат, тиомочевина, глицин, и извлечения золота из раствора посредством осаждения или электровосстановления, или любым другим подходящим способом, известным специалисту в данной области техники.- 4 035935 process, pyrometallurgical process, chemical etching, machining or electrochemical etching to recover gold from an electrode. Thus, the process according to the invention can be interrupted at any point during the cyclically repeating steps (a) and (b), and the electrode can be withdrawn after step (a) or after step (b) for a further gold recovery step. Typically, the gold contained in the electrode is recovered by leaching the deposited gold from the electrode into a solution capable of dissolving gold, such as chloride, cyanide, thiosulfate, thiourea, glycine, and recovering the gold from the solution by precipitation or electroreduction, or any other suitable method known a person skilled in the art.
ПримерыExamples of
Пример 1.Example 1.
Изучали извлечение золота из синтетического золотосодержащего раствора хлорида меди (20 мМ CuC12+3M NaCl+100 ppm Au) с использованием 10 циклов стадий (ЭО+ОВЗ) электроосаждения (ЭО) и окислительно-восстановительного замещения (ОВЗ). Пластину из Pt (0,32 см2) использовали в качестве электрода для сбора золота (катода), другую пластину из Pt (0,32 см2) использовали в качестве противоэлектрода (анода) и стандартный каломельный электрод использовали в качестве сравнительного электрода.Studied the extraction of gold from a synthetic gold-containing solution of copper chloride (20 mM CuC1 2 + 3M NaCl + 100 ppm Au) using 10 cycles of stages (EO + ODS) electrodeposition (EO) and redox substitution (ODS). A Pt plate (0.32 cm2) was used as a gold collection electrode (cathode), another Pt plate (0.32 cm2) was used as a counter electrode (anode), and a standard calomel electrode was used as a reference electrode.
Стадию ЭО осуществляли при значении потенциала либо -0,4 В относительно НКЭ, либо -0,27 В относительно НКЭ, и время ЭО составляло либо 10 с, либо 5 с. Стадию окислительновосстановительного замещения, в течение которой внешний приложенный потенциал отключали и осажденная медь самопроизвольно замещалась золотом, осуществляли до достижения потенциала разомкнутой цепи электрода (катода) 0 В относительно НКЭ.The EO step was carried out at a potential value of either -0.4 V with respect to LCE, or -0.27 V with respect to LCE, and the EO time was either 10 s or 5 s. The stage of redox substitution, during which the external applied potential was turned off and the deposited copper was spontaneously replaced by gold, was carried out until the open-circuit potential of the electrode (cathode) reached 0 V with respect to the LCE.
В качестве сравнения осуществляли одно извлечение золота с помощью одной стадии электроосаждения при значении потенциала осаждения -0,27 В относительно НКЭ и времени 100 с.As a comparison, one gold extraction was carried out using one electrodeposition step at a deposition potential of -0.27 V with respect to LCE and a time of 100 s.
Непосредственно после 10 циклов стадий ЭО-ВЗ измеряли циклическую вольтамперограмму в том же растворе (25 мВ/с, -0,2В ^ 1,1В ^ -0,7В ^ -0,2В относительно НКЭ) и сравнивали размеры пика отделения Au в области 0,75-0,80 В относительно НКЭ; размер пика отделения показывает количество золота на электроде. Данные пики отделения представлены на фиг. 1.Immediately after 10 cycles of EO-VZ stages, the cyclic voltammogram was measured in the same solution (25 mV / s, -0.2 V ^ 1.1 V ^ -0.7 V ^ -0.2 V with respect to NCE) and compared the sizes of the Au separation peak in the region 0.75-0.80 V relative to NCE; the size of the peak of the separation indicates the amount of gold on the electrode. These peaks are shown in FIG. 1.
