Уравнение хлорид натрия и золото

12 Методы выделения золота из растворов

Аффинажем называется очистка металла от примесей.

Этот процесс состоит из ряда последовательных процессов отделения лишних компонентов физическими и химическими способами.

Некоторые из методов аффинажа, применяемые в промышленности, можно реализовать и в домашних условиях, однако порой затраты на осуществление реакций превосходят прибыль от полученного благородного металла.

В данной статье мы расскажем, как снять и отделить золото от радиодеталей и достать его из микросхем, как сделать это безопасно своими руками.

Где содержится данный драгоценный металл?

Сотни тонн золота ежегодно используются при производстве радиодеталей и компьютерных микросхем. Контакты из этого металла отличаются высокой электропроводимостью, они не подвержены окислению, поэтому нашли широкое применение.

Золото
содержится в следующих компонентах:

диодах;
транзисторах;
стеклянных электродах;
реле;
портах;
перемычках;
модулях памяти материнских плат.

Отметим, что на практике в радиодеталях золота может быть гораздо меньше, чем должно быть по документам (особенно в технической продукции, сделанной после 1989 года).

Способы очистки от примесей

Основной способ выделения чистого металла из смесей, в том числе из различных радиодеталей, заключается в химическом рафинировании. Очень распространено растворение в царской водке (смеси азотной и соляной кислоты) с последующим пропусканием через фильтр и восстановлением.

Метод электролиза

При методе электролиза золото из радиодеталей или любое другое, подвергнутое воздействию серной или соляной кислоты, осаждается на катоде при прохождении через раствор электрического тока.

В промышленности применяют катод из уже очищенного золота, дома можно использовать железный или свинцовый.

Падение силы тока – сигнал, что процесс растворения завершен. Данный метод также является действенным и поэтому достаточно распространенным.

Очистка с помощью йода

Для вытравливания золота с поверхности радиодеталей применяют самый обычный аптечный раствор Люголя – он представляет собой смесь йода и йодида калия. В процессе реакции образуются комплексные анионы, содержащие молекулы золота.

Для увеличения скорости химики добавляют серную или азотную кислоту. Процесс растворения может продолжаться сутками.В дальнейшем благородный металл осаждается из раствора разными способами.

Использование отбеливателя «Белизна»

Популярный бытовой отбеливатель состоит преимущественно из гипохлорида натрия.

Это вещество в смеси с соляной кислотой позволяет получить хлор, который в дальнейшем используют для растворения золота с образованием хлорида золота.

После этого в раствор добавляют бисульфат натрия.

По окончании реакции на дне сосуда остаются серые частицы – это и есть золото, которое приобретет естественный цвет после переплавки.

Другой вариант – смешать «Белизну», столовую соль (хлорид натрия) и аккумуляторный электролит, которые представляет собой не что иное, как серную кислоту. Полученная при реакции хлорноватистая кислота растворяет золото – его в дальнейшем нужно восстановить.

Аффинаж «без кислоты»

Распространенные в интернете рецепты получения из радиодеталей и растворения золота «без кислоты» по сути вводят читателей в заблуждение, поскольку кислота (обычно соляная) образуется в результате реакции других веществ.

Кроме того, не все знают о том, что применяемый в подобных случаях аккумуляторный электролит также является кислотой.

Использование перекиси водорода

Извлечение золота из радиодеталей перекисью водорода осуществляется следующим образом.

Данное вещество, по-другому именуемое пергидролем, реагирует с соляной кислотой, растворяя золото. Для этого золотосодержащее сырье заливают кислотой и добавляют перекись.

Образовавшаяся золотохлористоводородная кислота в дальнейшем разлагается на элементы.

Для этого можно использовать термический способ (направить на вещество синее пламя горелки) либо химический. Последний состоит в восстановлении золота путем добавления сульфата железа.

Другие методы извлечения

Существует множество других способов аффинажа, которыми можно собрать золото с микросхем, например, электролитом и аммиачной селитрой.

В данном случае электролит смешивается с аммиачной селитрой – так называется соль азотной кислоты. Полученный состав способен растворить благородный металл.

Большая часть других способов также основана на растворении золота и его последующем восстановлении.

