WO2017153547A1 - Elektrolytische raffination von rohgold - Google Patents

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WO2017153547A1
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Thorsten Koras
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/20—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of noble metals

Definitions

  • the invention relates to a process for the electrochemical refining of crude gold
  • crude gold Contaminated gold, hereinafter referred to as crude gold, is particularly important in the recycling of electro-technical and electronic Bayteie.
  • crude gold is a gold alloy, which consists of fine gold and admixtures of other metals. As admixtures often occur in particular copper and possibly also silver.
  • US Pat. No. 4,612,093 B describes a process for recovering fine gold from an electrolytically dissociable crude gold anode. This method is characterized by a first electrolyte region with the anode and by a second electrolyte region with a (carbon) cathode. Both regions are separated by a semipermeable membrane that is impermeable to gold ions from the first electrolyte region toward the cathode.
  • the electrolyte in the first electrolyte region comprises an aqueous solution with dissociated halogens and an initially oxygen-supplying additive.
  • US Pat. No. 5,009,755 B likewise describes a process for recovering fine gold from a crude gold anode to be dissolved by electrosolation. This procedure also makes use of that anode-side region is separated by a semipermeable membrane from the cathode-side region.
  • the aqueous electrolyte solution contains a) halogen ions, in particular dissociated ammonium chloride, which also serves to form soluble silver and copper compounds, and
  • the semipermeable membrane is impermeable to ions containing gold, insoluble components and abrasive oxide particles.
  • the extraction of fine gold from the gold-containing ions in the anode-side region is carried out by adding bisulfite salts.
  • FIG. 1 representation for the first process step - Anodic dissolution of the raw gold
  • FIG. 2 shows the second method step - cathodic deposition of simply refined fine gold
  • FIG. 3 shows the third method step - anodic dissolution of the simply refined fine gold
  • FIG. 4 shows the fourth process step - cathodic deposition of twice refined fine gold.
  • the electrolytic refining for the production of fine gold from contaminated with accompanying elements raw gold takes place in a tub 1/2 "which is divided by a permeable for particular ion membrane 3 in a first area 1 and a second region. 2
  • Each area comprises an electrode A1, K2 and an electrolyte solution E1, E2.
  • As starting elements are base metals such as copper, nickel, tin and zinc or their compounds, as noble metals are silver, palladium and platinum metals or their compounds to consider.
  • the anodic dissolution of the raw gold see Fig. 1, in the first region 1 acting as an anode electrode A1 made of raw gold or acting as an anode loaded with raw gold scrap anode basket or acting as an anode with raw gold scrap in Contact contact rod connected to the positive pole of a voltage source for a DC circuit.
  • This anode A1 is arranged in an aqueous electrolyte solution E1 containing dissociated hydrochloric acid and / or dissociated chloride salts.
  • the hydrochloric acid concentration of the electrolyte solution E1 is in the range between 5 and 15%.
  • With dissociation the decay of a molecule, e.g. called a salt in its ionic constituents.
  • Dissolution of common salt in an aqueous solution results in positively charged sodium ions and negatively charged chlorine ions.
  • an electrode K2 acting as a cathode is connected to the negative pole of the voltage quenules and arranged in a dissociated sulfuric acid and / or dissociated sulfate salts containing aqueous electrolyte solution E2.
  • the sulfuric acid concentration in the electrolyte solution E2 is about 10%
  • the membrane 3 separates both electrolyte solutions E1 and E2 from each other.
  • the raw gold anode is dissolved to form positively charged base metal containing cations and negatively charged gold containing anions (also called negatively charged gold complex anions).
  • the membrane 3 is only permeable to positively charged cations formed in the first region 1 in the direction of the negative cathode K2 arranged in the second region 2, at which point the metal contained in the cations, optionally copper, for example, precipitates.
  • anode basket of electrically conductive material loaded with raw gold scrap also comes into consideration.
  • the contact between the anode basket and the crude gold scrap must be ensured.
  • a Koniaktstab in contact with the raw gold scrap can be used as an anode.
  • the cathodic deposition of simply refined fine gold see FIG. 2, after dissolution of the raw gold in the first region 1 according to the first method step in the first region 1 in the electrolyte solution E1, a negative electrode connected to the negative pole of the voltage source. Dene acting as a cathode electrode K1 'arranged.
  • an electrode A2 which is connected to the positive pole of the current source and acts as the anode, is arranged in the electrolyte solution E2.
