Способ и устройство для извлечения благородных металлов из растворов электролизом

(51)7 25 1/20, 25 7/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Яковлев Александр Петрович Шин Зинаида Анатольевна Лобко Сергей Владимирович Медеуов Чакен Кудайбергенович Плотников Валерий Васильевич Гущин Анатолий Петрович Бегалинов Абдрахман Бегалинович Абдуллаев Омар Тулебаевич(73) Закрытое акционерное общество ТехнопаркСтепногорск(56) Электролизер ТС-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации (КФ 13.00.00.00 ТО). ЗАО Технопарк-Степногорск, г. Степногорск, 1998 СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ(54) ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ(57) Изобретение относится к области металлургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения металлов из растворов электролизом. Сущность изобретения заключается в том, что движение раствора в катодных камерах вдоль омываемой поверхности катодов производят в горизонтальном направлении, а соседние катодные камеры сообщают между собой. При осуществлении способа раствор последовательно перетекает из камеры в камеру, при этом направление движения раствора изменяется на противоположное, за счет чего раствор поочередно омывает поверхность всех катодов. Способ осуществляется в электролизере, в котором аноды, примыкающие ко дну ванны, попеременно примыкают одним из ребер к противоположным бортам корпуса электролизера, создавая ряд последовательно расположенных катодных камер,сообщающихся между собой через зазор между анодом и противоположным бортом. Использование изобретения позволяет увеличить интенсивность катодного осаждения металлов. 9448 Данное изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности, к извлечению металлов из растворов электролизом. Известен способ электролитического извлечения золота из раствора - товарного десорбата, заключающийся в том, что электролиз осуществляют в многокамерном проточном электролизере из раствора, который непрерывно циркулирует между электролизером и накопительной емкостью (Маслий А.И., Бек Р.Ю., Махнырь Н.В., Ганин В.М., Шешин В.А. Полупромышленные испытания и внедрение электролитического извлечения золота из товарного регенерата // Цветные металлы, 1983,8, с. 73-75). Извлечение золота осуществляется из фиксированного количества раствора до заданной остаточной концентрации. Затем перерабатывается следующая порция раствора. Этому способу присущи все недостатки, характерные для периодического процесса большая продолжительность процесса при низкой производительности. Известен способ извлечения золота и серебра из растворов электролизом (Электролизер ТС-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации(КФ 13.00.00.00 ТО). ЗАО Технопарк-Степногорск г. Степногорск, 1998), позволяющий извлекать металлы из раствора за. один его проход через электролизер. В процессе электролиза по данному способу раствор последовательно проходит ряд катодных камер, которые отделены друг от друга перегородками (в устройстве для осуществления способа перегородками являются анодные блоки). Способ осуществляют в специальном устройстве - электролизере,общая схема и способ движения раствора в котором иллюстрируется фиг. 1 и 2. Как видно из рисунков фиг. 1, электролизер имеет две полости внутреннюю - рабочее пространство 1, разделенное на ряд секций герметичными перегородками, часть из которых составляют анодные блоки 4, и внешнюю, состоящую из ряда полостей сливных камер 2, служащих для перетока раствора из секции в секцию внутренней полости. Секции внутренней полости являются катодными камерами, в которые помещаются сменные катоды 3. Способ движения раствора в катодной камере иллюстрируется фиг. 2 и показан на рисунке стрелками. Как видно из рисунка, раствор в катодную камеру поступает снизу, проходит вдоль поверхности катода в направлении снизу-вверх и переливается в сливную камеру. Переливные камеры отделены от катодных камер перегородкой. Недостатком данного способа является сложность осуществления направленного последовательного движения раствора через катодные камеры. Данный способ как наиболее близкий по существу принят за прототип. Задачей настоящего изобретения является упрощение способа путем изменения направления движения раствора в катодных камерах, упрощение конструкции электролизера, обеспечение большей технологичности и дешевизны его изготовления,упрощение эксплуатации. Поставленная задача решается тем, что по предлагаемому способу движение раствора в катодных камерах вдоль омываемой поверхности катодов производят в горизонтальном направлении, а соседние катодные камеры сообщают