Введение к работе
Актуальность работы. Производство благородных металлов, в частности золота и серебра, опирается на разработку и эксплуатацию месторождений собственных золотых и серебряных руд, а также извлечение благородных металлов из вторичного сырья. Эффективность работы предприятия определяется, наряду со многими другими, и технологическими причинами. При прочих равных условиях, поиски технологий, позволяющих получать аффинированный металл по максимально короткому технологическому циклу и с наименьшими затратами, являются чрезвычайно актуальными.
Высокая стоимость переработки, длительность цикла аффинажа золота и серебра, большое незавершенное производство по металлам, значительные трудности при аффинаже серебра из концентратов, содержащих металлы платиновой группы и низкое извлечение платиновых металлов из технического серебра, а также наличие и перспектива увеличения производства серебросодержащих концентратов с повышенным содержанием свинца, переработка которых затруднена по существующим на аффинажных предприятиях России технологиям, определило необходимость разработки технологий получения аффинированных золота и серебра, лишенных перечисленных недостатков.
Работа проводилась в соответствии с планами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ОАО "Красцветмет" на 1992-1998 годы: п.7 "Разработка мероприятий по интенсификации получения и повышению качества золота" и п.14. "Усовершенствование технологии получения серебра". Цепь работы. Целью настоящей работы является развитие физико-химических закономерностей процессов выделения цветных и благородных металлов из растворов в виде труднорастворимых химических соединений и разработка, на этой основе, новых эффективных технологий аффинажа золота и серебра.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Провести термодинамическую оценку данных по растворимости хлоридов серебра и свинца и установить возможность и условия разделения хлоридов этих металлов.
-
Выявить основные закономерности гидролитического выделения серебра, свинца, меди, железа, теллура из хлоридных и нитратных растворов.
-
Выявить и обосновать эффективный процесс выделения золота и серебра из
растворов.
4. Разработать, испытать и внедрить в производство новые технологии аффинажа золота и серебра.
На зашиту выносятся:
величины произведения растворимости (ПР) хлоридов свинца и серебра и
констант устойчивости хлоридных комплексов свинца и серебра, полученных по данным потенциометрических измерений;
основные закономерности процессов гидролитического выделения серебра, меди, свинца, теллура и металлов платиновой группы из водных растворов;
результаты исследований по изучению процессов гидролитического разделения золота и металлов-примесей;
обоснование роли теллура (IV) и селена (IV) в процессах восстановления золота;
разработанные технологии аффинажа золота и серебра
Методы исследований. В процессе выполнения работы использовали
гравиметрический, потенциометрический, химический. спектральный,
рентгенофазовый, рентгеноспектральный, атомно-абсорбционный и атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой методы анализа. Научная новизна работы.
определены величины произведения растворимости хлоридов серебра и свинца и константы устойчивости хлоридных комплексов свинца и серебра при температуре 25, 50 и 90 С;
изучены процессы гидролитического выделения серебра, меди, свинца, теллура, железа и металлов платиновой группы из нитратных растворов. Определены константы гидролитического осаждения серебра, меди и свинца. Установлен фазовый состав осадков, образующихся в процессах гидролиза, в зависимости от величины рН и состава раствора;
установлена возможность восстановления золота из хлоридных растворов до элементного состояния селеном (IV) и теллуром (IV) при изменении кислотности растворов. Определена величина кажущейся энергии активации восстановления золота теллуром при различных значениях рН;
изучены кинетические закономерности получения оксида серебра(І) из нитрата обработкой раствором гидроксида натрия и процесса восстановления хлорида серебра алюминием и железом. Определена величина кажущейся энергии активации процесса получения оксида серебра (I).
Практическая значимость и реализация работы. Практическая значимость работы заключается в создании и промышленном освоении новых технологий аффинажа золота и серебра. Их реализация на ОАО "Красцветмет" позволила сократить технологический цикл аффинажа в 5-8 раз, при переработке любых типов золото- и серебросодержащих материалов, увеличить прямое извлечение металлов в готовую продукцию на 8 - 10 %, гарантированно получать аффинированные металлы чистотой более 99,99 %, сократить незавершенное производство по золоту и серебру и снизить себестоимость аффинажа золота на 16-47%, серебра на 8 - 20 %, в зависимости от перерабатываемого сырья.
Новые технические и технологические решения защищены 3 Патентами РФ. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на XIV Международном Черняевском совещании по химии, анализу и технологии платиновых металлов. Москва, 1-3 ноября 1993 г, XV Международном Черняевском совещании по химии, анализу и технологии платиновых металлов. Екатеринбург, 21-25 октября 1996 г, 1-ом Сибирском симпозиуме с международным участием "Золото Сибири". Красноярск, 1-3 декабря 1999 г, заседаниях производственно-технического совета ОАО "Красцветмет" 1993 - 98 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи, 4 тезиса доклада, получено 3 Патента Российской Федерации.
Структура работы. Материалы диссертации изложены на 128 страницах, включая 36 рисунков и 44 таблицы. Состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, включающей 4 главы, выводов, списка используемых источников (177 наименований) и приложения.