  • the precipitation of the gold from the originally negatively charged gold-containing anions takes place at the negative cathode K1 in the first area 1 as simply refined fine gold.
  • the simply refined gold has a higher degree of purity than the gold in the raw gold anode A1 or in the raw gold scrap .
  • the electrode K1 in the first region 1 which is coated with simply refined fine gold, is connected to the positive pole of the voltage source in the first region 1 and into the electrolyte solution containing hydrochloric acid E1 is arranged in the second area 2 an electrode K2 ', which is connected to the negative pole of the voltage source and acts as a cathode, is arranged in the electrolyte solution E2 containing sulfuric acid,
  • the simply refined fine gold adhered to the electrode AV is dissolved to form positively charged base metal-containing cations such as copper cations and negatively charged gold-containing anions.
  • the membrane 3 is only permeable to positively charged cations formed in the first region i in the direction of the negative cathode K2 'arranged in the second region 2, at which point the base metal contained in the cations precipitates.
  • the electrode K1 'acting as the cathode is connected to the negative pole of the voltage source and placed in the electrolyte solution E1 in the first region 1.
  • the electrode A2 'acting as the anode is connected to the positive pole of the voltage source and arranged in the electrolyte solution E.2.
  • the gold from the anions originally containing negatively charged gold in the first region 1 precipitates at the negative cathode K1 'as a double refined fine gold down.
  • the double-refined gold has a higher degree of purity than the simply refined gold.
  • the first to fourth process steps according to the invention may be followed by further process steps five and six.
  • the twice-refined fine gold deposited cathodically in the fifth and sixth method step would be dissolved anodically and cathodically deposited in the sixth method step in analogy to the fourth method step as triple-refined fine gold.
  • subsequent seventh and eighth process step analogous to the third and fourth or fifth and sixth process steps fourfold refined fine gold can be obtained, etc.
  • the method according to the invention is preferably a example of the company lon-power GmbH,
  • the inventive method is carried out at a temperature of about 55 degrees Celsius.
  • the gold dissolving process steps one and three are carried out at a voltage of 5 to 6 volts with a maximum current of 30 amps; the gold depositing process steps two and four at a voltage of 2 to 4 volts and a current of 8 to 20 amperes.
  • the addition of silver in the anodic raw gold reacts with the hydrochloric acid contained in the electrolyte E1: It forms poorly water-soluble silver chloride, which is reflected in particular as an undesirable solid coating on the raw gold anode or the raw gold scrap. This coating prevents or limits the contact of the electrolyte E1 with the raw gold anode or with the raw gold scrap and therefore hinders the electrolysis.
  • This brittle coating provides a better contact of the electrolyte El with the raw gold anode or with the raw gold scrap and therefore does not limit the electrolysis process as much as is the case with silver chloride.
  • the application of ultrasound to the raw gold anode A1 or of the raw gold scrap forms the formation of an undesirable solid coating of silver chloride on the raw gold anode or Can reduce crude gold scrap or inventively replace the only slightly adhering to the raw gold anode or the raw gold scrap brittle coating mechanically.
  • the electrode A1 made of raw gold or the Rohgotd scrap (in the anode basket or in contact with the contact rod) is subjected to ultrasound.
  • ultrasonic vibrator elements are available as Handeisware » mounted in a housing.
  • This housing is so coupled via a chamber with the outer wall of the tub 1/2, that the exiting from the housing ultrasonic vibrations as lossless pass the filled with water or Giycerin chamber and can impinge on the anode in the tub 1/2.
  • the wall of the chamber and the tub in the region of the ultrasonic vibrations passing through it consists of a material, preferably of polypropylene, which allows the ultrasound to pass through as lossless as possible.
  • the frequency of the ultrasonic transducer elements used lays at 40 KHz. They have no direct contact with the electrolyte. As a source of the ultrasonic oscillator elements may be mentioned;
  • resulting insoluble particles such as silver chloride or the detached from the anode of the anode particles of the brittle coating are filtered out.
  • This filtering can be done for example by means of a circulation pump.
  • filter cartridges No. NT 10 "(Article No.
  • three titanium electrodes are used as cathode K2 in method step one and cathode K2 'in the method step.
  • anode A1 in process step three as cathode K1 in process step two, as cathode K1 in process step four, as anode A2 in process step two, as anode A2 in process step four, and as anode in process step one, if it does not itself consist of crude gold, used are placed titanium electrodes.