Процессы различаются по:

стоимости;
доступности компонентов;
скорости реакции.

Как сделать самому царскую водку

Для приготовления царской водки надо соединить 3 части соляной кислоты с 1 частью азотной кислоты. Смешивать компоненты необходимо только перед применением, так как в процессе хранения летучие продукты испаряются, снижая активность растворителя.

Растворение золота возможно и в хлороводородной кислоте, но скорость реакции низкая. Азотка выступает в роли катализатора реакции. Поэтому сначала в стеклянную емкость следует залить НСl, поместить в нее золотосодержащие предметы. И только теперь постепенно добавлять азотную.

Важно не перелить азотку, так как это затруднит процесс осаждения Аu из раствора.

Пошаговая инструкция добычи металла из радиодеталей и микросхем

Для извлечения золота из микросхем и радиодеталей целесообразно воспользоваться царской водкой.

Чтобы аффинировать золото данным способом необходимо осуществить действия в указанной ниже последовательности:

измельчить компоненты механическим путем, отделив части, в которых содержится золото;
избавиться от органических веществ путем обжигания или прокаливания;
открыть в помещении окна для лучшего проветривания;
для экспериментов приготовить сосуд из боросиликатного стекла;
заготовки поместить в концентрированную смесь 36% соляной (3 части) и 95% азотной кислоты (1 часть) небольшими порциями – до 3 грамм за раз, на 100 г сырья потребуется 500 мл царской водки;
раствор нагреть при постепенном доливании азотной кислоты;
наличие золота проверить хлоридом олова;
раствор отфильтровать, затем из него удалить азотную кислоту.

В дальнейшем золото может быть восстановлено с помощью железного купороса, пергидроля, щавелевой кислоты или сульфата гидразина. Полученное золото переплавляется в слиток с использованием тигля.

Отметим, что в домашних условиях заниматься очисткой золота небезопасно из-за значительной едкости и токсичности используемых веществ и выделяющихся летучих соединений.

Кроме того, потребуются углубленные познания в химии.

Процесс аффинажа золота в домашних условиях

Аффинаж золота, проводимый дома, требует обустройства рабочего места. Обязательно наличие вытяжного шкафа и средств защиты кожи. Предварительно придётся приготовить все необходимые инструменты и реактивы.

Сырьё

В качестве сырья для очистки золота могут служить:

Золотосодержащий лом подойдет в качестве сырья для аффинажа

Золотосодержащий лом – технологический или из ювелирных изделий.
Концентраты, полученные на приисках добычи золота.
Шламы, полученные в процессе электролитической очистки цветных металлов (медь, никель, цинк и т. д.).
«Серебристая пена», полученная на свинцовых заводах посредством проведения процесса Паркесса.
Разнообразные элементы электроники – микросхемы, транзисторы, карты памяти и другие.

Чаще всего в домашних условиях золото добывается из компьютерных материнских плат и всевозможных радиодеталей.

Подготовка

Любой материал, выбранный в качестве сырья для выделения из него золота, должен быть предварительно подготовлен. Подготовка может заключаться в измельчении или дроблении сырья, сплавления его с цинком или обжига.

Подготовка к аффинажу — распайка телефонных плат

Приспособления

Для извлечения золота дома пригодятся:

Специальный тигель – сосуд, предназначенный для нагрева, обжига или сжигания чего-нибудь на сильном огне и расплавления металлов.
Прочный и удобный пинцет для переноса (например, цинка в золото).
Титановая палочка, трёхмиллиметровая по толщине.
Стальная спица, чтобы помешивать раствор.
Термостойкая колба (из огнеупорного стекла).
Электрическая спиральная плитка, требуется для нагрева золотосодержащего раствора или кислот.
Горелка, необходимая для плавки металлов.
Ёмкость, марля, бумага для фильтрации и колпак с отверстием снизу.

