Az arany aranybevonattal történő bevonására szolgáló eljárás réz vagy annak ötvözetének szubsztrátján

A találmány tárgya nemesfémek, előnyösen arany, és felhasználhatók az elektronikus és elektromos termékek törmelékéből származó arany elektrolitikus visszaszerzésére réz vagy ötvözet alapanyagával. Az eljárás abból áll, hogy az aranybevonat elektrolitikusan oldódik 93,5-95,5 tömeg% koncentrációjú kénsavat tartalmazó egykomponensű elektrolitban. %, 3-4 V kezdeti feszültségnél és szobahőmérsékleten. Az elektrolízis közben képződő háromértékű arany hidroxid csapadékot centrifugálással elválasztjuk az elektrolittól, és 200-300 ° C hőmérsékleten kalcináljuk, hogy megkapjuk a fémes aranyat. Az elért eredmény 99,8% -os tisztaságú fémből készült aranyat nyer 99,1-99,2% -os arany visszanyeréssel. 3 z.p. f-ly.

A jelen találmány tárgya nemesfémek, előnyösen arany, és felhasználható az elektronika és elektromos termékek törmelékéből származó arany elektrolitikus kinyerésére.

Ha eldobja az elektromos és elektronikai termékek a kibocsátást a törmelék aranyat tartalmazó alapú bevonat a réz vagy ötvözetei, a probléma merül fel a szelektív kivonása az arany tönkretétele nélkül a bázis és a közbenső réteg, általában kísérő réz szubsztrát, mint például a nikkel, hogy a végtermék nagy tisztaságú fémes arany.

A extrahálására szolgáló eljárást aranyat az arany borítás a szubsztrátumon réz vagy ötvözet (lásd. US Patent No. 3.788.958, N. Cl. 204-146 1974 YG), amely eljárás magában foglalja az elektrolízis egy elektrolitot tartalmazó, vol. %: 75,0-93,5 H2SO4. 20,0-6,0 alkohol és 5,0-0,5 nitrouglerodnogo aromás vegyületet átadása aranyat a bevonóoldat hőmérsékleten 20-60 ° C, és a feszültség a 4-12 V

Ennek a módszernek az a hátránya, hogy az alkalmazott többkomponensű elektrolitban az arany oldott állapotban van, és az elektrolitból csak további kémiai kezeléssel nyerhető ki. Ebben az esetben bizonyos fémek, amelyek általában egy réz alapanyaggal, például nikkellel kapcsolódnak, átjutnak az elektrolitba, ami negatívan befolyásolja a kivont arany tisztaságát. Ezenkívül az elektrolit (aromás nitrogéntartalmú vegyület) egyik komponense erősen mérgező anyag.

Ismeretes továbbá egy eljárást az arany az arany borítás a szubsztrátumon réz vagy ötvözet (lásd: US-4.539.087, N. cl 204-146, 205-717; ... 1985), amely eljárás magában foglalja az elektrolízis egy elektrolitot tartalmazó, vol. %: 40-60 H2SO4. 30-60 H3 PO4 és szerves savak 20-30, egy aktuális értéke határozza az elektrolízis során, és az elektrolízis megállt, amikor az aktuális érték kisebb lesz, mint egy előre meghatározott küszöbérték, amely lényegében (a 100-szor) alacsonyabb, mint a jelenlegi értéke elején elektrolízis.

A hátránya ennek a módszernek az a tény, hogy az arany használják többkomponensű elektrolit oldatban, és távolítsa el a elektrolit csak keresztül további kémiai feldolgozás. Azonban, egyes fémek gyakran jár réz szubsztrát mint közbülső réteg, például nikkelből, bejut többkomponensű elektrolit, amely károsan befolyásolja a tisztaságát kinyert arany.

A jelen találmány arra a problémára szelektív elektrolitikus hasznosítás az arany az arany borítás a szubsztrátumon réz vagy ötvözet, a műszaki hatás - nagytisztaságú fémes arany elektrolitot anélkül, hogy további kémiai kezelés.

