CHƯƠNG 5
LUYỆN VÀ TÁI SINH VÀNG
5.1. Nguyên liệu và các phương pháp luyện vàng
Nguyên liệu luyện vàng bao gồm quặng vàng, bán sản phẩm chứa vàng của các quá
trình xử lý quặng đa kim và các chi tiết phế liệu chứa vàng. Trong đó quặng vàng là nguyên liệu
chủ yếu.
5.1.1. Quặng vàng
Vàng nằm trong quặng ở dạng hạt kim loại tự sinh. Kích thước hạt vàng thường bé hơn
0,1 mm và có thể mịn tới mức chỉ quan sát được bằng kính hiển vi hoặc khơng. Một số trường hợp
đặc biệt tìm thấy vàng ở dạng cục lớn có khối lượng hàng kg. Cục vàng tự sinh lớn nhất tìm được ở
Chi-lê nặng 154 kg, thông thường cở hạt không q 100 m. Ngồi ra vàng cịn ở dạng khống hợp
chất với telu (đơi khi với selen) như khống calaverit AuTe2, crennerit (Au, Ag)Te2 và petzit (Ag,
Au)Te.
Hạt vàng tự sinh khơng ngun chất, trong nó có chứa các tạp chất: bạc, đồng, sắt và
một số lượng nhỏ các tạp chất: asen, chì, bitmut, telu, niken, mangan và nhóm platin. Thơng thường
hạt vàng tự sinh chứa 75-90% Au, 1-10% Ag, 0,2% Cu, tới 1% Fe.
Có thể chia quặng vàng thành hai loại: quặng vàng gốc và quặng vàng sa khoáng.
Quặng vàng gốc là quặng vàng nguyên sinh gồm các hạt vàng tự sinh xâm nhiễm trong
đá cùng các khoáng khác như thạch anh và các khống sunfua. Người ta có thể phân loại quặng
vàng gốc như sau:
- Quặng vàng thạch anh. Quặng này thực tế khơng chứa khống sunfua và là loại quặng
phổ biến.
- Quặng vàng thạch anh – pirit
- Quặng vàng thạch anh - asenopirit
- Quặng vàng thạch anh – antimon (antimon – vàng)
- Quặng vàng đồng sunfua.
Quặng vàng sa khoáng là loại quặng thứ sinh, được tạo thành do sự tác động của thiên
nhiên làm phong hoá, biến chất quặng vàng gốc. Trong quặng này các hạt vàng thường nằm lẫn với
cát và đất sét.
Hàm lượng vàng trong quặng dao động trong một phạm vi lớn từ bé hơn 1 g/t đến hàng
trăm g/t. Thông thường quặng vàng chứa 5-10 g/t Au. Hiện nay có thể xem quặng vàng sa khoáng
chứa 0,15 g/t Au và quặng vàng gốc chứa 35 g/t Au là quặng xử lý có kinh tế.
Ngồi quặng vàng ra, vàng còn ở lẫn trong các quặng kim loại màu khác như quặng
đồng, quặng chì – kẽm, quặng thiếc.
Trước đây vàng được khai thác chủ yếu từ quặng sa khoáng. Hiện nay, quặng vàng sa
khoáng gần như đã cạn kiệt và nhường chỗ cho việc khai thác quặng vàng gốc. Tỷ lệ các loại quặng
vàng như sau: quặng vàng gốc – 80%, quặng vàng sa khoáng – 2%, quặng đa kim chứa vàng – 18%.
5.1.2. Tinh quặng vàng.
Do hàm lượng vàng trong quặng bé nên thường phải làm giàu để thu được tinh quặng
vàng. Luyện vàng từ tinh quặng rõ ràng thuận lợi hơn so với luyện trực tiếp từ quặng.
Phương pháp làm giàu quặng chủ yếu là tuyển bằng trọng lực, dựa vào sự chênh lệch
lớn trọng lượng riêng của các hạt vàng tự sinh (17-18 g/cm3) của đất đá (2,6-5 g/cm3).
Quặng vàng gốc (đã nghiền mịn để tách các hạt vàng xâm nhiễm) hoặc quặng vàng sa
khoáng được tuyển trọng lực trên máy lắng và bàn đãi. Đối với quặng vàng có hạt hạt lớn thường
nghiền tới độ hạt –0,4 mm, nhưng đại đa số quặng, ngồi hạt vàng lớn cịn có nhiều hạt vàng bé nên
cần phải nghiền mịn tới độ hạt –0,043 mm.