Реактивы

Очищать золото можно разными методами, для которых могут пригодиться следующие химические вещества:

Царская водка (ЦВ), представляющая собой специальную смесь из концентратов двух кислот (азотной и соляной) в соотношении 1:3 – 1 часть HNO3, азотная кислота (65-68%) и 3 части HCl, соляная кислота (32–35%).
Медь, которая будет служить разрыхлителем (при наличии в золоте серебра).
Хлорид олова – необходим для проведения восстановления.
Цинковые элементы (6*6*6 мм).
Железный купорос.
Хлор или калиевая селитра – применяется в сухом методе.
Хлорид натрия, который нужен для разрушения хлорида золота.
Цианид натрия – пригодится для выщелачивания «жёлтого металла».
Дистиллированная и обычная вода.

Куда сдать полученный материал и по какой цене?

Полученный в результате очистки золотой слиток (королёк) чаще всего имеет незначительный вес. Однако даже в таком количестве он представляет интерес для скупщиков.

Объявления о покупке золота можно без труда найти в интернете или местных газетах.

Зачастую цельный металл приобретают те же фирмы, что занимаются скупкой радиодеталей.

Золотом могут заинтересоваться и скупщики других металлов (например, алюминия или латуни).

Если покупатель находится в одном городе с продавцом, сделка совершается при визите по указанному адресу.

Скупщик сам взвешивает металл и проверяет его качество, после чего назначает цену. Разумеется, если есть возможность, желательно проверить все предложения на рынке, чтобы выбрать самое выгодное. В другой город слиток можно отправить по почте наложенным платежом.

Некоторые ломбарды также готовы принять товар такого рода. Чтобы выяснить, по какой цене заведение готово будет приобрести золото, обратитесь к работнику ломбарда. Другой вариант – самому подать объявление. В этом случае вам лишь придется ждать звонка от потенциального покупателя.

Если заниматься аффинажем в промышленных масштабах, то следует опираться на действующие законы.

Чтобы легально заниматься оборотом драгоценных металлов, нужно зарегистрироваться в качестве ИП или создать ООО.

При сбыте золота ориентируйтесь на его чистоту и на рыночную стоимость.

Цена за грамм драгметалла 999 пробы устанавливается Центробанком России. С 2004 года цены на него непрерывно растут. Самый значительный скачок наблюдался в 2021 году, когда стоимость превысила 3 тысячи рублей за грамм.

Как растворить хлором золото в домашних условиях

Хлорка, широко применяемая в быту, — это водный раствор газообразного хлора, относящегося к группе галогенов. Для аффинажа хлорка, приобретенная в обычном магазине, не подойдет, т.к. ее концентрация слишком низка.

Концентрированный раствор хлора оказывает следующее действие: хлор распадается на соляную и хлорноватистую кислоты, вторая, в свою очередь, под действием солнечных лучей разлагается на соляную кислоту и кислород. Как и в реакции с царской водкой, выделяется атомарное вещество, которое с легкостью окисляет самородок.

Йод сам по себе — не растворимое в воде вещество. Растворяется его соединение с йодидом калия. Это лекарственный препарат под названием Люголь.

Золото растворяется в Люголе из-за того, что йод создает непрочные соединения — анионы. Но реакция проходит намного медленнее, нежели с кислотами, да и растворяется лишь верхний слой металла.

Метод Миллера:

Газообразный хлор пропускают через сырьё, содержащее золото. При этом другие металлы, снижающие пробу золота, переходят в легколетучие хлориды (порядок по эффективности удаления: цинк, железо, сурьма, олово, мышьяк, медь, свинец, висмут, серебро, теллур, селен).
Образующийся в результате реакции хлорид золота растворяют в воде или соляной кислоте.
Этот метод нельзя применять в домашних условиях, так как образуются летучие высокотоксичные высшие хлориды металлов. Более того, газообразный хлор, используемый в процессе, крайне ядовит. Эти яды воздействуют не только на работника, но и окружающую среду. Применение его возможно только на предприятиях со специальным вытяжным оборудованием.

Растворение золота в хлорной воде:

Газообразный хлор продувается через холодную воду или холодный раствор соляной кислоты. В полученном растворе золото будет растворяться при комнатной температуре. Нагревать хлорную воду не рекомендуется, так как при нагревании хлор будет улетучиваться из раствора.
Реакция хлора с водой:
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Реакция хлорной воды с золотом:
2 Au + 3 HClO + 5 HCl = 2 H[AuCl4] + 3 H2O
Данный способ подходит для домашнего использования, если собрать прибор для получения хлора. Но с хлором нужно работать очень аккуратно и только на открытом воздухе.