  • the anode basket for receiving the raw gold scrap consists of a mesh-like mesh made of expanded titanium expanded metal.

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Abstract

Verfahren zur Gewinnung von Feingold durch elektrolytische Raffination von mit Begleitelementen verunreinigtem Rohgold, wobei die Elektrolyse in einer Wanne erfolgt, die durch eine für Gold enthaltende Anionen undurchlässige Membran in einen ersten Bereich mit der Elektrolyt-Lösung, welche dissoziierte Salzsäure und einen zweiten Bereich mit der Elektrolytlösung, welche dissoziierte Schwefelsäure enthält aufgeteilt ist. Das Rohgold wird in einem ersten Schritt anodisch aufgelöst, und in einem zweiten Schritt als einfach raffiniertes Feingold kathodisch abgeschieden, In einem dritten Schritt wird das einfach raffinierte Feingold anodisch aufgelöst und in einem vierten Schritt kathodisch als zweifach raffiniertes Feingold (mit bis zu einer 99,999 %-igen Reinheit) abgeschieden. Die Ausbildung eines festen Silber-Chlorid Überzuges an der Anode in der Elektrolyt-Lösung wird durch Beifügung von Harnstoff und Beaufschlagung der Anode mit Ultraschall verhindert bzw. verringert.

Description

Elektrolytische Raffination von Rohgold
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektroiytischen Raffination von Rohgold,
Verunreinigtes Gold, im Folgenden als Rohgold bezeichnet, fällt insbesondere beim Recycling elektrotechnischer und elektronischer Bayteie an. Üblicherweise soll durch das Recycling (Fein)-Gold höheren Reinheitsgrades als im vorliegenden Rohgold gewonnen werden, Rohgold ist eine Goldlegierung, die aus Feingold und Beimengungen anderer Metalle besteht. Als Beimengungen treten häufig insbesondere Kupfer und gegebenenfalls auch Silber auf.
Eines der bekanntesten elektrolytischen Verfahren zur Gewinnung von Feingold höchsten Reinheitsgrades wird in der Fachliteratur mit Wohlwill-Verfahren bezeichnet {nach dem Erfinder namens Erich Wohlwill), In der Elektrolyt-Lösung ist dissoziierte Tetrachloridogoldsäure HAuCk (chloroauric acid) enthalten. Als Anode wird Rohgold verwendet, welches aufgelöst wird. Durch Ionen-Transfer schlägt sich Feingold an der Kathode nieder,
In der US 4 612 093 B ist ein Verfahren zur Gewinnung von Feingold aus einer elektrolytisch aufzulö- senden Rohgold Anode beschrieben. Dieses Verfahren ist durch einen ersten Elektrolytbereiches mit der Anode und durch einen zweiten Elektrolytbereich mit einer (Karbon-) Kathode gekennzeichnet. Beide Bereiche sind von einer semipermeablen Membran getrennt, die für Goldionen aus dem ersten Elektrolytbereich in Richtung Kathode undurchlässig ist. Der Elektrolyt im ersten Elektrolytbereich um- fasst eine wässrige Lösung mit dissoziierten Halogenen und einen anfangs Sauerstoff liefernden Zu- satz. Durch Zugabe von Bisulfit-Ionen zu der separierten Lösung, welche Gold enthaltende Ionen enthält, wird das Feingold ausgefällt, siehe Anspruch 8, Absatz e der US 4 612 093 B.
In der US 5 009 755 B ist ebenfalls ein Verfahren zur Gewinnung von Feingold aus einer elektroiytisch aufzulösendes Rohgold Anode beschrieben. Dieses Verfahren macht auch davon Gebrauch, dass der anodenseitige Bereich durch eine halbdurchlässige Membran vom kathodenseitigen Bereich getrennt ist. Die wässrige Elektrolytlösung enthält a) Halogen-Ionen, insbesondere dissoziiertes Ammonium-Chlorid, welches auch der Bildung löslicher Silber- und Kupferverbindungen dient und
b) einen anfangs wirkenden Sauerstoffspender zur Beeinflussung des Elektropotentials.
Die halbdurchlässige Membran ist für Gold enthaltende Ionen, für unlösliche Komponenten und abrasi- ve Oxyd- Partikel undurchlässig. Die Gewinnung von Feingold aus den Gold enthaltenden Ionen im anodenseitigen Bereich erfolgt durch Zugabe von Bisulfit— Salzen.
