Регенерация отходов золота

Золото во многих растворах имеет положительное значение потенциала, но в цианистых электролитах потенциал золота (отрицательный) становится больше, чем у серебра.

Au + 2CN^- = Au(CN)^-₂+ ē

(φ = - 0,6 В);

Ag + 2CN^- = Ag(CN)^-₂+ē

(φ= -0,31 В);

Au + 4Сl^- = AuCl^-₄ +3ē (φ = 1,0 В).

Это свойство золота используется в большинстве случаев для снятия некачественных покрытий с деталей из меди, никеля и их сплавов. Раствор содержит NaCN (120 г/л) и Н₂O₂ (35 мл/л), температура раствора комнатная. Перекись водорода добавляют в раствор малыми порциями непосредственно перед снятием покрытия.

Со стали и латуни золото снимают в растворе (в г/л):

Цианидферрат 50

Цианид калия 20

Карбонат калия 10

Калий кислый фосфорнокислый до рН = 9

Режим снятия: температура раствора 45-50°С, напряжение 2,5 - 3 В, катод - из платинированного титана или золота. Из цианистых растворов (после снятия некачественного покрытия) или отработанных электролитов золота восстанавливают на катоде (условия те же, что и при золочении) или выделяют с помощью цинкового или алюминиевого порошка. Выпавший осадок обрабатывают соляной кислотой для перевода в раствор цинка, а затем азотной кислотой для удаления примесей серебра и меди. Промытый осадок используют в виде возвратных отходов.

Золотые покрытия, снятые в царской водке; упаривают и разбавляют водой. Затем в раствор добавляют железный купорос, подкисленный НСl, до тех пор, пока не выпадает осадок золота в виде темного порошка. Этот порошок применяют для приготовления хлорного золота.

Золото из окончательно отработанного электролита осаждают следующим образом. В электролит добавляют NaOH (до 10%-ной концентрации), подогревают до 50 - 60° С и восстановление золота ведут контактным путем, постепенно вводя в раствор полосы алюминия (толщина полосы <= 1 мм). Окончание восстановления проверяют по сохранению блестящей поверхности алюминия. Затем осадок сплавляют с бурой. При таком способе регенерации безвозвратные потери составляют 0,012 - 0,022% от общего расхода золота.

Покрытия сплавом золото - медь снимают без повреждения основы (латунь и бронза) посредством анодного растворения в H₂SO₄ (1,84). В качестве катода применяют свинец. При толщине покрытия 3 - 5 мкм процесс снятия заканчивается за 15-20 мин (i_а = 3 ÷ 5 А/дм²). Конец снятия сплава определяется по скачку напряжения от 4 до 12 В. Этот способ можно применять и для снятия чистого золота.

Некачественные покрытия сплавом Au - Ag - Cu снимают в том же составе электролита, в котором осаждают это покрытие на серийные детали. Для этого в колокол объемом 5 - 7 л загружают детали из расчета 25 - 30 дм² и процесс ведут без тока при вращении колокола. Скорость снятия покрытия ~ 3 мкм/ч.

Содержание золота в первом сборнике-улавливателе золотых электролитов должно быть равно 0,5 г/л, во втором <0,1 г/л, в третьем допустимы следы. Содержимое первого сборника используют для корректировки электролита золочения, а содержимое остальных сборников упаривают до сухого остатка.

Потери золота, как и других металлов, при нанесении покрытий на детали можно разделить на возвратные и безвозвратные. К безвозвратным относят те, которые связаны с приготовлением электролитов золочения и их эксплуатацией, а также при регенерации золота из отработанных электролитов и др.

К возвратным отходам золота относят, например, детали с некачественным золотом или полудой, золото в виде металла и крошки с катодных шариков, порошка или солей из отработанных электролитов, кусочки золота от анодов и т. д. Возвратные отходы планируются каждому предприятию в зависимости от его специфики.

Для регенерации золота из отработанных электролитов применяют ионообменную жидкостную экстракцию.

В качестве экстрагента используют триалкиламин в виде 0,2 М раствора в керосине. Раствор экстрагента - более легкая фаза, не смешивающаяся с водной фазой (электролитом). При перемешивании электролита и экстрагента золото полностью экстрагируется в органическую фазу. Имеющиеся в электролите другие металлы в органическую фазу, как правило, не переходят. Таким образом, золото не только извлекается в экстрагент, но одновременно очищается от примесей.

Экстракция золота, промывка экстрагента и реэкстракция осуществляются в одном десятикамерном экстракторе типа «смеситель-отстойник». Движение водной и органической фаз происходит многоступенчатым противотоком. Обе фазы смешиваются в камере смешения при вращении мешалок турбинного типа. Отстаивание (разделение) фаз осуществляется в камерах отстаивания.

Насыщенный золотом экстрагент подвергается дополнительной промывке от примесей 10%-ным раствором серной кислоты при соотношении объемов водной и органической фаз, равном 7:1. Из насыщенного экстрагента золото переводят в раствор цианистого калия (30 - 40 г/л). Этот метод применяют для регенерации золота из отработанных электролитов и промывных вод. Он позволяет практически полностью использовать золото в производстве.

Петр Степанович Мельников. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении, 1979.