Растворение золота в смеси соляной кислоты и гипохлорита натрия:

2 Au + 3 NaClO + 8 HCl = 2 H[AuCl4] + 3 NaCl + 3 H2O
Золото в таком растворе будет растворяться даже при комнатной температуре.
Раствор гипохлорита натрия продаётся в магазинах как хлорный отбеливатель «Белизна».
Этот метод подходит для домашних условий. Только придётся где-то достать соляную кислоту или самому сделать.

Анодное растворение металлического золота в соляной кислоте:

Реакция проводится в электролизной ванне, где неочищенное золото сплавлено в слиток и является анодом.
Au + 4 HCl − 3 e− = AuCl4− + 4 H+
Чтобы предотвратить выделение золота на катоде, электролиз проводится в ячейке с мембраной. Способ, в частности, используется для приготовления электролита при электрохимическом аффинаже золота. Часть золота присутствует в растворе в виде хлоридных комплексов золота(I) AuCl2-, что важно при низких концентрациях.
Такой способ плохо подходит для домашних условий из-за необходимости иметь золото, сплавленное в слиток.

Растворение золота в концентрированной хлорной кислоте:

2 Au + 8 HClO4 = Cl2 + 2 Au(ClO4)3 + 2 O2 + 4 H2O
Концентрированная HClO4 реагирует с золотом при комнатной температуре, при этом образуя различные нестойкие оксиды хлора и жёлтый раствор растворимого в воде перхлората золота (III). Реакция обусловлена сильной окислительной способностью Cl2O7.
Этот метод плохо подходит для домашних условий из-за труднодоступности хлорной кислоты и из-за токсичных газов, выделяющихся в ходе реакции.

Гидрохлорирование золотосодержащих руд, история проблемы

Использование хлора в рудном гидрометаллургическом цикле производства золота имеет достаточно длинную историю. С середины и до конца (80-90 годы) XIX столетия хлоринационное выщелачивание золота, основанное на образовании водорастворимого хлорокомплекса AuCl -4 по реакции:
2Au+3Cl₂+2Cl-=2AuCl -4 ,

являлось основным и практически единственным способом гидрометаллургической переработки золотосодержащих руд.

Впервые экспериментальные работы по извлечению золота хлором были проведены Перси, который сделал сообщение о них в 1848 г. Первая заводская хлоринационная установка была создана в 1849 г. в Рейхештейне. В последующие годы в США и Австралии построен ряд заводов по выщелачиванию золота из руд хлором с использованием различных вариантов аппаратурного оформления процесса /1/.

Хлоринацию газообразным хлором, как правило, производили под небольшим давлением в серии последовательно расположенных деревянных перколяционных чанов с плотными освинцованными крышками и ложными днищами, на поверхность которых насыпали слой гравия и песка. Хлор подавали в нижнюю часть чана (под песчаный фильтр) и пропитывали им руду в течение 12—36 ч. После этого чан заполняли водой. Вытесняемый при этом избыточный хлор через выпускную свинцовую трубу в верхней части чана поступал в последующий хлоринационный чан. После пропитывания хлором загрузки последнего чана, избыток его вытеснялся в 1-й чан, и этим цикл хлоринации завершался. Такая систем обеспечивала максимальную степень использования хлора, расход которого при обработке предварительно обожженной (с целью удаления сульфидной серы) руды составлял менее 1% от массы обрабатываемого материала.

Усовершенствованный вариант хлоринации предусматривал использование в качестве основных реакционных аппаратов металлических вращающихся барабанов («бочек»), изготовленных из железа и футерованных изнутри свинцом. Аппараты имели производительность от 12 до 18 т руды и работали в периодическом режиме. Преимуществами данного способа хлоринации, по сравнению с предыдущим, являлись:

— перетирание рудного материала при выщелачивании (что имеет особое значение для удаления с поверхности золотых частиц пленок хлористого серебра);

— возможность работы при более высоком давлении хлора;

— использование вместо газообразного хлора других хлорсодержащих реагентов, в частности, хлорной извести, генерирующей Сl₂ в результате взаимодействии Ca(OCl)₂ с вводимой в процесс серной кислотой.

