Спосіб вилучення золота з вторинної сировини

Изобретение относится к производству вторичного золота, в частности, к извлечению золота из электронного скрапа. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при извлечении золота из печатных плат, штекерных соединений, подложек, элементов выключателей, отходов гальванотехники, боя позолоченного фарфора, содержащих в зависимости от вида вторичного материала 50-20000 г/т золота. Известен способ извлечения золота из различных отходов электронной промышленности (транзисторы, интегральные схемы), содержащие 0,1-2% золота [Glusrcrysryn A., Zakrzewski I., Smieszk Z., Anyszkiewicz К. Seconday gold - recivery from electronic scrap in Poland//Recycl. Metalliferous Mater. Conf., Birmingham, 23-25 Apr., 1990. - С. 87-91. - Англ.]. Схема переработки включает магнитную сепарацию скрапа, выщелачивание никеля из магнитной фракции серной кислотой и извлечение золота из кеков цианированием с получением 97-98% концентрата золота. Недостатками указанного способа являются неэкономичность и многостадийность процесса; высокий расход серной кислоты, для растворения никелевой основы, которая составляет 98-99,9% от массы изделий; необходимость утилизации сульфатов, образующиеся в результате взаимодействия никеля с серной кислотой; необходимость использования кислотоустойчивого оборудования, низкая степень извлечения золота. Известен также способ извлечения золота из скрапа от производства изделий микроэлектроники выщелачиванием 1,3% раствором цианида калия с использованием газообразного кислорода в качестве окислителя при температуре 333 К [Low. H.H. A new process for making potassium gold cyanide from gold particles. "Precious Metals, 1982. Proc. 6 th int. Presious Metals inst. Conf., Newport Beach. Calif., 7-11 June, 1982". Toronto e.a., 1983, 169 - 184. - Англ.]. Частицы золота крупностью 0,045 и 0,060 мм могут быть полностью превращены в KAu(CN)2 при указанных условиях за 7200 с. Недостатками этого способа являются: нетехнологичность процесса, вследствие использования газообразного кислорода; длительность, которая обусловлена низкой растворимостью кислорода в цианистом растворе. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ снятия тонких золотых покрытий с никеля, заключающийся в выщелачивании изделий при 293-303 К в 5%-ном водном растворе цианистого калия, к которому осторожно добавляют 30%-ный раствор пероксида водорода до начала растворения золота [Буркат Г.К. Серебрение, золочение, палладирование и родирование. - Л.: Машиностроение, 1984. - 86 с]. Недостатками этого процесса являются: нетехнологичность, вследствие использования при температурах 303 К высокой концентрации цианида, при которой происходит гидролиз цианида с образованием высокотоксичных паров синильной кислоты, и, как следствие, непроизводительные потери цианида; необходимость использования высокотоксичного и взрывоопасного 30%-го раствора пероксида водорода; длительность процесса, вследствие необходимости осторожного добавления пероксида водорода в цианистый раствор. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа извлечения золота из вторичного сырья путем изменения технологических параметров процесса так, чтобы обеспечить значительное сокращение периода выщелачивания золота, более высокие степень извлечения золота и степень использований цианида. Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения золота из вторичного сырья, включающем выщелачивание золота щелочными цианистыми растворами, разделение раствора дицианаурата и твердой основы, согласно изобретению, выщелачивание проводят растворами, содержащими 0.3-0,4% KCN, 0,6-0,8% КОН приготовленными с использованием активированной в плазме тлеющего разряда воды, содержащей 100-300 мг/л перекисных, надперекисных соединений, активных радикалов и частиц при температуре 333-372 К. Процесс активации воды заключается в контактном действии плазмы тлеющего разряда на воду в системе, состоящей из анода в газовой фазе и катода, погруженного в жидкость. В результате многофакторного действия тлеющего разряда (ультрафиолетовое излучение плазмы, электрохимический процесс и взаимодействие плазменного потока с поверхностным слоем жидкости) в жидкости вследствие протекания сложных химических процессов образуются реакционно-способные гидратированные электроны, радикалы и частицы, приводящие к образованию пероксида (Н2О2) и надперекисных (Н2О3 и др.) соединений водорода. Последние обладают высокими окислительными свойствами и способствуют повышению скорости растворения золота из вторичного сырья. Активированная вода, в отличие от пероксида