Подтверждение извлечения золота из синтетических растворов (20 мМ CuCl2+3M NaCl+100 ppm Au) обнаружено после стадий ЭО+ВЗ (кривые 1-3) и одной стадии ОЭ (кривая 4). Наблюдали следующее:Confirmation of the extraction of gold from synthetic solutions (20 mM CuCl 2 + 3M NaCl + 100 ppm Au) was found after the stages of EO + VZ (curves 1–3) and one stage of OE (curve 4). Observed the following:
кривая 1 в сравнении с кривой 2: влияние потенциала электроосаждения, большее снижение потенциала ЭО (более низкий потенциал, -0,4 В, по сравнению с -0,27 В относительно НКЭ) повысило количество извлеченного золота;curve 1 versus curve 2: the effect of the electrodeposition potential, a greater decrease in the EO potential (lower potential, -0.4 V, compared to -0.27 V relative to the NCE) increased the amount of gold recovered;
кривая 1 в сравнении с кривой 3: влияние времени электроосаждения, большее время осаждения повысило количество извлеченного золота;curve 1 versus curve 3: the effect of the electrodeposition time, the longer the deposition time increased the amount of gold recovered;
кривая 2 в сравнении с кривой 4: влияние стадии ОВЗ, большее количество золота извлекали с помощью ОЭ+ОВЗ, чем с помощью одной стадии ЭО, даже когда приложенная энергия была одинаковой в обоих случаях (одинаковое время осаждения, т.е. 10x10 с (ОЭ+ОВЗ) или 100 с (одна стадия ОЭ) и одинаковый потенциал осаждения);curve 2 versus curve 4: the effect of the HVD stage, more gold was recovered with the OE + HVD than with one EO stage, even when the applied energy was the same in both cases (the same deposition time, i.e. 10x10 s ( OE + HVZ) or 100 s (one OE stage) and the same deposition potential);
в ходе стадии ОВЗ никакой внешней энергии не требовалось для проведения окислительновосстановительного замещения (внешний приложенный потенциал отключали в течение стадии окислительно-восстановительного замещения, и стадию ОВЗ заканчивали, когда потенциал разомкнутой цепи достигал значения 0 В относительно НКЭ, после чего начинается новая стадию ЭО).During the HVD stage, no external energy was required to carry out the redox substitution (the external applied potential was turned off during the redox substitution stage, and the HVD stage was completed when the open circuit potential reached 0 V relative to the LCE, after which a new EO stage begins).
Пример 2.Example 2.
Кроме того, также проверяли извлечение золота из промышленного технологического раствора (процесс HydroCopper™), содержащего 47,3 г/л меди, 4-5 М хлорида (и примеси, такие как 1,4 г/л Zn, 0,5 г/л Pb, 20 мг/л Fe) и 100 или 10 ppm золота. Осуществляли 10 циклов стадий (ЭО+ОВЗ) электроосаждения (ЭО) и окислительно-восстановительного замещения (ОВЗ). Использовали пластину из Pt (0,32 см2) в качестве электрода для сбора золота (катода), другую пластину из Pt в качестве противоэлектрода (анода) и стандартный каломельный электрод (НКЭ) в качестве сравнительного электрода. Стадию ЭО осуществляли при -0,27 В относительно (НКЭ) и продолжительность каждой стадии ЭО составляла 10 с. Стадию окислительно-восстановительного замещения, в течение которой внешний приложенный потенциал отключали и осажденная медь самопроизвольно замещалась золотом, осуществляли до достижения потенциала разомкнутой цепи 0,2 В относительно НКЭ.In addition, gold recovery from an industrial process solution (HydroCopper ™ process) containing 47.3 g / L copper, 4-5 M chloride (and impurities such as 1.4 g / L Zn, 0.5 g / l Pb, 20 mg / l Fe) and 100 or 10 ppm gold. Carried out 10 cycles of stages (EO + OVZ) electrodeposition (EO) and redox substitution (OVZ). A Pt plate (0.32 cm2) was used as a gold collection electrode (cathode), another Pt plate as a counter electrode (anode), and a standard calomel electrode (NCE) as a reference electrode. The EO step was carried out at -0.27 V relative (NCE) and the duration of each EO step was 10 seconds. The stage of redox substitution, during which the external applied potential was turned off and the deposited copper was spontaneously replaced by gold, was carried out until an open-circuit potential of 0.2 V with respect to LCE was reached.