Процесс хлоринации в бочках осуществляли следующим образом. Сначала в бочку заливали воду, затем вводили хлорную известь и сверху загружали обожженную руду. После этого на слой руды заливали серную кислоту, и крышку, закрывающую люк, плотно затягивали болтами.

По опыту золотоизвлекательной фабрики «Криппл-Крик» (США) и некоторых других объектов, практикующих данную технологию, расход хлора в процессе «бочечной» хлоринации обожженных золото- и серебросодержащих руд составлял 0,15—0,5% от массы исходной руды.

Наиболее значительного масштаба хлоринационное выщелачивание золота достигнуто на фабрике «Маунт Морган» (Австралия), где этот процесс производили в открытых перколяционных чанах посредством выщелачивания руды хлорной водой. Руду подвергали сухому измельчению в шаровых мельницах до крупности минус 20 меш (0,84 мм) и обжигали во вращающихся цилиндрических печах. Обожженную руду выщелачивали в открытых бетонных чанах прямоугольной формы вместимостью по 100 т. Необходимую для процесса хлорную воду производили из газообразного хлора путем пропускания его через скрубберы с последующим накапливанием хлорной воды в закрывающихся емкостях, откуда затем подавали на орошение руды в открытые чаны-перколяторы. Раствор (с концентрацией хлора 1,4 г/л) заливали в чаны в таком количестве, чтобы уровень его был выше уровня руды. Контакт руды с раствором продолжался в течение 36—64 ч, при расходе хлора 1,3 кг на 1 т руды. Осаждение золота из растворов производили адсорбцией на «фильтрах» из древесного угля по реакции:

Извлечение золота описанным процессом, в зависимости от характера руды, составляло от 92 до 95%,

Кроме угольной адсорбции, как установлено многочисленными экспериментальными исследованиями, извлечение золота из хлоридных растворов может быть осуществлено и химическими способами с использованием в качестве осадителей металла сульфата железа (П), сернистого газа, а также сероводорода и сульфидов тяжелых металлов (СuS, PbS, FeS). В первых двух вариантах (FeSO₄, SO₂) золото осаждается в форме металла, в остальных случаях — в виде сульфида Au₂S₃.

Приведенное выше описание ранее применявшейся гидрохлориционной технологии извлечения золота из руд, естественно, соответствовало техническому уровню производства золота того периода. Однако многие моменты данной технологии не утратили своей актуальности и в настоящее время в связи с вновь возродившимся интересом к использованию хлора в гидрометаллургии золота (о чем будет сказано в последующих разделах статьи).

Кардинальным фактором, определившим судьбу гидрохлоринационного способа извлечения золота, явилось создание (1887—1889) и последующее бурное развитие процесса цианистого выщелачивания. Можно считать, что с освоением технологии цианирования произошла наиболее крупная техническая революция в мировой золотодобывающей промышленности. Благодаря своим технологическим, экономическим, а также, как это ни странно звучит на первый взгляд, и экологическим преимуществам (см.бюлл. «Золотодобыча», вып. 112—114, 2008), цианистый процесс прочно занял ведущее место в промышленной практике производства золота из руд коренных месторождений, вытеснив из нее все остальные альтернативные гидрометаллургические варианты, включая и хлоринацию.

Уже к 1918 г. в мире не осталось ни одной действующей установки по хлоринационному выщелачиванию золота из руд или рудных концентратов.

В то же время в СССР и за рубежом продолжались интенсивные исследования по изучению теоретических и технологических аспектов гидрохлоринационного процесса с сопоставлением показателей этого процесса с цианированием золотосодержащих руд и концентратов. При этом установлен ряд преимуществ гидрохлорирования, позволявших с достаточной степенью оптимизма оценивать перспективы его использования в золотодобывающей промышленности. К ним отнесены /2/:

а) более высокая скорость выщелачивания золота хлорхлоридными растворами в связи с использованием больших концентраций окислителя (молекулярного хлора). Так, например, И.А.Каковский (1975) определил, что в сопоставимых условиях удельная скорость растворения золота при хлоринации в 13 раз выше, чем при цианировании с использованием кислорода, и в 43 (!) раза выше, чем при цианировании с продувкой воздуха.