Műszaki eredmény érhető el egy eljárás kitermelés az arany az arany borítás a szubsztrátumon réz vagy ötvözet, amely tartalmaz feloldjuk túlbuzgóság elektrolízissel olyan elektrolit kénsavat tartalmazó és izolálását az elektrolit az arany, a találmány szerinti, elektrolízis alkalmazásával hajtjuk végre egy elektrolit kénsav, 93,5-95,5 tömeg.%, amikor a forrás feszültség 3-4 V a csapadék képződése a vas-hidroxidot arany, amely elkülönül az elektrolit és a kalcinált megszerezni metál arany.

A műszaki eredményt az is eléri, hogy az elektrolízist szobahőmérsékleten végezzük.

A technikai eredmény elérése érdekében a háromértékű arany-hidroxid csapadékot centrifugálással elválasztjuk az elektrolittól.

A technikai eredmény elérése érdekében azt is célozzák, hogy a háromértékű arany hidroxid csapadék kalcinálását 200-300 ° C-on végezzük.

A találmány lényege a következő. Amikor az anódra feszültséget alkalmaznak, az arany bevonat elektrokémiai feloldódása megkezdődik. Így az arany oxidált egyértékű állapotban, és az elektrolit közelében az anód van kialakítva-szulfát egy egyértékű arany. Ezzel egyidejűleg, a katód kezdődik helyreállítási ekvivalens mennyiségű hidrogén kationok jelen az elektrolitban miatt részleges disszociációja kénsavat. A keletkező gázhalmazállapotú hidrogént felszabadítjuk az elektrolitból. Ez a folyamat is ábrázolhatjuk egy elektrokémiai reakció, 2Au-2E = 2H + 2E, (1), amely egyenértékű a reakció közel az anód Miután elérte egy bizonyos koncentrációja egyértékű arany elkezd folyni-szulfát közötti redox-reakciók tömény kénsav és szulfát egyértékű arany. Így az arany oxidáljuk a háromértékű állapotba, és a kén a kénsav kinyerjük a hat vegyértékű a tetravalens állapotban, és olyan a gáz-halmazállapotú kén-dioxid kiválása megkezdődik az elektrolitból. Ezt a folyamatot úgy reprezentálható, mint a következő kémiai reakció, ha egy bizonyos koncentrációja vas-szulfát aranyat kezdődik, hogy befolyásolja a víz foglalt tömény kénsavval, így oldhatatlan hidroxid háromértékű arany. Így az elektrolit elkezd sötétedni. Ezt a folyamatot úgy reprezentálható, mint a kémiai reakció Összefoglalva reakció (2-4), megkapjuk a végső reakció
Ebből a reakcióból 0,091 g víz szükséges ahhoz, hogy 1 g fémes aranyat oxidáljunk háromértékű arany hidroxid előállítására. Mivel 1 cm3 kénsav koncentrációja, például 95 tömeg.% Tartalmazott 0,092 g H2 O, a kénsav alkalmazását, mint az elektrolit koncentrációja 93,5-95,5 tömeg.% Biztosít elég szivárgási elektrokémiai eltávolítása arany bevonattal.

Egy egykomponensű elektrolit kénsav koncentrációja 93,5-95,5 tömeg.% Biztosít szelektív anódos oldódása arany bevonat és a kialakulását finoman eloszlatott vas-hidroxid csapadékot arany. 93,5 tömeg% -nál kisebb kénsavkoncentrációnál a víz másodlagos elektrolízise megy végbe, ami a céltermék alacsonyabb hozamát eredményezi az áramban.

A 3-4 V feszültségű elektrolízis biztosítja az arany szelektív és intenzív anódos oldódását. A 4 V-nál nagyobb feszültségnél a fém szubsztrátum és a forrasz részleges anódos oldódása következik be. 3 V-nál kisebb feszültségnél az áram értéke drasztikusan csökken, ami az arany bevonat eltávolításának időtartamának növekedéséhez vezet.