Làm giàu trên máy lắng dựa trên sự phân chia các hạt khoáng vật theo tỷ trọng trong
nước đang dao động (xung động) tương đối so với các hạt được phân chia trong mặt phẳng đứng.
Xung động của môi trường tạo bởi cơ cấu truyền động đặc biệt
1
a. Máy lắng
Hình 5.1. Phân bố các sản phẩm trong máy lắng
Quặng nghiền ở dạng bùn (hình 5.1) được đổ lên sàng 1 của máy lắng. Khi làm giàu
nguyên liệu mịn, người ta xếp lên sàng một lớp đệm 2 từ vật liệu khác. Tỷ trọng của vật liệu làm
lớp đệm phải nhỏ hơn tỷ trọng của khoáng vật nặng trong hỗn hợp phận chia và lớn hơn tỷ trọng
khoáng vật nhẹ. Khi làm giàu quặng vàng, người ta dùng hạt kim loại hay quặng hematit để làm lớp
đệm. Cỡ hạt lớp đệm lớn hơn cỡ hạt tối đa của vật liệu làm giàu 3-6 lần. Bùn nguyên liệu chuyển
động theo lớp đệm dọc sàng. Dưới tác động của trọng lực, các hạt rắn có xu hướng lắng trên lớp
đệm, nhưng tốc độ lắng khác nhau. Các hạt nặng có tốc độ lắng lớn hơn các hạt nhẹ. Khi dòng nước
hướng lên, các hạt vàng chuyển động đi lên cùng nước chậm hơn các hạt đất đá chay nhẹ hơn. Khi
dòng nước đi xuống, các hạt vàng kịp đi qua sàng trước các hạt nhẹ. Khi lập lại xung động của nước
tạo bởi màng ngăn 3, vật liệu phân lớp theo tỷ trọng: các hạt vàng và khoáng vật nặng khác đi qua
lớp đệm và được tháo ra dưới sàng, các hạt nhẹ của đất đá chay ở lại trên bề mặt lớp đệm và tháo ra
qua ngưỡng tháo. Nước cấp vào máy lắng cùng với vật liệu làm giàu, ngồi ra người ta cịn bổ sung
một lượng nước dưới sàng.
Các thông số công nghệ của máy lắng ảnh hưởng đến thu hồi vàng và chất lượng tinh
quặng là đặc tính của lớp đệm, tần số và biên độ xung động, tốc độ đi lên của dòng nước dưới sàn,
năng suất máy, độ lỗng của liệu.
b. Bàn đãi gằn:
Hình 5.2. Bàn đãi gằn
1- mặt bàn; 2- máng nước; 3- các đường gờ
4- máng cấp liệu và nước; 5- bộ truyền động
Mặt bàn đãi gằn là mặt phẳng (có thể hình thang, hình chữ nhật hoặc hình thoi) được
nghiêng từ A B và dốc từ C D (xem hình 5.2). Mặt bàn được phủ lớp nhựa hoặc cao su, có
các rãnh, gờ để tạo dịng chảy rối. Các đường gờ có chiều dài tăng dần từ A B, chiều dày giảm
2
dần từ C D. Mặt bàn chuyển động theo nguyên lý lắc gằn và tiến lùi (khi lùi giật mạnh để các hạt
nặng không lùi kịp) nhờ cơ cấu truyền động kiểu cam – khuỷu
Qũy đạo chuyển động của các hạt khống vật trên bàn đãi như trên hình 5.3.
Quặng được cấp vào máng và chạy dọc theo bàn, còn nước được cấp theo máng quả
trám tràn thành lớp mỏng trên mặt bàn. Như vậy khi di chuyển trên mặt bàn, các hạt khoáng vật sẽ
chịu tác dụng của các lực sau:
+ Lực trọng lực của các hạt khoáng vật;
+ Lực ma sát giữa các hạt khoáng và mặt bàn tác dụng dọc theo bàn;
+ Lực đẩy của nước dọc theo bàn từ C D (bàn dốc) và ngang theo bàn từ A B (bàn
nghiêng).
Hình 5.3. Qũy đạo chuyển động của các hạt khoáng vật
Dưới tác dụng của trọng lực và lực ma sát, các hạt khoáng vật chuyển động dọc theo
bàn với tốc độ khác nhau V1 > V2, trong đó V1 là tốc độ di chuyển theo hướng ngang của các hạt
khoáng nặng (hạt khoáng nặng lực ma sát lớn, trọng lực lớn, khi bàn giất lùi đột ngột nó lùi chậm
hơn). Dưới tác dụng của dòng nước chảy ngang trên mặt bàn U2 > U1, vì các hạt khống vật nhẹ sẽ
trơi nhanh hơn.