б) возможность получения богатых по содержанию Au солянокислых растворов, из которых впоследствии удобно извлекать золото прямым электролизом.

в) эффективность применения хлоринационного выщелачивания золота к различным рудным материалам, трудно поддающимся цианированию, например, к сурьмянистым, мышьяковистым, медистым, теллуристым концентратам.

Однако, как показали соответствующие технологические разработки, перечисленные выше преимущества гидрохлорирования, тем не менее, не могут в полной мере компенсировать такие главные недостатки этого процесса, как необходимость использования агрессивных химических сред (соответственно — коррозионноустойчивых конструкционных материалов) и, особенно, высокий расход хлора в гидрометаллургическом цикле. Последнее обстоятельство вызвано тем, что в отличие от щелочных цианистых растворов (как правило, с очень низкой концентрацией растворителя — NaCN) кислые хлорсодержащие растворы обладают ярко выраженным коллективным растворяющим действием по отношению к большой группе минеральных компонентов, и, прежде всего, к сульфидам.

Отражением этого факта являются приведенные выше примеры промышленного использования хлоринации, когда обработке этим методом подвергали предварительно обожженные руды с минимальным содержанием сульфидной серы.

Кроме сульфидов, активными «потребителями» хлора являются карбонаты и оксиды щелочных металлов (CaO, MgO, и др.), сернокислые соли железа, тальк и другие химические соединения, присутствующие в исходном сырье или образующиеся в процессе окислительного обжига золотосодержащих руд (концентратов).

Наряду с высоким расходом хлора, при хлоринационном выщелачивании такого рода материалов происходит образование растворов с очень высоким солевым фоном, последующая химическая очистка которых вызывает гораздо более сложные проблемы по сравнению с очисткой циансодержащих хвостов и сточных вод.

По указанным выше причинам хлор пока не может рассматриваться как равноценный заменитель цианидов в гидрометаллургическом производстве золота (а также и серебра) из рудного сырья.

В настоящее время известны лишь отдельные, весьма немногочисленные примеры такого рода. Одним из них является хлоринационное выщелачивание золота из «шлакового» сурьмяного концентрата (огарок окислительного возгоночного обжига сурьмы) на заводе «Консолидейтед Мэрчисон» в ЮАР /3/. По другой информации /2/ данный процесс применен при переработке руды, содержащей теллуриды золота, на предприятии «Эмперор Гоулд Майн» (Фиджи).

Вместе с тем открыты и получили соответствующее развитие возможности использования хлора в гидрометаллургии золота не в качестве заменителя цианидов, а как реагента в технологических операциях, дополняющих процесс цианирования. К таковым относятся:

— хлорное обезвреживание хвостов цианистого выщелачивания;

— применение хлора в целях нейтрализации сорбционноактивного углерода при цианировании технологически упорных углистых золотых руд и концентратов.

Способ детоксикации цианидов хлором является доминирующим в отечественной практике переработки золоторудного сырья и достаточно широко применяется за рубежом. По сравнению с другими альтернативными методами обезвреживания циансодержащих жидких отходов хлоринационный процесс обеспечивает наиболее полную очистку растворов как от цианидов (CN — ), так и от тиоцианатов (CNS — ). Существенный вклад в развитие и освоение хлоринационной технологии обезвреживания циансодержащих отходов и в изучение процессов природной деградации цианидов внесен специалистами созданной в 1967 г. в Иргиредмете лаборатории «Охраны окружающей среды».

Процесс химической пассивации сорбционноактивного углерода хлором перед цианированием углистых золотосодержащих руд разработан и реализован на нескольких предприятиях США в 70—80-х годах прошлого века. Наиболее интересными примерами промышленного использования такого варианта являются золотоизвлекательные фабрики «Джеррит Кэньон» и «Кэрлин».

На «Джеррит Кэньон» производят переработку двух типов руды: углистых (Au 8,5 г/т) и окисленных (5,8 г/т). Углистые руды характеризуются высоким содержанием углеорганического материала и пирита, с которым ассоциирована часть золота. Окисленные руды содержат меньшее количество органического углерода и больше карбонатных минералов: кальцита, доломита и др.