Az elektrolízis szobahőmérsékleten történő megvalósítása kedvezőbb feltételeket biztosít a folyamat végrehajtásához, és csökkenti a fém szubsztrátum és a forrasz anódos oldódásának valószínűségét.

A centrifugálás alkalmazásával az arany-hidroxid kicsapódásának szinte teljesen elkülönül az elektrolitból. A csapadékot vízzel először moshatjuk centrifugálással is.

A mosott arany hidroxid 200-300 ° C hőmérsékleten történő kalcinálása biztosítja a fém arany termelését. 200 ° C alatti hőmérsékleten a kapott arany tartalmazhat egyértékű aranyoxid keveréket. A 300 ° C feletti hőmérséklet nem alkalmas a folyamat túlzott energiaintenzitása miatt.

Megvalósítás elektrolízis-hidroxid, majd kalcináljuk arany összhangban a fenti feltételek a folyamat lehetővé teszi szelektív eltávolítására arany arany szubsztrátumok bevonására rézből vagy rézötvözetből, így fémes arany nagy tisztaságú.

A találmány szerinti megoldás fenti jellemzői és előnyei jobban illusztrálhatók a következő példákkal.

Az összes példában az elektrolízist hajtjuk végre egy elektrolitikus cellában, ahol a ház egy üveg főzőpohárba 0,7 liter. A csík használt katódként molibdén lemez 0,3 mm vastag, és 50 mm széles, a nyitott formájú gyűrű, amely be van helyezve a fúvókaház. Jelentős rugalmasságnak köszönhetően a molibdéngyűrű jól illeszkedik falaihoz. Rézáram vezetéken keresztül a molibdén gyűrű a DC forrás negatív pólusához kapcsolódik. Az anód kosarak, amelyekben termékeket megbízott arany bevonatú, perforált teflon csészét arra használjuk, amelyek átmérője 4,5 cm és magassága 5,0 cm. Ahhoz, hogy a villamos érintkezés tefloncsésze tartalmaz egy központi elektród és réz vékony fémszalagokat vezető csatlakozik a belső falhoz csésze. A rézelektród az áramforrás pozitív pólusához van csatlakoztatva. Mielőtt elektrolízis ház öntjük 0,5 liter kénsavat egy előre meghatározott koncentráció és elmerül abban az anód kosarat. Az áramkör nyitott állapotában 3-4 V kezdeti feszültség van beállítva. Ha az áramkör rövidre van állítva, a terminálok feszültsége élesen csökken, és az áram elérte a maximális értéket. Ahogy az aranyszínű bevonat feloldódik, az áram csökken és a feszültség növekszik. Amikor teljes eltávolítása az aranyozás feszültség értéke meghaladja az eredeti 0,3-0,6 V, és az aktuális érték csökken 10-15 alkalommal.

Miután elektrolízis, az anód kosarat eltávolítjuk az elektrolitból és ismételt merítés egy tartályban vízzel mossuk, és van benne cikkek állandó őket hidroxid finom részecskék az arany. A részecskéket ezután kiszűrjük és szárítjuk, így kapjuk a terméket 1. hogy eltávolítsuk a csapadékot arany-hidroxidot elektrolit centrifugáljuk 3000 fordulat / perc sebességgel 15 percig. Dekantálás után elektrolit csapadékot arany-hidroxidot vízzel mossuk és szárítjuk, így a termék 2 1 és 2 termékeket egyesítjük, és kalcináltuk megszerezni metál arany.

