Металлургия благородных металлов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

№ 734 
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

ИНСТИТУТ СТАЛИ и СПЛАВОВ 

Технологический университет 

МИСиС 

Кафедра металлургии цветных, редких и благородных 
металлов 

Л.С. Стрижко 
СМ. Урусова 
Г. Г. Божко 

Металлургия благородных 
металлов 

Л а б о р а т о р н ы й практикум 

Допущено учебно-методическим объединением по 
образованию в области металлургии в качестве учебного 
пособия для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по специальности Металлургия цветных 
металлов 

Москва Издательство ´УЧЕБАª 2006 

УДК 669.21/23 
C85 

Рецензент 
д-р техн. наук, проф. В.А. Бочаров 

Стрижко Л.С., Урусова С.М., Божко Г.Г. 
C85 
Металлургия благородных металлов: Лаб. практикум. – 
М.: МИСиС, 2006. – 53 с. 

Лабораторный практикум по курсу «Металлургия благородных металлов» содержит шесть лабораторных работ и практически охватывает все разделы курса, содержит химические свойства, сырьевые материалы и промродукты металлургического производства. При выполнении лабораторных работ студенты знакомятся с важнейшими стадиями переработки золотосодержащих руд: рудоподготовки, цианирования, выделения золота и серебра из 
цианистых растворов, плавки и купелирования. Студентам предоставляется 
возможность предложить свою технологию переработки различных руд, рассчитать расход реагентов и сравнить полученные результаты с полученными 
практически показателями. 

Предназначен для студентов, обучающихся по специальности 150102 (1102) 
«Металлургия цветных металлов». 

© Московский государственный институт 
стали и сплавов (технологический 
университет) (МИСиС), 2006 

СОДЕРЖАНИЕ 

Лабораторная работа 1. Химические соединения золота, серебра, 

платины и палладия 
4 

Лабораторная работа 2. Изучение форм нахождения самородного 

золота в рудах 
17 

Лабораторная работа 3. Выщелачивание золотосодержащей руды 

цианистым раствором с определением 
расхода реагентов 
22 

Лабораторная работа 4. Осаждение золота и серебра из цианистых 

растворов цинковой пылью 
34 

Лабораторная работа 5. Купелирование и разваривание 

золотосеребряного королька 
39 

Лабораторная работа 6. Сорбционное цианирование 

золотосодержащей руды с использованием 
анионита АМ-2Б. Элюирование золота и 
серебра со смолы АМ-2Б растворами 
тиомочевины 
44 

Приложения 
50 

3 

Лабораторная работа 1 

ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ЗОЛОТА, СЕРЕБРА, 
ПЛАТИНЫ И ПАЛЛАДИЯ 

(4 часа) 

1.1. Теоретическая часть 

Серебро и золото, платина и палладий малореакционно способны. 
Они слабо взаимодействуют с кислотами, почти не взаимодействуют 
с щелочами. 

Ознакомимся с основными свойствами благородных металлов, с 
которыми мы встречаемся при металлургической переработке руд. 

Серебро – белый, блестящий, мягкий и ковкий металл (tпл = 961 °С), 
обладающий высокой электро- и теплопроводностью. Серебро менее 
реакционноспособно, чем медь. Металл растворяется в окисляющих 
кислотах и в растворах цианидов в присутствии кислорода или переоксида водорода. 

Исходным соединением для изучения реакций серебра служит 
азотнокислое серебро, получаемое растворением металлического серебра в азотной кислоте при нагревании по реакции 

3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + 2H2O + NO. 
(1.1) 

Азотнокислое серебро очень хорошо растворимо в воде и спирте, 
плавится при 200 °С и разлагается при 450 °С. Ядовито. Под действием света, а также при соприкосновении с органическими веществами разлагается с выделением черного мелкозернистого металлического серебра. 

Галоидные кислоты и щелочные галоиды разлагают AgNO3 в растворе с образованием галоидных солей серебра: AgCl - белого цвета, 
AgBr -желтовато-белого цвета и AgJ - желтого цвета. 

Хлористое серебро легко растворяется в аммиаке вследствие образования комплекса, в концентрированной соляной кислоте, крепком растворе поваренной соли, цианистом калии, гипосульфите, роданистом аммонии, расплавленных свинце и цинке: 

AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O; 
(1.2) 

AgCl + HCl = H(AgCl2); 
(1.3) 

4 

AgCl + 2КСN + К[Ag(СN)2] + КCl 
(1.4) 

и т.д. 