В 1983 г. на фабрике внедрена совместная переработка обоих типов руды. По принятой технологии углистая руда (сгущенный продукт измельчения с плотностью 53% твердого) подвергают окислению в атмосфере хлора. Процесс протекает в течение 16–20 ч при 70–80°С и небольшом избыточном давлении. Для нейтрализации образующейся при окислении пирита серной кислоты подается сода.

Хлорирование производят в герметических емкостях. Непрореагировавший хлор улавливают карбонатно-бикарбонатным раствором и возвращают в виде хлорной извести в процесс. Расход хлора составляет 12–23 кг на 1 т руды. После такой предварительной обработки пульпу направляют на цианирование, осуществляемое по методу CIL (сорбционное выщелачивание с гранулированным активированным углем), совместно с окисленной рудой. Сочетание процессов хлорного окисления и сорбционного цианирования обеспечивает извлечение золота из смеси руд (Au 6,7 г/т) на уровне 92%.

На фабрике «Кэрлин», в связи с вовлечением в эксплуатацию упорных углеродсодержащих руд, в 1974 г. запущена отдельная секция по их переработке (540 т в сутки). Руду (Au 5,5 г/т) подвергают хлорированию путем продувки пульпы газообразным хлором в течение 20 ч при 27–38°С. Чаны для хлоринации герметизированы и работают с повторным использованием выделяемого Сl2. С целью снижения расхода хлора (который первоначально достигал 200 кг на 1 т руды), на фабрике реализован процесс «факельного» хлорирования и, кроме того, осуществлена технология «двойного окисления». Суть технологии заключается в том, что руду в виде пульпы (40–50% твердого) первоначально обрабатывают воздухом в 4-х последовательно расположенных чанах, с добавкой соды (25 кг на 1 т твердого) при подогреве острым паром до 80°С. Полученную пульпу охлаждают до 50°С, после чего обрабатывают хлором последовательно в 6 чанах. Расход хлора при этом составляет примерно 25 кг на 1 т руды. Прохлорированная пульпа поступает на цианирование совместно с измельченной окисленной рудой. Извлечение золота в цианистом цикле из углистой руды — 86,9%, из окисленной руды — 88%, что свидетельствует о достаточно высокой степени подавления сорбционноактивного углерода в процессе «двойного окисления».

Имеются также другие примеры применения гидрохлорирования, о которых будет рассказано в дальнейшем.

1. Плаксин И.Н. Металлургия благородных металлов.-М.:Металлургиздат, 1943.-420 с.

2. Котляр Ю.А, Меретуков М.А., Стрижко Л.С. Металлургия благородных металлов: Учебник в 2-х кн.-М.: МИСИС, Издат.дом «Руда и металлы», 2005.-Кн.2.-392 с.

3. Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. В 2-х т.-Иркутск; Иргиредмет, 1999.-786 с.

Химия золота

Что такое химия золота

Первая химическая реакция которая сокрушила понятие о несокрушимости золота перед кислотами реакция с царской водкой , принцип работы данной кислоты в том что Азотная кислота HNO3 окисляет соляную в результате чего образуется чистый хлор который окисляет некоторые благородные металлы включая золото :

HNO3 + 3HCl → NOCl + Cl2 + 2H2O

Нитрозилхлорид и хлор образуют два активных компонента растворяют золото :

Au + NOCl2 + Cl2 → AuCl3 + 2H2O

Данная реакция протекает уже при комнатной температуре и может не требовать дополнительного нагрева в зависимости от измельченности золота .

Из за большого содержания хлора и соляной кислоты хлорид золота три присоединяет молекулу хлора образуя тетрахлороаурат (III) водорода или тетрахлорозолотую кислоту .