водорода, не взрывоопасна, не нуждается в хранении. С использованием активированной воды были получены выщелачивающие растворы, содержащие 0,30,4% KCN, 0,6-0,8% КОН, 100-300 мг/л перекисных, надперекисных соединений, активных радикалов и частиц. Полученные активированные цианистые растворы использовались для процесса выщелачивания золотого покрытия с металлических подложек, в результате которого образуется растворимый золотосодержащий комплекс по суммарной реакции 2Аu + Н2О2 + 4KCN = 2KAu(CN)2 + 2KOH (1) и твердый остаток. Сущность изобретения поясняется следующими примерами. В стеклянный термостатированный реактор диаметром 0,06 м и высотой 0,125 м, содержащий 0,2 л водного раствора состава 0,3% KCN и 0,6% КОН, приготовленного на основе активированной воды с содержанием перекисных и надперекисных соединений - 121 мг/л, при постоянном перемешивании и температуре 362 К загружают 24 покрытых золотом выводов микросхем общей площадью 6,216×10-4 м и массой 1,24 г. После окончания реакции (через 212 с) раствор сливают. В результате процесса образуется золотосодержащий раствор с концентрацией золота 94 мг/л и твердый остаток. Примеры осуществления способа в зависимости от содержания компонентов в растворе и технологических параметров процесса приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, при концентрациях KCN ниже 0,3 скорость процесса уменьшается из-за недостатка цианид-ионов в растворе (пример 6). При концентрациях KCN от 0,3 до 0,4% скорость процесса практически не изменяется (примеры 3, 4). Дальнейшее увеличение концентрации приводит к замедлению скорости процесса растворения золота за счет избытка цианида по отношению к кислороду (пример 5). Для предотвращения гидролиза и непроизводительных потерь цианида в цианистый раствор вводят гидроксид щелочного металла (КОН). При концентрациях КОН ниже 0,6% (примеры 6, 7) скорость растворения золота снижается, вследствие гидролиза цианида KCN + Н2О = HCN + КОН, (2) при этом возможен процесс гидролиза и полимеризации HCN и, как следствие уменьшение концентрации KCN ниже оптимальной. С увеличением концентрации КОН в растворе скорость процесса выщелачивания золота уменьшается (примеры 5,8). Технологически целесообразным является содержание КОН в растворе 0,6-0,8%. При концентрациях КОН выше 0,8% происходит значительная пассивация процесса растворения золота, что, очевидно, вызвано образованием на поверхности золота пленки Аu2О3, которая взаимодействует с цианид-ионом медленнее, чем металлическое золото. С увеличением температуры от 293 до 372 К (примеры 2-11) скорость процесса растворения золота в растворах на основе активированной воды возрастает, что существенным образом отличается от процесса растворения Аu в неактивированной воде в присутствии кислорода воздуха, в котором при температурах выше 353 К происходит резкое снижение скорости растворения золота. При температурах ниже 323 К (примеры 3-9) процесс вести нецелесообразно, вследствие низкой скорости растворения золота, так как при этих температурах не происходит интенсивного разложения перекисных и надперекисных соединений, поставляющих кислород, необходимый для осуществления процесса цианирования. При температурах выше 372 К ведение процесса затруднительно из-за кипения раствора. В зависимости от условий активации, активированная вода содержит до 300 мг/л перекисных и надперекисных соединений. При содержании в растворе перекисных и надперекисных соединений ниже 100 мг/л (пример 14) происходит неполное растворение золота из-за недостатка этих соединений в растворе и, как следствие, недостатка кислорода в растворе. Содержание в активированной воде более 100 мг/л перекисных и надперекисных соединений обеспечивает полное осуществление процесса выщелачивания золота. Увеличение концентрации перекисных и надперекисных соединений в активированной воде выше 300 мг/л ограничено возможностями процесса активации воды. Таким образом, в результате осуществления способа извлечения золота из вторичного сырья по заявляемой технологии получен золотосодержащий раствор и твердый остаток (керамические подложки, металлическая основа и т.д.). При этом обеспечивается полное извлечение золота из вторичного сырья, высокая скорость процесса и высокая селективность процесса по золоту. Заявляемый способ при реализации обладает следующими преимуществами: обеспечивается эффективное извлечение золота из вторичного сырья; обеспечивается значительная интенсификация процесса выщелачивания золота из вторичного сырья; в результате уменьшения периода выщелачивания достигается более высокая степень использования цианида.