Es ist Aufgabe der Erfindung., ein mehrstufiges, vorzugsweise zweistufiges Verfahren, anzugeben zur Gewinnung von Feingold durch elektrolytische Raffination von mit Begleitelementen verunreinigtem Rohgold. Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Maßnahmen zur Entfernung nichtlöslicher Partikel, insbesondere von sich während der Elektrolyse bildenden Chlor-Verbindungen mit den im Rohgold enthaltenen Beimengungen von Silber, Palladium und Platin sind in den Unteransprüchen 3 und 4 gekennzeichnet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
Fig. 1 Darstellung zum ersten Verfahrensschritt - Anodische Auflösung des Rohgoldes; Fig. 2 Darstellung zum zweiten Verfahrensschritt - Kathodische Abscheidung von einfach raffiniertem Feingold;
Fig. 3 Darstellung zum dritten Verfahrensschritt - Anodische Auflösung des einfach raffinierten Fein- goldes; und
Fig. 4 Darstellung zum vierten Verfahrensschritt - Kathodische Abscheidung von zweifach raffiniertem Feingold. Die elektrolytische Raffination zur Gewinnung von Feingold aus mit Begleitelementen verunreinigtem Rohgold erfolgt in einer Wanne 1/2» die durch eine für bestimmte Ionen durchlässige Membran 3 in einen ersten Bereich 1 und einen zweiten Bereich 2 aufgeteilt ist. Jeder Bereich umfasst eine Elektrode A1 , K2 und eine Elektrolyt-Lösung E1 , E2. Als Begteitelemente sind unedle Metalle wie Kupfer, Nickel, Zinn und Zink bzw. deren Verbindungen, als edle Metalle sind Silber, Palladium und Platinmetalle bzw. deren Verbindungen zu berücksichtigen.
Für den ersten Verfahrensschritt, der anodischen Auflösung des Rohgoldes, siehe Fig. 1 , wird im ersten Bereich 1 eine als Anode wirkende Elektrode A1 aus Rohgold oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott beladener Anodenkorb oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott in Kontakt ste- hender Kontaktstab mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle für einen Gleichstromkreis verbunden. Diese Anode A1 wird in einer dissoziierte Salzsäure und / oder dissoziierte Chloridsalze enthaltenden wässrigen Elektrolyt-Lösung E1 angeordnet. Die Salzsäure-Konzentration der Elektrolyt-Lösung E1 liegt im Bereich zwischen 5 und 15%. Mit Dissoziation wird der Zerfall eines Moleküls, z.B. eines Salzes in seine Ionen-Bestandteile bezeichnet. Bei Auflösung von Kochsalz in einer wässrigen Lösung ergeben sich positiv geladene Natrium- Ionen und negativ geladene Chlor-Ionen.
Im zweiten Bereich 2 wird eine als Kathode wirkende Elektrode K2 mit dem negativen Pol der Span- nungsquefle verbunden und in einer dissoziierte Schwefelsäure und/oder dissoziierte Sulfat-Salze enthaltenden wissrigen Elektrolyt-Lösung E2 angeordnet. Die Schwefelsäure-Konzentration in der Elektrolyt-Lösung E2 liegt bei ca. 10%,
Die Membran 3 trennt beide Elektrolyt-Lösungen E1 und E2 voneinander. Die aus Rohgold bestehende Anode wird unter Bildung von positiv geladenen unedle Metalle enthaltenden Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen (auch negativ geladene Gold- Komplex-Anionen genannt) aufgelöst. Die Membran 3 ist nur für positiv geladene im ersten Bereich 1 gebildete Kationen in Richtung der im zweiten Bereich 2 angeordneten negativen Kathode K2 durchlässig, an der sich das in den Kationen enthaltene Metall, gegebenenfalls z.B. Kupfer niederschlägt.
In der Elektrolyt-Lösung E1 im ersten Bereich 1 werden negative geladene Gold enthaltenden Anionen angereichert.
Als Anode im Bereich 1 im ersten Verfahrensschritt kommt auch ein mit Rohgold-Schrott beladener sogenannter Anodenkorb aus stromleitfähigem Material in Betracht, Der Kontakt zwischen Anodenkorb und dem Rohgold-Schrott muss gewährleistet sein. Des Weiteren kann auch ein Koniaktstab in Kontakt zum Rohgold-Schrott als Anode verwendet werden.