Tổng hợp tác dụng 2 vectơ vận tốc, ta được qũy đạo ON cho các hạt khoáng nặng và
OM cho các hạt khống nhẹ.
Những đường gờ mặt bàn có tác dụng hỗ trợ việc phân chia khống vật. Dịng chảy trên
bề mặt sẽ cuốn các hạt khoáng nhẹ ra mép bàn, trong khe dòng chảy rối sẽ đưa các hạt nặng ra cuối
bàn.
Tốc độ chuyển động của bàn phụ thuộc vào kích thước hạt quặng đưa vào. Làm giàu
quặng cỡ hạt lớn thì chuyển động của bàn phải có bước đi dài và số lần dao động ít. Làm giàu cỡ
hạt nhỏ thì bàn có bước đi ngắn hơn nhưng tần số dao động lớn.
Độ dốc của bàn cũng có ảnh hưởng lớn đến kết qủa tuyển. Nếu độ dốc lớn thì tốc độ
chảy ngang lớn, các hạt khống nhẹ sẽ trơi hết, nếu tốc độ nhỏ thì tác động của nước chưa đủ để
phân chia khống vật. Thường quặng có cỡ hạt to thì độ dốc = 610o, cở hạt nhỏ thì = 1,52,5o.
Độ dốc và độ nghiêng của thiết bị có thể điều chỉnh được nhờ hệ thống truyền động.
Bàn đãi cơng nghiệp thường có kích thước 4,5m x 1,8 m, độ dày đường gờ 612 mm.
Năng suất bàn đãi phụ thuộc vào diện tích bàn và kích thước quặng nạp vào. Với quặng mịn (0,2
mm) năng suất khoảng 0,30,6 t/h, quặng hạt lớn hơn, năng suất có thể đạt 0,71 t/h. Lượng nước
tiêu hao cho tuyển là 24 m3/h.
Phương pháp tuyển trọng lực cho phép thu được tinh quặng vàng chứa 5-500 g/t Au
hoặc lớn hơn, với hiệu suất thu hồi 25-77% tùy thuộc chủ yếu vào chất lượng vàng.
5.1.3. Các phương pháp luyện vàng
Có nhiều phương pháp luyện vàng. Mỗi một phương pháp thích ứng với một hoặc một
số loại quặng vàng nhất định.
Đối với các loại quặng vàng thơng thường như quặng sa khống, quặng gốc thạch anh
có chứa ít sunfua và oxit sắt thì dễ dàng luyện bằng các phương pháp phổ biến sau:
3
- Phương pháp amangam
- Phương pháp xianua
Đối với các loại quặng vàng khác khó thu hồi như quặng thạch anh - pirit, thạch anh asenopirit trong đó hạt vàng quá mịn xâm nhiễm một cách phân tán (xâm tán) trong các khoáng
sunfua, quặng vàng đồng sunfua, quặng vàng thạch anh antimon, quặng chứa nhiềư sắt… đều cần
thiết phải xử lý bằng các phương pháp đặc biệt như: tuyển nổi, thiêu, hịa tách cao áp, gia cơng
nhiệt…
Phương pháp amangam thích hợp với loại quặng vàng thơng thường có độ hạt vàng lớn.
Q trình này được thực hiện bằng cách hịa tan quặng vàng (thường là tinh quặng) vào thủy ngân.
Sau quá trình này (amangam hóa) thu được amangam vàng – hỗn hợp Hg-Au. Từ amangam vàng
người ta thu được vàng bằng chưng bay hơi để tách vàng khỏi thủy ngân.
Phương pháp xianua thích hợp để xử lý các loại quặng vàng thơng thường có độ hạt
vàng mịn mà phương pháp amangam khơng có khả năng. Thực chất của phương pháp xianua là hịa
tách tinh quặng vàng trong dung dịch lỗng muối xianua kim loại kiềm, kiềm thổ (KCN, NaCN,
CaCN2). Dung dịch thu được chứa vàng được đưa đi kết tủa để thu hồi vàng.
Các phương pháp luyện vàng có thể được sử dụng riêng biệt hoặc kết hợp tùy theo từng
đối tượng quặng vàng cụ thể. Ví dụ đối với quặng vàng vừa chứa các hạt vàng lớn, vừa chứa các hạt
vàng mịn thì có thể phối hợp dùng hai phương pháp amangam và xianua nối tiếp nhau.
