Электролиз в гидрометаллургии
Баймаков Ю.В., Журин А.И.
Металлургиздат, 1963 г.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ МЕДИ ИЗ МЕДНЫХ РУД
Пирометаллургические методы выплавки меди нецелесообразно применять для переработки бедных руд, не поддающихся обогащению. К этой категории относятся окисленные руды как бедные, так и более богатые, а также отвалы бедных сульфидных руд и хвостов от обогащения. Для этого сырья применяются методы выщелачивания меди из руды и ее извлечение из растворов посредством осаждения железом или электролиза с нерастворимыми анодами.
Имеются сведения, что выщелачивание меди из руд применялось в Венгрии в XV столетии и в Испании (Рио-Тинто) несколько сот лет тому назад.
Более поздние шаги по извлечению меди из руд электролизом относятся к периоду 1886—J905 гг.: Фирма «Сименс — Гальске» запатентовала способ выщелачивания медного колчедана (Cu2S) в растворах сульфата окиси железа с последующим электролитическим осаждением меди.
Хёпфнер получил лицензию в 1905 г. на способ выщелачивания медносульфидных руд. Выщелачивание сульфидной медной руды растворами хлорного железа применялось в Рио-Тинто и Вестфалии. Однако хлоридный способ не получил промышленного применения вследствие дороговизны растворителя, низкого извлечения меди и сложности электролиза хлоридных растворов.
Что касается способа выщелачивания сульфидных руд солями железа, то он был осуществлен на некоторых предприятиях значительно позднее. В России на Полевском заводе во второй половине XIX в. работала установка по выщелачиванию меди серной кислотой из отвалов малахитовой руды. Медь из растворов цементировалась
ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ
К драгоценным металлам принадлежат серебро, золото и металлы платиновой группы. В природе эти металлы являются спутниками сульфидов меди, свинца, цинка, никеля, железа и других металлов. Золото и платина встречаются в россыпях. При металлургической переработке концентратов сульфидов серебро, золото и платиноиды концентрируются в меди, свинце, никеле, сурьме, олове и других металлах либо переходят в цинковые съемы, получающиеся при огневом рафинировании свинца и олова.
Из горных пород, руд и кварцитов, в которых золото и серебро находятся в состоянии высокого распыления, а также из колчеданных огарков, золото и серебро извлекают выщелачиванием цианидами щелочных металлов
Металлургическими продуктами, обогащенными драгоценными металла.ми, являются шламы электролитического рафинирования меди, свинца, никеля, цинковые съемы, а также порошок драгоценных металлов, получаемый в результате извлечения их из различных руд путем выщелачивания цианидами.
Краткое описание переработки шламов от рафинирования меди и никеля дано соответственно в гл. III, § 18 и гл. VII, § 14. Порошок драгоценных металлов, получаемый в результате цианирования руд, обычно подвергают окислительной плавке вместе с предварительно обработанными шламами от рафинирования меди.
В результате окислительной плавки получается золотосеребряный сплав, именуемый металлом Доре, примерно следующего состава, %:
Cu ................ 1—4
Ag ................ 95-87
Аu + Pt ......... 2—14
Ni ........... 0,005— 0,01
As .......... 0,005—0,01
S Р................ 0,01—0,05
Fe ................ 0,1—0,2
Pb .......... 0,001— 0.005
Se................ 0,002—0,01
Те ................ 0,005-0,1
Как видно из приведенных данных, сплав содержит значительное количество примесей, от которых необходимо освободиться путем электролитического рафинирования. Главная же цель электролитического рафинирования заключается в отделении серебра от золота и платиноидов.
Нужно заметить, что большинство компонентов сплава — медь, золото, платиноиды — образуют с серебром твердый раствор. С этих позиций и надлежит рассматривать процесс растворения металла Доре на аноде.