Сразу после 10 циклов стадий ОЭ-ОВЗ электроды извлекали из раствора HydroCopper™ и промывали водой. После этого электроды помещали в раствор 20 мМ CuCl2+3M NaCl+100 ppm Au, измеряли циклическую вольтамперограмму (25 мВ/с, -0,2В ^ 1,1В ^ -0,7 В ^ -0,2 В относительно НКЭ). Определяли размеры пика отделения Au в области 0,75-0,80 В относительно НКЭ, и они подтверждали обогащение золотом поверхности электрода. Такая циклическая вольтамперограмма представлена на фиг. 2а, и увеличение для диапазона потенциала пика отделения золота показано на фиг. 2b.Immediately after 10 cycles of the OE-HVZ steps, the electrodes were removed from the HydroCopper ™ solution and rinsed with water. After that, the electrodes were placed in a solution of 20 mM CuCl 2 + 3M NaCl + 100 ppm Au, the cyclic voltammogram was measured (25 mV / s, -0.2 V ^ 1.1 V ^ -0.7 V ^ -0.2 V relative to the NCE) ... Determined the size of the peak of the Au separation in the region of 0.75-0.80 V relative to the LCE, and they confirmed the enrichment of gold on the electrode surface. Such a cyclic voltammogram is shown in FIG. 2a, and the increase for the potential range of the gold separation peak is shown in FIG. 2b.
На фиг. 2 показано, что при применении способа ЭО-ОВЗ возможно хорошее извлечение золота из промышленных растворов гидрометаллургического способа, которые содержат высокие концентрации ме- 5 035935 ди («47,3 г/л), высокие концентрации хлорида (4-5 М), низкие концентрации золота (100 или 10 ppm) и примеси. Это является примечательным в особенности потому, что большую часть золота извлекали в течение стадии окислительно-восстановительного замещения в отсутствие приложенной внешней энергии.FIG. 2 shows that when using the EO-OVZ method, it is possible to extract gold from industrial solutions of the hydrometallurgical method, which contain high concentrations of me- 5 035935 di (“47.3 g / l), high chloride concentrations (4-5 M), low concentration of gold (100 or 10 ppm) and impurities. This is particularly notable because most of the gold was recovered during the redox stage in the absence of external energy applied.
Пример 3.Example 3.
Извлечение Au сравнивали для образцов, полученных с помощью 10 стадий электроосаждения + окислительно-восстановительного замещения (образец 1) и одной стадии электроосаждения (образец 2), выполненных в растворе 20 мМ CuCl2 + 3М NaCl + 100 ppm Au.The Au recovery was compared for samples obtained by 10 stages of electrodeposition + redox substitution (sample 1) and one stage of electrodeposition (sample 2), performed in a solution of 20 mM CuCl 2 + 3M NaCl + 100 ppm Au.
Мас.% Au (в зависимости от Cu) определяли с помощью исследования СЭМ-ЭДС (сканирующий электронный микроскоп, LEO 1450 VP, Germany - энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия, INCA software, UK), используя среднее значение из 20 точек ЭДС спектров (каждый спектр измеряли в различных местах на поверхности электрода). Перед исследованием образцы сначала промывали дистиллированной водой и высушивали на воздухе при комнатной температуре. Результаты исследований представлены на фиг. 3.The wt% Au (depending on Cu) was determined by SEM-EMF study (scanning electron microscope, LEO 1450 VP, Germany - energy dispersive X-ray spectroscopy, INCA software, UK) using the average of 20 points of the EMF spectra (each spectrum was measured in various places on the electrode surface). Before the study, the samples were first washed with distilled water and dried in air at room temperature. The research results are presented in Fig. 3.
Параметры извлечения золота представлены для обоих образцов ниже.Gold recovery parameters are presented for both samples below.
Образец 1.Sample 1.