Az aranybevonatot az elektronikus lapok rézlemezes részei aranybevonatából nyerik ki. Ezekben az adatokban az aranyat egy közbenső nikkelrétegre rakják le. Az alkatrészek teljes tömege 16,6 g, arany tartalma 1,2 tömeg%. Az elektrolitként 95,5 tömeg% koncentrációjú kénsavat használnak. Elektrolízis végeztük szobahőmérsékleten, és a forrás feszültség 3 V Amikor az áramkör aktuális érték 0,7 A, és a feszültség esik élesen 2.4 V. A katódon azonnal elkezd szétválni hidrogénatom. Az anód gázosítás kezdetben nincs jelen, akkor 1 perc után elektrolízis kezdetén kezdődik intenzív megjelenése SO2 és elektrolit-festés mellett az anód egy sötét színű. Az elektrolízis folyamatát úgy végezzük, hogy megállítjuk a gázfejlődést az anódon. Ugyanakkor az áram 0,05 A-ra csökken, és a feszültség 3,4 V-ra emelkedik. Az elektrolit feketére vált. Az elektrolízis időtartama 45 perc volt. Egy izolált arany-hidroxidot kalcináljuk 250 ° C-on Súly kapott arany fém 0,198 g, tisztaság - 99,8% szennyezésekkel tartalom tömeg%: Cu - 0,1 ;. Ni - 0,03; Pb = 0,01; Sn értéke 0,03. Arany visszanyerés - 99,2%. A mosott és szárított részek felületén teljesen hiányoznak az arany bevonat és a korrózió nyomai.

Arany kivonás feltételekkel összhangban az 1. példa A különbség abban a tényben rejlik, hogy a kiindulási feszültség 4 V, és a teljes súlya 18,2 réz elemek az áramkör után az összeg a jelenlegi értéke 1, A, és a feszültség - 3,5 V. az időtartam az elektrolízis előtti megszűnése SO2 elválasztás volt 29 perc az aktuális értéket ért el 0,07 a és a feszültség - 4,5 V. az izolált arany-hidroxidot kalcináljuk 300 ° C-on Súly kapott arany fém 0,217 g, tisztaság - 99, 8% szennyezőanyag-tartalom, tömeg%: Cu - 0,1; Ni - 0,06; Pb = 0,01; Sn értéke 0,03. Arany visszanyerés - 99,2%. A mosott és szárított részek felületén teljesen hiányoznak az arany bevonat és a korrózió nyomai.

Az aranyat az 1. példában leírt körülményeknek megfelelően nyerjük ki. A különbség az, hogy a regenerációt rézkomaxiális csatlakozókon arany bevonattal végezzük, amelynek teljes tömege 17,4 g, aranytartalma 1 tömeg%. %. Az elektrolitként kénsav koncentrációja 93,5 tömeg%. %. Miután-áram értéke 0,75 A és egy feszültség - 2,3 V. Az időtartama elektrolízis előtti megszűnése SO2 elválasztás 30 perc volt a jelenlegi értéket ért el 0,05 A és egy feszültség - 3.4 V. Az izolált arany-hidroxidot kalcinálva 200 ° C-on. A kapott arany arany tömege 0,173 g, a tisztaság 99,9% %: Cu - 0,006; Pb = 0,01; Sn - 0,01. Arany kitermelés - 99,3%. A mosott és szárított részek felületén teljesen hiányoznak az arany bevonat és a korrózió nyomai.

A 4-7. Példákban az aranybevonatot aranyból extraháljuk a folyamatparaméterek tiltó értékein.

Arany hasznosítás körülmények között hajtjuk végre az 1. példa A különbség abban a tényben rejlik, hogy a kiindulási feszültség 2,5 V. A teljes súlya a réz egyenlő 17,5 tömegrész, miután az áramkör aktuális értékét 0,35 A és egy feszültség - 2, 4 B. a időtartama elektrolízis előtti megszűnése SO2 elválasztás volt 68 perc az aktuális értéket ért el 0,05 a, és a feszültség a - 2,9 V. az izolált arany-hidroxidot kalcináljuk 300 ° C-on Súly kapott arany fém 0,208 g, tisztaság - 99,9% a szennyező anyagok tartalmával, tömeg%: Cu - 0,03; Ni - 0,01; Pb 0,006; Sn értéke 0,03. Arany kitermelés - 98,9%. Az arany bevonat mikroszkopikus nyomai a mosott és szárított részek felületén figyelhetők meg.

Az arany kivonása az 1. példa feltételeinek megfelelően történik. A különbség az, hogy a kezdeti feszültség 4,5 V. A sárgaréz alkatrészek teljes súlya 17,1 g. Az áramkör bezárása után az áramérték 1,5 A, a feszültség 3, 9 B. a időtartama elektrolízis, amíg már nem SO2 volt 18 perc az aktuális értéket ért el 0,1 a feszültségen, - 5.1 V. a súly a kapott arany fém 0,204 g, tisztaság - 99,1%, ha a tartalom a szennyeződések tömeg %: Cu - 0,4; Ni értéke 0,1; Pb = 0,1; Sn-0,3. Az arany kitermelése 99,1%. A mosott és szárított részek felületén nincsenek aranyszínű bevonatok, de mikroszkopikus korróziós nyomok figyelhetők meg.

Az arany a 3. példában ismertetett körülményeknek megfelelően nyerhető vissza. A különbség abban rejlik, hogy 90 tömegszázalék kénsavat alkalmazunk elektrolitként. Súly réz koaxiális csatlakozókkal van 17,0 g Miután az áramkör aktuális értékét 0,85 A és egy feszültség - 2,7 V. Ebben az esetben, a katód és az anód kezdődik egyidejűleg erős gázfejlődés, előfordulása miatt a víz elektrolízisével. Amikor az áram elérte a 0,1 A (3,5 V-os feszültséget), az elektrolízis megszűnt. Az elektrolízis időtartama 50 perc volt. A kapott arany tömege 0,167 g, tisztasága 97,4%, szennyezőanyag-tartalom, tömeg%: Cu-1,25; Pb - 0,3; Sn - 1,0. Az arany kitermelése 95,7%. A mosott és szárított alkatrészek felületén arany bevonat és korrózió nyomai vannak.

Az arany az 1. példában leírt körülményeknek megfelelően nyerhető vissza. A különbség az, hogy az elektrolit hőmérséklete 45 ° C. A sárgaréz alkatrészek teljes tömege 17,6 g. Az áramkör bezárása után az áramérték 1,1 A, a feszültség 2,2 B. időtartama elektrolízis megszűnéséig SO2 elválasztás volt 15 percig az aktuális értéket ért el 0,05 a, és a feszültség a - 3,3 V. Súly fémes arany készítünk 0,210 g, tisztaság - 99,1%, ha a tartalom a szennyeződések tömeg. %: Cu - 0,3; Ni értéke 0,1; Pb = 0,1; Sn-0,3. Az arany kitermelése 99,1%. A mosott és szárított részek felületén korrózió nyomai figyelhetők meg.

A fenti példák azt mutatják, hogy a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a szelektív elektrokémiai behajtására aranyat hulladék elektromos és elektronikai termékek tönkretétele nélkül a bázisok a réz vagy ötvözetei, hogy megkapjuk az elektrolitban anélkül, hogy további kémiai kezelés auric-hidroxid, kalcinálás után amelyet úgy kapunk, fémes arany tisztasága legalább 99 , 8 tömeg%, amikor kinyerhető, 99,1-99,2%.

1. Eljárás kinyerésére aranyat az arany bevonat a szubsztrátum rézből vagy annak ötvözetéből, amely feloldja a aranybevonattal elektrolízissel olyan elektrolit kénsavat tartalmazó, és kinyerjük az aranyat a elektrolit, azzal jellemezve, hogy az elektrolizáló végezzük a kénsav alkalmazását elektrolit koncentráció 93,5 -95,5 tömeg.%, amikor a forrás feszültség 3-4 V a csapadék képződése a vas-hidroxidot arany, amely elkülönül az elektrolit és a kalcinált megszerezni metál arany.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elektrolízist szobahőmérsékleten végezzük.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a háromértékű arany hidroxid csapadékát centrifugálással elválasztjuk az elektrolitból.

4. Az 1-3. Igénypontok bármelyike ​​szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a csapadék kalcinálása 200-300 ° C hőmérsékleten történik.