184243. lajstromszámú szabadalom • Eljárás arany és/vagy ezüst kinyerésére azokat tartalmazó ioncserélő gyantákból
1 184 243 2 A találmány tárgya új eljárás arany és/vagy ezüst kinyerésére az azokat tartalmazó ioncserélő gyantákból. Ismert, hogy az aranyat vagy az ezüstöt ion vagy ionos komplex formájában tartalmazó oldatok, például a galvanizáló üzemekben keletkező mosóvizek, fényképészeti oldatok stb. nemesfém-tartalma ioncserélő gyantákon megköthető (902 933 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás; Cvetnüe Metalli 1975/3, 80-83; 1976/18, 81-83; 1972/2, 64-65; 1971/11, 22-24; Dechema Monographien 1964, 115-121; Revista de Chimie 1969/4, 223-225). Az ioncserélő gyantán feldúsult aranyat és/vagy ezüstöt rendszerint a gyanta eluálásával vagy a gyanta kohósításával nyerik vissza. Elúciós eljárásokat ismertetnek többek között a következő közlemények: 2 355 677 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás: Cvetnüe Metalli 1970/3, 70-74; Revue Roumaine de Chimie 1979/19/4, 715-725. Az elúciós eljárások hátránya az, hogy a gyanta rendszerint csak néhány alkalommal regenerálható, mert a gyanta a műveletek során elszennyeződik, és ioncserélő kapacitása igen nagy mértékben csökken. További, igen komoly hátrányt jelent, hogy az elúciós eljárások során termékként az arany és/vagy ezüst-ionokat viszonylag kis (rendszerint tized %-os nagyságrendű) koncentrációban tartalmazó oldatokat kapnak, és ezekből az oldatokból csak további bonyolult, energia-, berendezés- és munkaigényes műveletekkel (betöményítés, elektrolízis stb.) lehet elválasztani a kívánt nemesfémeket. Külön problémát jelent arany visszanyerése esetén az, hogy az eluálható ioncserélő gyanták kapacitása csekély. A nagykapacitású gyantákról az arany-ionok nem oldhatók le; ezek a gyanták csak kohósítással dolgozhatók fel. A kohósításos feldolgozás lényege az, hogy az ioncserélő gyantát magas (rendszerint 1000 °C fölötti, esetenként 1500 °C-ot is meghaladó) hőmérsékleten teljesen elégetik, és ekkor az égetés maradékaként színfém formájában kapják az aranyat és/vagy az ezüstöt. Ezen eljárásra irodalmi közleményt nem találtunk, de ismert, hogy a Degussa (NSZK) és a Parker (Franciaország) cég ilyen berendezést gyárt és szállít. A kohósításos eljárások hátránya, hogy különleges égetőberendezéseket igényelnek, és az égetés energiaigénye igen nagy. További hátrányt jelent, hogy az égetéskor keletkező füstgázok jelentős mennyiségű finomszemcsés szilárd anyagot sodornak magukkal, ami még tartalmaz aranyat és/vagy ezüstöt. Az elsodort finomszemcsés szilárd anyag elkülönítéséhez további berendezéselemekre (például különleges ciklonokra stb.) van szükség, ellenkező esetben ugyanis a finomszemcsés szilárd anyag arany- és/vagy ezüsttartalma veszendőbe megy. A találmány szerint olyan új eljárást biztosítunk aranyat és/vagy ezüstöt tartalmazó ioncserélő gyanták feldolgozására és a gyantán megkötött nemesfém visszanyerésére, amely az ismert eljárásoknál lényegesen kevésbé berendezés- és energiaigényes, és amellyel a gyantán megkötött nemesfém egyszerűen és teljes egészében visszanyerhető. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az arany és/vagy ezüst megkötésére alkalmazott, szerves polimer-alapú ioncserélő gyanták kémiai úton, erős oxidálószerek alkalmazásával tökéletesen elroncsolhatók. A roncsolási művelet során a gyanta anyaga gáz- vagy 2 gőzhalmazállapotú vegyületekké alakul és eltávozik a rendszerből, a gyantán megkötött arany és/vagy ezüst pedig színfém formájában teljes egészében visszamarad a roncsoló berendezésben. A találmány tárgya tehát új eljárás szerves polimeralapú ioncserélő gyantákon megkötött arany és/vagy ezüst kinyerésére. A találmány értelmében az aranyat és/vagy ezüstöt tartalmazó ioncserélő gyantát tömény (azaz legalább 90 %-os) kénsavval kezeljük 400-800 °C-on, kívánt esetben az elegyhez a kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy azután segédoxidálószert is adunk, majd a gyanta anyagának teljes mértékű elroncsolódása után a színfém formájában kapott aranyat és/vagy ezüstöt ismert módon elkülönítjük. A találmány szerinti eljárásban bármilyen szerves polimer alapú ioncserélő gyantából kiindulhatunk, amely anionos vagy kationos formában megkötve aranyat és/vagy ezüstöt tartalmaz. A „szerves polimer-alapú gyanta” megjelölésen az összes szénvázas ioncserélő gyantatípust értjük; ez a megjelölés természetesen nem foglalja magában a szilíciumvázas ioncserélőket, így a zeolitokat stb. Az ioncserélő gyantákat feldolgozás előtt célszerű szárítani. Nincs ugyan akadálya annak, hogy közvetlenül az ioncserélő üzemből kapott, még jelentős mennyiségű '/izet tartalmazó gyantát kezeljük tömény kénsavval; ez a módszer azonban kevésbé előnyös, mert a gyanta víztartalma hígítja a kénsavat, és a víz roncsolás közben történő eltávolítása fokozza az eljárás energiaigényét. A találmány szerinti eljárásban tömény kénsavként rendszerint az ipari minőségű, 96—98 %-os töménységű kénsavat használjuk fel. Az eljárásban előnyösen alkalmazhatunk oleumot is. Az oleum kéntrioxid-tartalma nem döntő jelentőségű tényező; a roncsolás sikeresen végrehajtható olyan oleummal is, amelyből a tárolás során kikristályosodott a kéntrioxid. A leírásban és az igénypontsorozatban a „tömény kénsav” megjelölésen az oleumot is értjük. 1 súlyrész gyantához (a gyanta szárazanyag-tartalmára vonatkoztatva) célszerűen legalább 1 súlyrész tömény kénsavat adunk. A roncsolás ugyan ennél kevesebb tömény kénsavval is végrehajtható, ekkor azonban szükségtelenül hosszú időt vesz igénybe a roncsolás, és a roncsolás során robbanó elegyek is képződhetnek. Az üzemi gyakorlatban 1 súlyrész gyantához (szárazanyagra vonatkoztatva) rendszerint 1,5-2 súlyrész tömény kénsavat adunk. Kívánt esetben az elegyhez a tömény kénsav beadagolásával egyidőben és/vagy azután segédoxidálószert is adhatunk. Segédoxidálószerként minden olyan vegyszert felhasználhatunk, amely erősen savas közegben oxidáló hatást fejt ki. A segédoxidálószerek közül példaként a peroxidokat (köztük a hidrogénperoxidot), a perszulfátokat és a tömény vagy hígított salétromsavat említjük meg. Különösen előnyös segédoxidálószernek bizonyult az ammónium-perszulfát, ebből a vegyületből ugyanis a roncsolás során illékony - tehát a rendszerből teljes egészében eltávozó - ammóniumsók képződnek. A salétromsav alkalmazása környezetvédelmi szempontokra tekintettel a perszulfátok vagy peroxidok alkalmazásánál kevésbé előnyös. Segédoxidálószerek alkalmazása esetén a roncsolás alacsonyabb hőmérsékleteken és rövidebb idő alatt is tökéletesen végbemegy. A segédoxidálószer beadagolásának időpontja és fel5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