Für den zweiten Verfahrensschritt, der kathodischen Abscheid ung von einfach raffiniertem Feingold, siehe Fig. 2, wird nach Auflösung des Rohgolds im ersten Bereich 1 gemäß erstem Verfahrensschritt im ersten Bereich 1 in der Elektrolyt-Lösung E1 eine mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbun- dene als Kathode wirkende Elektrode K1 ' angeordnet.
Im zweiten Bereich 2 wird in der Elektrolyt-Lösung E2 eine mit dem positiven Pol der Stromquelle verbundene als Anode wirkende Elektrode A2 angeordnet. Der Niederschlag des Goldes aus den ursprünglich negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen erfolgt an der negativen Kathode K1 im ersten Bereich 1 als einfach raffiniertes Feingold, Das einfach raffinierte Gold weist einen höheren Reinheitsgrad auf als das Gold in der Rohgold-Anode A1 oder im Rohgold-Schrott. Im dritten mit„Anodische Auflösung des einfach raffinierten Feingoldes" bezeichneten Verfahrensschritt wird die gemäß zweiten Verfahrensschritt mit einfach raffiniertem Feingold beschichtete Elektrode K1 im ersten Bereich 1 als Anode wirkende Elektrode A1' mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Salzsäure enthaltenden Elektrolyt-Lösung E1 angeordnet. Im zweiten Bereich 2 wird eine mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundene als Kathode wirkende Elektrode K2' in der Schwefelsäure enthaltenden Elektrolyt-Lösung E2 angeordnet,
Dass das an der Elektrode AV haftende einfach raffinierte Feingold wird unter Bildung von positiv gela- denen unedle Metalle enthaltenden Kationen, wie Kupfer-Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen aufgelöst.
Die Membran 3 ist nur für positiv geladene im ersten Bereich i gebildete Kationen in Richtung der im zweiten Bereich 2 angeordneten negativen Kathode K2' durchlässig, an der sich das in den Kationen enthaltene unedle Metall niederschlägt.
Für den vierten Verfahrensschritt„.Kathodische Abscheidung von zweifach raffiniertem Feingold" wird nach Auflösung des einfach raffiniertem Feingold gemäß drittem Verfahrensschritt die als Kathode wirkende Elektrode K1' mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt- Lösung E1 im ersten Bereich 1 angeordnet.
Im zweiten Bereich 2 wird die als Anode wirkende Elektrode A2' mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt-Lösung E.2 angeordnet, Das Gold aus den ursprünglich negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen im ersten Bereich 1 schlägt sich an der negativen Kathode K1 ' als zweifach raffiniertes Feingold nieder. Das zweifach raffinierte Gold weist einen höheren Reinheitsgrad auf als das einfach raffinierte Gold.
Den ersten bis vierten Verfahrensschritten können sich erfindungsgemäß weitere Verfahrensschritte fünf und sechs anschließen. Im fünften Verfahrensschritt würde in Analogie zum dritten Verfahrensschritt das im fünften und sechsten Verfahrensschritt kathodisch abgeschiedene zweifach raffinierte Feingold anodisch aufgelöst und im sechsten Verfahrensschritt in Analogie zu, vierten Verfahrensschritt als dreifach raffiniertes Feingold kathodisch abgeschieden werden. In daran wieder anschließendem siebten und achten Verfahrensschritt analog zu den dritten und vierten bzw. fünften und sechsten Verfahrensschritten kann vierfach raffiniertes Feingold gewonnen werden usw. Für das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise eine z.B. von der Firma lon-power GmbH,
Level 5, Terimaisir. Mitte 18; D 85356 München als Handelsware vertriebene Membran verwendet, welche aus sulfonierten Tetrafluorethylen (PTFE) -Polymer mit ionischen Eigenschaften (mit negativ geladenen SO3 Resten) besteht. Diese Eigenschaft ist umschrieben mit„selektiv leitend für Protonen und andere Kationen (Sperreffekt für Anionen)."