AgBr и AgJ - трудно растворимы в аммиаке. Иодистое серебро 
растворяется в концентрированном растворе КJ и с образованием 
соответствующего комплекса в гипосульфите: 

AgJ + 2 КJ = К2(AgJ3); 
(1.5) 

AgJ + Nа2S2О3 = NаAgS2О3 + NаJ. 
(1.6) 

Свойство галоидных соединений серебра растворяться в гипосульфите используется в фотографии при фиксации негатива, т.е. удалении с 
него избытка непрореагировавшего галоидно-серебряного покрытия. 

Золото - мягкий желтый металл (t„^ = 1063 °С). Из всех элементов оно обладает самой большой текучестью и ковкостью. По своим 
химическим свойствам золото инертно и не взаимодействует ни с 
кислородом, ни с серой, но легко реагирует с галогенидами. Золото 
растворяется в растворах цианидов в присутствии кислорода или 
других окислителей. 

Исходным соединением для изучения реакций золота является 
раствор хлорного золота. Его можно получить: 

а) при нагревании золота в струе хлора при температуре около 200 °С 
по реакции 

2Au + 3Cl2 = 2AuCl3; 
(1.7) 

б) действием на золото хлорных соединений других металлов 

Au + 3FeCl3 ^ AuCl3 + 3FeCl2; 
(1.8) 

Au + 3CuCl2 ^ AuCl3 + 3CuCl; 
(1.9) 

в) растворением металлического золота на холоде или при небольшом нагревании в царской водке (смесь азотной и соляной кислот, обычно в отношении 3:1) по реакции 

Au + НNО3 + 3НСl = AuCl3 + 2Н2О + NО. 
(110) 

Выделяющийся при растворении золота оксид азота (II) на воздухе переходит в бурые тяжелые пары: 

1 
NО + 
О2 = NО2 
2 

5 

Если из раствора отогнать азотную кислоту, то получим золотохлористоводородную кислоту НАuCl4 4Н2О, представляющую собой 
светло-желтые длинные иглы, легко получающиеся при осторожном 
упаривании солянокислого раствора золота в фарфоровой чашечке 
на водяной бане. В сухом воздухе отщепляется одна молекула Н2О. 
Кроме воды эта кислота растворима в спирте и эфире. 

Золотохлористоводородная кислота очень гигроскопична, и кристаллы ее расплываются на воздухе; при осторожном же нагревании она 
теряет воду, отщепляет молекулу НCl и переходит в хлорное золото. 

Хлорное золото AuCl3 существует как в безводной форме, так и в 
виде оранжево-красных кристаллов AuCl3 2Н2О, растворяющегося в 
воде с образованием комплексной кислоты Н2AuCl3О (оксотрихлорозолото (III) кислота). При умеренном нагревании безводного хлорида 
золота (до 185 °С) образуется хлористое золото и выделяется свободный хлор по реакции 

AuCl3 ^ AuCl + Cl2. 
(111) 

При нагревании кристаллов гидрата AuCl3 2Н2О сначала выделяется гидратная вода, а затем разлагается хлорное золото по реакции 

AuCl3 • 2Н2О -^ AuCl + 2НCl + Н2О2. 
(112) 

Хлористое золото AuCl представляет собой кристаллический порошок лимонно-желтого цвета, нерастворимый в воде и растворимый 
в гидрате оксида аммония и соляной кислоты. При растворении его в 
соляной кислоте образуется комплексная кислота НAuCl2. Вода медленно разлагает хлористое золото по реакции 

3AuCl ^ 2Au + AuCl3. 
(113) 

Нагреванием до 220…300 °С хлористое золото может быть восстановлено до металлического по реакции 

2AuCl^2Au + Cl2. 
(114) 

Реакции восстановления золота 

Для проведения реакций восстановления золота удобно пользоваться растворами хлорного золота весьма небольших концентраций, 
(0,1…0,5%). В качестве восстановителей могут быть использованы 
сернокислое закисное железо, сернистый ангидрид, сероводород, 
гидразин, смесь глицерина и соды, хлористое олово, свинец, сера, 

6