AuCl3 + HCl → H(AuCl4)

В результате получается крупный легко фильтрующий жёлтый порошок .
А если эта кислота растворяет царь золото то её назвали в честь растворения золота царской водкой .
Восстановление золота из хлоридов осуществляется путем взаимодействия тетрахлороаурат (III) водорода с сульфатом железа ( II ) FeSO4 , сернистый газ SO2 , гидразин N2H4 :

AuCl4 + N2H4 → Au + N2 + HCl

2AuCl4 + FeSO4 → 2Au + 3Fe2SO4 + Cl2

AuCl4 + 3SO2 + 6H2O → 2Au + 3SO4 + 8Cl + 12H

Даже перекись водорода в реакции по восстановлению золота ведёт себя как восстановитель :

2AuCl4 + 3H2O2 → 2Au + 8Cl + 6H + 3O2

Взаимодействие чистого углерода с хлоридом золота так же приводит в восстановлению золота :

4[AuCl4] + 3C + 6H2O → 4Au + 3CO2+ 16Cl2 + 12H

Восстановление золота можно проводить и с помощью хлорида олова SnCl2 зачастую эту реакцию используют в качестве качественной реакции на золото в зависимости от кислотности раствора он окрашивается в красный пурпурный цвет , а если кислотность большая цвет окрашивается в тёмные цвета .
Также как качественная реакция по определению золота может быть использована взаимодействие золотохлористводородной кислоты с раствором йодида калия :

AuCl4 + KI → AuI3 + 4Cl

Который осядет в виде нерастворимого тёмно зелёного осадка который в свою очередь может восстановлен в золото с помощью простого нагревания , процесс восстановления начинает протекать уже при 177 градусах :

Так же обратная реакция может быть использована для окисления золота йодом :

Реакция с бромом протекает при комнатной температуре с образованием бромида золота три :

2Au + 3Br2 → Au2Br6

Данный материал используют как катализатор в некоторых химических органических реакциях Для восстановления золота из бромидов нужно нагреть бромид золота три , что приведёт к частичному восстановлению золота . При дальнейшем нагревании бромида золота (I) при температуре свыше 250 градусов приведёт к полной потере брома и полное восстановление золота

AuBr + t → Au + Br

Помимо царской водки которая растворяет золото на основе хлора , нашло широкое применение прямого действия на золото газообразного хлора Cl реакция лежит на основе гидрохлорирования и переменятся для извлечения золота из переработанных радиодеталей .

2Au + 3Cl2 + 2HCl → 2HAuCl4

Недостаток данной реакции в том , что материалы реакции нужно нагревать до температуры не менее чем 200°C , что затрудняет и так опасное получение золота .
Также в этой реакции можно использовать хлорную воду которую получают взаимодействием хлора с водой :

Cl2 + H2O → HClO + HCl

Au + HClO + HCl → H(AuCl4)

Из кислот составляющий одно наименование растворяет золото только селеновая кислота H2SeO3 реакция протекает при температуре 200°C .

2Au + 6H2SeO4 →Au2(SeO3)3 + 3H2SeO3 + 3H2O

в результате чего получаться раствор красно — жёлтого цвета селената золота (III) который не растворим при обычных условиях в воде , но растворим в серной H2SO4 и азотной кислоте HNO3 . А вот соляная кислота HCl приводит к его разрушению .

Самое известное применение по окислению золота после царской водки можно отдать цианированию , оно основано в взаимодействии кислорода воздуха или других окислителей в присутствии цианидов . В качестве цианидов используют соли калия или натрия , другими словами всеми известный цианистый калий , по мимо солей можно использовать и цианистую кислоту ( синильная кислота ) но из за большой ядовитости не используется . Эту реакцию цианирования золота применяют для получения золота из руды с малым содержанием благородного металла .

4Au + 8NaCN + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

Восстановление из цианоауратов производиться с помощью мелкого цинка :

2Na[Au(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Au

Со фтором F благородный металл реагирует с образованием фторидов золота , но данная реакция не устойчивая и заканчивается тем что материал просто разлагается на производные фтор и золото . Интервал температуры при которой реакция ведёт стабильно от 300 до 400 градусов :

В недавнем прошлом золото добывали с довольно известным способом амальгамацией , её с начало приписывали к алхимии как получение золота из ртути после возгонки и нагревания некоторых руд . В последствии стало известно , что ртуть вступает в природный сплав с золотом уже при комнатной температуре , а нагревание разлагает на простые компоненты золото и ртуть :

AuHg + t → Au + Hg

Единственное , что нужно было сделать это провести рафинирование золота с последующим электрохимическим восстановлением , что приведёт к получению золота 999, 9 пробы.

Статья на тему химия золота