Derartige Membran wurden bisher für folgende technische Anwendungen eingesetzt (Zitat, Fundstelle https://de.wikipedia.org/wiki/Nafion), nicht aber für die erfindungsgemäße elektrolytische Gold- Raffination:
Ionenaustauscher -Membranen bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse
Trocknung oder Befeuchtung von Gasen aufgrund seiner hohen Selektivität und Permeabilität für Wasser(dampf)
Protonen-Ausstauscher-Membran in Polymerelektrolyt- und Direktmethanolbrennstoffzellen Herstellung von Chromsäure und Regenerierung von verunreinigten Chrombädern
Herstellung von Kaliumdicyanidoaurat (-1) durch Auflösung einer Goldanode in Kaliumcyanid (KCN)
Als stark saurer, fester Katalysator
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei einer Temperatur von ca. 55 Grad Celsius durchgeführt. Die Gold auflösenden Verfahrensschritte eins und drei erfolgen bei einer Spannung von 5 bis 6 Volt mit einer Stromstärke von maximal 30 Ampere; die Gold abscheidenden Verfahrensschritte zwei und vier bei einer Spannung von 2 bis 4 Volt und einer Stromstärke von 8 bis 20 Ampere. Die Silberbeimengung im anodischen Rohgold reagiert mit dem im Elektrolyten E1 enthaltenen Chlor der Salzsäure: Es bildet sich schwer wasserlösliches Silberchlorid, das sich insbesondere als unerwünschter fester Überzug an der Rohgold-Anode bzw. am Rohgold-Schrott niederschlägt. Dieser Überzug verhindert oder schränkt den Kontakt des Elektrolyten E1 mit der Rohgold-Anode bzw. mit dem Rohgold-Schrott ein und behindert deshalb die Elektrolyse.
Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, dass durch Beifügung von Harnstoff (Kohlensäurediamid) in den Elektrolyten E1 die Bildung von Silberchlorid dahingehend beeinflusst wird, dass sich nunmehr nur noch ein brüchiger Überzug an der Rohgold-Anode bzw. dem Rohgold-Schrott ausbildet. Dieser brüchi- ge Überzug haftet im Vergleich zu dem vormals festen Überzug aus Silberchlorid nur noch leicht an der Rohgold Anode bzw. dem Rohgold-Schrott an.
Dieser brüchige Überzug gewährt einen besseren Kontakt des Elektrolyten El mit der Rohgold-Anode bzw. mit dem Rohgold-Schrott und schränkt deshalb den Elektrolyse-Vorgang nicht mehr so stark ein, wie es bei Silberchlorid der Fall ist.
Es wurde weiterhin beobachtet.» das eine Beaufschlagung der Rohgold-Anode A1 bzw. des Rohgold- Schrotts (im Anodenkorb oder in Kontakt zum Kontaktstab) mit Ultraschall erfindungsgemäß die Ausbil- dung eines unerwünschten festen Überzugs aus Silberchlorid an der Rohgold-Anode bzw. am Rohgold- Schrott vermindern kann oder erfindungsgemäß den nur leicht an der Rohgold-Anode bzw. dem Rohgold-Schrott anhaftenden brüchigen Überzug mechanisch ablösen kann.
Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß die Elektrode A1 aus Rohgold bzw. der Rohgotd-Schrott (im Anodenkorb oder in Kontakt mit dem Kontaktstab) mit Ultraschall beaufschlagt.
Zur Ultraschall-Beaufschlagung werden als Handeisware verfügbare sogenannte Ultraschal-Schwinger- Elemente benutzt» die in einem Gehäuse montiert sind. Dieses Gehäuse ist über eine Kammer derart mit der Außenwandung der Wanne 1/2 gekoppelt, dass die aus dem Gehäuse austretenden Ultraschall- Schwingungen möglichst verlustfrei die mit Wasser oder Giycerin gefüllte Kammer passieren und auf die Anode in der Wanne 1/2 auftreffen können. Die Wandung der Kammer und der Wanne im Bereich der sie passierenden Ultraschalschwingungen besteht aus einem Material, vorzugsweise aus Polypropylen, welches den Ultraschall möglichst verlustfrei passieren lässt. Die Frequenz der verwendeten Ultraschall-Geber-Elemente legt bei 40 KHz. Sie haben keinen direkten Kontakt mit dem Elektrolyten. Als Bezugsquelle der Ultraschall-Schwinger-Elemente sei genannt;
Martin-WALTER Ultraschall-Technik AG, Hardstr. 13, D-75334 Straubenhard.