Стадия электроосаждения: -0,27 В относительно НКЭ, 10с.Electrodeposition stage: -0.27 V relative to NCE, 10 sec.
Стадия окислительно-восстановительного замещения: приложенный внешний потенциал отключали, стадию ОВЗ осуществляли до достижения потенциала разомкнутой цепи 0 В относительно НКЭ.The stage of redox substitution: the applied external potential was turned off, the stage of the redox was carried out until the potential of the open circuit of 0 V was reached with respect to the LCE.
Число циклов: 10.Number of cycles: 10.
Общее время приложения внешнего потенциала: 10х10с=100 с.The total application time of the external potential: 10x10s = 100s.
Образец 2.Sample 2.
Электроосаждение: -0,27 В относительно НКЭ, 100 с.Electrodeposition: -0.27 V relative to NCE, 100 sec.
Стадия окислительно-восстановительного замещения отсутствует.The stage of redox substitution is absent.
Количество стадий: 1.Number of stages: 1.
Общее время приложения внешнего потенциала: 100 с.Total application time of external potential: 100 s.
На фиг. 3 показано, что при использовании способа по изобретению неожиданно содержание золота в осажденном слое оказывается определенно выше, чем при использовании такого же общего времени осаждения и приложения потенциала на одной стадии электроосаждения.FIG. 3 shows that when using the method according to the invention, surprisingly, the gold content in the deposited layer is definitely higher than when using the same total deposition time and potential application in one electrodeposition step.
Специалисту в данной области очевидно, что по мере развития технологии концепция изобретения может быть реализована различными путями. Изобретение и его воплощения не ограничены примерами, описанными выше, и воплощения могут быть изменены в пределах объема формулы изобретения.One skilled in the art will appreciate that as technology advances, the concept of the invention can be implemented in various ways. The invention and its embodiments are not limited to the examples described above, and the embodiments may be varied within the scope of the claims.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/FI2016/050442 WO2017216417A1 (en) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | A method of recovering gold from a gold-bearing concentrated copper chloride solution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201892400A1 EA201892400A1 (en) | 2019-05-31 |
| EA035935B1 true EA035935B1 (en) | 2020-09-03 |
Family
ID=60664379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201892400A EA035935B1 (en) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | Method of recovering gold from a gold-bearing concentrated copper chloride solution |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3472372A4 (en) |
| EA (1) | EA035935B1 (en) |
| MX (1) | MX2018014210A (en) |
| PE (1) | PE20190235A1 (en) |
| WO (1) | WO2017216417A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112961991B (en) * | 2021-02-05 | 2023-01-03 | 江西理工大学 | Copper-catalyzed glycine-thiosulfate composite gold leaching process |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190707698A (en) * | 1907-04-02 | 1907-11-28 | Alfred Julius Boult | An Improved Process for Separating Copper from Acid or Neutral Solutions containing it. |
| US5045160A (en) * | 1987-09-28 | 1991-09-03 | Recytec S.A. | Process for the electrochemical separation of metal mixtures and metal alloys |
| CA2563435A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Accentus Plc | Precious metal recovery |
| JP2012240006A (en) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing catalyst |
| US20140076618A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Method of forming gold thin film and printed circuit board |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5882502A (en) * | 1992-04-01 | 1999-03-16 | Rmg Services Pty Ltd. | Electrochemical system and method |
| US5411575A (en) * | 1994-03-25 | 1995-05-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrometallurgical extraction process |
| US5667557A (en) * | 1994-03-25 | 1997-09-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrometallurgical extraction and recovery of copper, gold, and silver via cyanidation and electrowinning |
-
2016
- 2016-06-17 MX MX2018014210A patent/MX2018014210A/en unknown