между собой. При осуществлении электролиза таким способом раствор перетекает из камеры в камеру, последовательно омывая поверхность всех катодов. Сообщение соседних катодных камер между собой обеспечивает неразрывность потока и движение раствора вдоль катодной поверхности. При этом направление движения раствора в катодном пространстве осуществляется в двух направлениях горизонтальном в результате ограничения его движения в пространстве расположением анодов и вертикальном под действием выделяющегося на катоде газа. Одновременное движение раствора в катодном пространстве в двух плоскостях обеспечивает хорошее перемешивание и ускоряет поступление металла к поверхности катода. Осуществление движения растворов указанным способом позволяет увеличить количество металла,осаждаемого на единицу поверхности катода в единицу времени. Устройство для осуществления способа - электролизер ТС-3 - иллюстрируется фиг. 3 и представляет собой однополостную ванну 1 из углеродистой стали, гуммированную кислотостойкой резиной. В пространстве электролизера попеременно расположены катодные блоки 6 и аноды 4, при этом аноды,поочередно примыкая одним ребром к противоположным бортам ванны, образуют катодные камеры. Между другим ребром анода и противоположным бортом ванны образован зазор, служащий для сообщения соседних катодных камер. Нижним ребром анод примыкает ко дну ванны. Катодный блок состоит из рамы, выполненной из диэлектрического конструкционного материала и объемно-пористого углеграфитового электрода. Ширина катодной рамы равна ширине углеграфитового материала КНМ ТУ 6-16-28-1561-93, что соответствует 450 мм. На боковых стенках рамы имеется ряд отверстий диаметром 30 мм для свободного протока продуктивного раствора в полость катода. Рама катода вертикально обворачивается углеволокнистым материалом и прижимается к верхней кромке рамы токоподводящей пластиной. Анод представляет собой металлическую пластину, преимущественно, из стали 08 Х 17 Н 13 М 2 Т, соединенную с токоподводящей пластиной болтами. Аноды попеременно примыкают ребром то к левому, то к правому борту корпуса электролизера, создавая ряд последовательно соединенных камер. Вдоль отбортованных стенок электролизера кренятся анодная 3 и катодная 5 шины. Подвод электроэнергии к катодам и анодам осуществляется при помощи токоподводящих пластин, которые одним концом соединяются с электродами, а другим - с 9448 шинами с помощью винтовых зажимов. Положение катодных блоков и анодов фиксируется пазами на пластинах из токонепроводящего материала, закрепленных на бортах электролизера. В процессе работы электролизер закрывается крышками 2 отсасывания выделяющихся газов в вентиляционную систему. Между анодами, симметрично по ширине камеры, располагаются катодные блоки. Отличие предлагаемого устройства от известных заключается в том, что катодные камеры, образованные анодами, не отделены друг от друга, что облегчает последовательное перемещение раствора из камеры в камеру и упрощает конструкцию электролизера. Работа устройства осуществляется следующим образом. Раствор подается в первую камеру, проходя в горизонтальном направлении, омывает поверхность катода и через зазор между анодом и бортом ванны поступает в следующую по ходу раствора катодную камеру. Процесс повторяется последовательно во всех катодных камерах. Вывод раствора осуществляется из последней камеры. Пример исполнения. Электролизу подвергается раствор (десорбат) состава, г/л 0,150-0,050 А 3040 аОН 10-15 аС. Температура раствора 40-60 С. Электролиз осуществляется на 8 катодах суммарной площадью 2,2 м 2. Анодная площадь 3,6 м 2. Рабочий объем раствора - 0,64 м 3. Производительность по раствору - 3,12 м 3/м 3 рабочего объема электролизера, при этом линейная скорость горизонтального движения раствора вдоль поверхности катода составляет 16,7 м/час. Напряжение на ванне 4,0-4,5 В при величине тока 600-800 А. Извлечение золота осуществляется за один проход через электролизер, при этом остаточная концентрация золота в обеззолоченном растворе составляет 1-2 мг/л. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ извлечения золота и серебра из растворов электролизом, включающий осаждение металлов на катоды, отличающийся тем, что раствор в катодных камерах направляют горизонтально вдоль катодной поверхности, а соседние катодные пространства сообщают между собой с одной стороны. 2. Устройство для извлечения золота и серебра из растворов электролизом, включающее ванну, поочередно расположенные катоды и аноды, отличающееся тем, что аноды примыкают ко дну ванны и поочередно к одному из противоположных бортов ванны.