Aus der mit Salzsäure versetzten Elektrolyt-Lösung E1 werden gegebenenfalls anfallende unlösliche Partikel wie Silberchlorid oder die vom Ultraschall von der Anode abgelösten Partikel des brüchigen Überzugs herausgefiltert. Dieses Herausfiltern kann z.B. mittels einer Kreislauf-Pumpe erfolgen. Als Filtermaterial können z.B. die als Handelsware verfügbaren Filterkerzen Nr. NT 10" (Artikelnr. 11007) der Fa. Filtertechnik Jäger GmbH (Siemensstr.1 , D- 89264 Weißen horn) verwendet werden. Diese Filterkerzen sind nur für Partikel kleiner als 5 Mikrometer durchlässig. ln den Verfahrensschritten zur Auflösung des Roh- oder Feingoldes wird jeweils eine neu angesetzte Elektrolyt-Lösung E1 mit vorgebbaren Anfangs-Anteilen an Salzsäure und Harnstoff (Kohlensäuredia- mid) verwendet. Dadurch kann z.B. gewährleistet werden, dass in dem dissoziierte Salzsäure enthaltenden Elektrolyten E1 zu Beginn des ersten und dritten Verfahrensschrittes die Konzentration der Chlo- rid-lonen die gleiche ist Und sieh keine durch ynterschiedliche Konzentrationen ergebende unterschiedliche Auflösungszeiten für das Gold ergeben,
Um zu vermeiden, dass sich während der Elektrolyse an den Elektroden durch chemische Prozesse das Elektrodenmaterial auflösende Reaktionen ergeben, werden als Kathode K2 im Verfahrensschritt eins und als Kathode K2' im Verfahrensschritt drei Titan-Elektroden verwendet. Als Anode A1 im Verfahrensschritt drei, als Kathode K1 im Verfahrensschritt zwei, als Kathode K1 im Verfahrensschritt vier, als Anode A2 im Verfahrensschritt zwei, als Anode A2 im Verfahrensschritt vier, sowie als Anode im Verfahrensschritt eins, soweit sie nicht selbst aus Rohgold besteht, werden platzierte Titan-Elektroden verwendet.
Der Anodenkorb zur Aufnahme des Rohgold-Schrotts besteht aus einem maschenartigen Geflecht aus platziertem Titan-Streckmetall.
Bezugszeichen liste
1 erster Bereich
2 zweiter Bereich
3 Membran
½ Wanne
A1 Anode
A2 Anode
K1 Kathode
K2 Kathode
E1 Elektrolyt-Lösung
E2 Elektrolyt-Lösung
A'1 Anode
Κ'1 Kathode

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Verfahren zur Gewinnung von Feingold durch elektrolytische Raffination von mit Begleitelementen verunreinigtem Rohgold, wobei die Elektrolyse in einer Wanne erfolgt» die durch eine für bestimmte Ionen durchlässige Membran (3) in einen ersten Bereich (1) und einen zweiten Bereich (2) aufgeteilt ist, wobei jeder Bereich eine Elektrode und eine Elektrolyt-Lösung um- fasst, gekennzeichnet durch folgende aufeinanderfolgende Verfahrensschritte; a) Anodische Auflösung des Rohgoldes
Im ersten Bereich (1) wird eine als Anode wirkende Elektrode (A1 ) aus Rohgold oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott beladener Anodenkorb oder ein als Anode wirkender mit Rohgold-Schrott in Kontakt stehender Kontaktstab mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle (14) für einen Gleichstromkreis verbunden und in einer dissoziierte Salzsäure und / oder dissoziierte Chloridsalze enthaltenden Elektrolyt-Lösung (E1) angeordnet, im zweiten Bereich (2) wird eine als Kathode wirkende Elektrode (K2) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und in einer dissoziierte Schwefelsäure und/oder dissoziierte Sulfat-Salze enthaltenden Elektrolyt-Lösung (E2) angeordnet, wobei die Membran (3) beide Elektrolyt-Lösungen (E1) und (E2) voneinander trennt, wobei sich das Rohgold unter Bildung von positiv geladenen unedle Metalle enthaltenden Kationen, wie Kupfer-Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen auflöst, und wobei die Membran (3) nur für positiv geladene im ersten Bereich (1) gebildete Kationen in Richtung der im zweiten Bereich (2) angeordneten negativen Kathode (K2) durchlässig ist, an der sich das in den Kationen enthaltene unedle Metall niederschlägt und wobei die Elektrolyt-Lösung (El) im ersten Bereich (1) mit negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen angereichert wird;. b) Kathodische Abscheidung von einfach raffinierten Feingold