- 2016-06-17 EP EP16905364.2A patent/EP3472372A4/en not_active Withdrawn
- 2016-06-17 WO PCT/FI2016/050442 patent/WO2017216417A1/en not_active Ceased
- 2016-06-17 EA EA201892400A patent/EA035935B1/en not_active IP Right Cessation
- 2016-06-17 PE PE2018003082A patent/PE20190235A1/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190707698A (en) * | 1907-04-02 | 1907-11-28 | Alfred Julius Boult | An Improved Process for Separating Copper from Acid or Neutral Solutions containing it. |
| US5045160A (en) * | 1987-09-28 | 1991-09-03 | Recytec S.A. | Process for the electrochemical separation of metal mixtures and metal alloys |
| CA2563435A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Accentus Plc | Precious metal recovery |
| JP2012240006A (en) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing catalyst |
| US20140076618A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Method of forming gold thin film and printed circuit board |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BERCHMANS Sheela 'Preparation of catalytic films of platinum on Au substrates modified by self-assembled PAMAM dendrimer monolayers' Applied Catalysis B: Environmental, Elsevier, 2009, 88, p. 557-563, abstract * |
| OTT Andreas et al. 'A study of the galvanic replacement reaction at surfaces and the role of lateral charge propagation', Surface Science, Elsevier, 2012, 606, L5-L9 1.0 introduction, 4.0 conclusion * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3472372A1 (en) | 2019-04-24 |
| MX2018014210A (en) | 2019-04-29 |
| PE20190235A1 (en) | 2019-02-15 |
| EP3472372A4 (en) | 2020-04-01 |
| EA201892400A1 (en) | 2019-05-31 |
| WO2017216417A1 (en) | 2017-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Prabaharan et al. | Electrochemical process for electrode material of spent lithium ion batteries | |
| Cocchiara et al. | Dismantling and electrochemical copper recovery from Waste Printed Circuit Boards in H2SO4–CuSO4–NaCl solutions | |
| EP2650403A2 (en) | Electrorecovery of gold and silver from thiosulphate solutions | |
| Awe et al. | Electrowinning of antimony from model sulphide alkaline solutions | |
| Kim et al. | Leaching behavior of copper using electro-generated chlorine in hydrochloric acid solution | |
| Halli et al. | Electrochemical recovery of tellurium from metallurgical industrial waste | |
| Wang et al. | Sustainable electrochemical recovery of high-purity Cu powders from multi-metal acid solution by a centrifuge electrode | |
| CN111373062B (en) | Method for treating waste lithium ion battery | |
| US10934192B2 (en) | Method of recovering copper from a dilute metal containing solution | |
| Imre-Lucaci et al. | COPPER RECOVERY FROM REAL SAMPLES OF WPCBs BY ANODIC DISSOLUTION. | |
| CN103380234A (en) | Electrolytic recovery of gold and silver from leachate by simultaneous cathodic and anodic deposition | |
| LAOKHEN et al. | Recovery of nickel from spent electroplating solution by hydrometallurgical and electrometallurgical process | |
| EA035935B1 (en) | Method of recovering gold from a gold-bearing concentrated copper chloride solution | |
| JP3896107B2 (en) | Diaphragm electrolysis method | |
| Rudnik et al. | Study on copper recovery from smelted low-grade e-scrap using hydrometallurgical methods | |
| JPH0463157B2 (en) | ||
| EP3642395B1 (en) | A method of recovering pt or ag or pt and ag from sulfate based metal solutions | |
| RU2258768C1 (en) | Method of extraction of gold and silver from polymetallic raw material | |
| Matlalcuatzi et al. | The use of a rotating cylinder electrode to recover zinc from rinse water generated by the electroplating industry | |
| RU2650372C1 (en) | Method of extraction of silver from the acid solution of silver nitrate by method of electrowinning | |
| Xie et al. | Enhanced Selective Electrolysis to Prepare High-Purity Copper Powders from Leaching Solution of Complex Copper Smelting Dust | |
| Gowrisankar et al. | Selective recovery of copper from the waste printed circuit boards by anodic dissolution method | |
| CN110050089A (en) | For extract include tin and/or lead in conductive mixture electrolytic method | |
| Wang et al. | Copper electrowinning from gold plant cyanide-containing solution | |
| JP2002173790A (en) | Electrochemical recovery of metals in fly ash |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |