Технология металлической платины

Очистка и обработка платины затруднялась высокой температурой её плавления (1773,5° С). В 1-й половине XIX века А. А. Мусин-Пушкин получил ковкую платину прокаливанием её амальгамы. В 1827 русские учёные П. Г. Соболевский и В. В. Любарский предложили новый способ очистки сырой платины, положивший начало порошковой металлургии. В течение года этим способом было очищено впервые в мире около 800 кг платины, то есть осуществлена переработка платины в больших масштабах. В 1859 французские учёные А. Э. Сент-Клер Девиль и А. Дебре впервые выплавили платину в печи в кислородно-водородном пламени. Первые работы по электролизу золота относятся к 1863, в производство этот метод введён в 80-х гг. XIX века.

Цианистый процесс

Кроме амальгамации, в 1886 впервые в России было осуществлено извлечение золота из руд хлорированием (Кочкарьский рудник на Урале). В 1896 году на том же руднике пущен первый в России завод по извлечению золота цианированием (первый такой завод построен в Йоханнесбурге (Южная Африка) в 1890). Вскоре цианистый процесс применили для извлечения серебра из руд.

В 1887—1888 в Англии Дж. С. Мак-Артур и братья Р. и У. Форрест получили патенты на способы извлечения золота из руд обработкой их разбавленными щелочными цианистыми растворами и осаждения золота из этих растворов цинковой стружкой. В 1893 проведено осаждение золота электролизом, в 1894 — цинковой пылью. В СССР золото добывают в основном из россыпей; за рубежом около 90 % золота — из рудных месторождений.

По эффективности добычи благородных металлов из россыпей лучшим является дражный способ, менее экономичны скреперно-бульдозерный и гидравлический. Подземная разработка россыпей почти в 1,5 раза дороже дражного способа; в СССР её применяют на глубоких россыпях в долинах рр. Лены и Колымы. Серебро добывают главным образом из рудных месторождений. Оно встречается в основном в свинцово-цинковых месторождениях, дающих ежегодно около 50 % всего добываемого серебра; из медных руд получают 15 %, из золотых 10 % серебра; около 25 % добычи серебра приходится на серебряные жильные месторождения. Значительную часть платиновых металлов извлекают из медно-никелевых руд. Платину и металлы её группы выплавляют вместе с медью и никелем, и при очистке последних электролизом они остаются в шламе.

Гидрометаллургия

Для извлечения благородных металлов широко пользуются методами гидрометаллургии, часто комбинируемыми с обогащением. Гравитационное обогащение благородных металлов позволяет выделять крупные частицы металла. Его дополняют цианирование и амальгамация, первое теоретическое обоснование которой дано советским учёным И. Н. Плаксиным в 1927. Для цианирования наиболее благоприятно хлористое серебро; сульфидные серебряные руды часто цианируют после предварительного хлорирующего обжига. Золото и серебро из цианистых растворов осаждают обычно металлическим цинком, реже углём и смолами (ионитами). Извлекают золото и серебро из руд селективной флотацией. Около 80 % серебра получают главным образом пирометаллургией, остальное количество — амальгамацией и цианированием.

Аффинаж

Благородные металлы высокой чистоты получают аффинажем. Потери золота при этом (включая плавку) не превышают 0,06 %, содержание золота в аффинированном металле обычно не ниже 999,9 пробы; потери платиновых металлов не свыше 0,1 %. Ведутся работы по интенсификации цианистого процесса (цианирование под давлением или при продувке кислорода), изыскиваются нетоксичные растворители для извлечения благородных металлов, разрабатываются комбинированные методы (например, флотационно-гидрометаллургический), применяются органические реагенты и др. Осаждение благородных металлов из цианистых растворов и пульп эффективно осуществляется с помощью ионообменных смол. Успешно извлекаются благородные металлы из месторождений при помощи бактерий (см. Бактериальное выщелачивание).

Для химического рафинирования годятся любые отходы, содержащие золото. Таким сырьём служат контакты, полупроводниковые изделия (диоды, транзисторы, радиолампы отечественные, и т. д.). При рафинировании золотосодержащего сырья прежде всего нужно отделить из общей массы сырьё, содержащее железо, действием обычного магнита, так как переработка сырья, содержащего железо, требует иной схемы работы. Железосодержащее сырье обрабатывается концентрированной соляной кислотой или серной кислотой до растворения всего железа. Дальнейший ход рафинирования описан ниже. После отделения железа сырьё в основном представляет собой смесь сплавов меди, цинка, олова, серебра и других металлов. Для растворения применяют 30—40 % азотную кислоту; процесс проводят до того состояния, когда при внесении новых порций кислоты и при нагреве перестаёт выделяться диоксид азота. При этом все сливы помещаются в отдельную ёмкость, отстаиваются и аккуратно декантируются, в осадке золото унесённое во время слива отработанной кислоты. После декантации в раствор вливается насыщенный раствор поваренной соли, при этом выделяется хлорид серебра.

В осадок, содержащий золото, прибавляется концентрированная соляная кислота, (в расчёте 20 мл кислоты на 1 мл осадка). Раствор с осадком нагревается до кипения и осторожно добавляют концентрираванную азотную кислоту по каплям. Конец прибавлении азотной кислоты определяют по окончании обильного выделения окислов азота. Раствор упаривают досуха 3 раза, прибавляют после каждого упаривания соляную кислоту. Раствор фильтруют, и к фильтрату приливают при нагревании насыщенный раствор сульфата железа(II). Золото выделяется из раствора в виде крупного хорошо фильтрующегося осадка коричневого цвета. Осадок фильтруют, и на фильтре хорошо промывают большим количеством воды. Осадок переносят в стакан и кипятят с концентрированной азотной кислотой для удаления железа, меди и серебра. Фильтруют, промывают водой. Сушат, и сплавляют с натриевой селитрой и бурой. Королёк металла содержит 99,95 % золота.