Nach Auflösung des Rohgolds im ersten Bereich (1) gemäß Verfahrensschritt eins wird im ersten Bereich (1) in der Elektrolyt-Lösung (E1 ) eine mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbundene als Kathode wirkende Elektrode (K1) angeordnet und im zweiten Bereich (2) in der Elektrolyt-Lösung (E2) wird eine mit dem positiven Pol der Stromquelle verbundene als Anode wirkende Elektrode (A2) angeordnet, wobei sich das Gold aus den ursprünglich ne- gativ geladenen Gold enthaltenden Anionen im ersten Bereich (1) an der negativen Kathode
K1 als einfach raffiniertes Feingold mit höherem Reinheitsgrad niederschlägt als der Reinheitsgrad des Goldes in der Rohgold-Anode (A1) beträgt; c) Anodische Auflösung des einfach raffinierten Feingoldes
Die gemäß Verfahrensschritt zwei mit einfach raffiniertem Feingold beschichtete Elektrode
(K1) wird im ersten Bereich (1) als Anode wirkende Elektrode (Α1') mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Salzsäure enthaltenden Elektrolyt-Lösung (E1) angeordnet während im zweiten Bereich (2) eine mit dem negativen Po! der Spannungsquelle verbundene als Kathode wirkende Elektrode (Κ2') in der Schwefelsäure enthaltenden Eiektrolyt- Lösung (E2) angeordnet wird, wobei das an der Elektrode (A1 ') haftende einfach raffinierte
Feingold unter Bildung von positiv geladenen unedle Metalle enthaltenden Kationen, wie Kupfer-Kationen, und negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen aufgelöst wird, und wobei die Membran (3) nur für positiv geladene im ersten Bereich (1) gebildete Kat-ionen in Richtung der im zweiten Bereich (2) angeordneten negativen Kathode K2' durchlässig ist, an der sich das in den Kationen enthaltene unedle Metall niederschlägt;. d) Kathodische Abscheidung von zweifach raffiniertem Feingold
Nach Auflösung des einfach raffiniertem Feingold gemäß Verfahrensschritt drei wird die als Kathode wirkende Elektrode (KT) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt-Lösung (E1) im ersten Bereich (1) angeordnet, während im zweiten Bereich
(2) die als Anode wirkende Elektrode (Α2') mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden und in der Elektrolyt-Lösung (E2) angeordnet wird, wobei sich das Gold aus den ursprünglich negativ geladenen Gold enthaltenden Anionen im ersten Bereich (1) an der negativen Kathode (KT) als zweifach raffiniertes Feingold mit höherem Reinheitsgrad niederschlägt ais der Reinheitsgrad des im Verfahrensschritt zwei an der Kathode (K1 ) niedergeschlagenen einfach raffinierten Goldes beträgt, wobei e) die Elektrolyt-Lösung (E1) zusätzlich Harnstoff (Kohlensäurediamid) enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadyrch gekennzeichnet, dass die Membran (3) aus an sich bekanntem sulfonierten Tetrafluorethylen (PTFE) -Polymer mit negativ geladenen S03 Resten besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (A1) aus Rohgold oder der Rohgold-Schrott im Anodenkorb oder der mit dem Kontaktstab in Kontakt stehende Rohgold-Schrott mit Ultraschall beaufschlagt wird,
4. Verfahren nach einem, der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der mit Salzsäure versetzten Elektrolyt-Lösung (E1) gegebenenfalls gebildete unlösliche Partikel wie Silberchlorid herausgefiltert werden,
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadyrch gekennzeichnet, dass in den Verfahrensschritten eins und drei zur Auflösung des Roh- oder Feingoldes jeweils eine neu angesetzte Elektrolyt-Lösung (E1) mit vorgebbaren Anfangs-Anteilen an Salzsäure und Harnstoff (Kohlensäurediamid) verwendet wird
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekinnzeichnet, dass die Kathode (K2) in Verfahrensschritt eins und die Kathode (Κ2') in Verfahrensschritt drei aus Titan hergestellt ist ,dass die Anode (Α1 ') in Verfahrensschritt drei, die Kathode (K1) in Verfahrensschritt zwei, die Kathode (K1 ') in Verfahrensschritt vier, die Anode (A2) in Verfahrensschritt zwei, die Anode (Α2') im Verfahrensschritt vier, sowie die Anode in Verfahrensschritt eins, soweit sie nicht selbst aus Rohgold besteht, aus Titan hergestellt ist, welches platiniert ist.
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