Phương pháp amangam và phương pháp xianua là hai phương pháp chính để xử lý
quặng vàng, nhưng chúng có nhược điểm cơ bản là độc hại. Vì vậy sử dụng các phương pháp này
phải triệt để tuân theo các quy tắc phòng độc trong an toàn lao động.
5.2. Luyện vàng bằng phương pháp amangam.
5.2.1. Cơ sở lý thuyết
Quá trình amangam dựa trên khả năng thấm ướt tốt của thủy ngân lên các hạt vàng và
thẩm thấu trực tiếp vào trong tạo nên hợp chất dư thủy ngân của vàng với thủy ngân.
Trên giản đồ trạng thái vàng – thủy ngân (hình 5.4) có ba hợp chất liên kim AuHg2,
Au2Hg và Au3Hg và dung dịch rắn chứa 16,7% Hg. Độ hòa tan vàng trong thủy ngân ở nhiệt độ
thường gần 0,2%.
Khi thủy ngân thẩm thấu vào hạt vàng đầu tiên tạo nên dung dịch rắn, rồi sau đó tạo nên
hợp chất liên kim vừa nói ở trên. Như vậy amangam được tạo thành là một hỗn hợp cơ học của các
hạt rắn và thủy ngân lỏng. Các hạt rắn của amangam không đồng đều thành phần, vỏ ngoài của
chúng gồm dung dịch rắn và hợp chất liên kim cịn nhân là vàng. Khi có sự tiếp xúc lâu dài với thủy
ngân các hạt rắn của amangam dần dần trở nên đồng đều thành phần gần với thành của hợp chất
liên kim.
Tốc độ quá trình amangam phụ thuộc vào độ
thấm ướt của thủy ngân lên vàng. Thủy ngân chứa 0,2%
Au hoặc gần 0,05% các kim loại khác, thấm ướt vàng tốt
hơn thủy ngân nguyên chất, vì các tạp chất hịa tan làm
giảm sức căng mặt ngồi của thủy ngân. Nhưng nếu tiếp
tục tăng hàm lượng kim loại tạp chất sẽ làm giảm khả
năng thấm ướt của thủy ngân do tạp chất bị oxi hóa tạo
nên màng oxit bao bọc hạt vàng.
Như vậy trong quá trình amangam thủy ngân
đóng vai trị chất tập hợp, nó có khả năng hấp thụ các hạt
vàng bé tạo thành giọt amangam lớn lắng xuống.
Các kim loại khác như đồng, sắt, nhôm,
niken… trong điều kiện bình thường khơng có khả năng
hoặc rất khó bị amangam hóa vì màng oxit thụ động của
Hình 5.4. Giản đồ trạng thái hệ
chúng khá dày (tới 100 ). Tuy nhiên kim loại mới sinh, bề vàng – thủy ngân
mặt chưa bị bao phủ màng oxit thì có thể amangam hóa
được.
4
5.2.2. Các phương pháp amangam
Q trình amangam có thể thực hiện theo hai phương pháp: nội amangam và ngoại
amangam.
Nội amangam là phương pháp tiến hành đồng thời nghiền quặng và amangam hóa cùng
trong một thiết bị nghiền, Ngoại amangam là phương pháp amangam hóa bên ngồi thiết bị nghiền.
Phương pháp nội amangam bảo đảm điều kiện thuận lợi để thu hồi vàng vì thủy ngân
thấm ướt tốt các hạt vàng vừa mới bị bóc trần chưa kịp tạo màng oxit.
Phương pháp nội amangam.
Phương pháp nội amangam dùng để thu hồi vàng từ quặng, tinh quặng thu được sau quá
trình tuyển trọng lực và các nguyên vật liệu chứa vàng khác.
Hình 5.5. Máy nghiền lăn
1-máng vòng; 2- bánh lăn; 3- giá đỡ; 4- trục đứng
Đối với quặng vàng chưa tuyển thiết bị nội amangam là máy nghiền lăn (hình 5.5). Tác
động của máy nghiền lăn dựa trên việc đè và xiết các hạt quặng khi bánh lăn lăn trên tấm cứng.
Máy nghiền lăn gồm máng vịng (chậu), đáy được lót bằng tấm thép cứng. Ở trung tâm của máng
vịng có trục đứng quay với tốc độ 13-16 vòng/phút. Bánh lăn đúc bằng gang có vành đai thép.
Quặng cỡ độ hạt 20-50 mm được chất vào máy nghiền lăn bằng cơ giới. Cùng với
quặng người ta cho nước theo chế độ L:R = (8-12):1. Thủy ngân được cho vào gián đoạn sau 0,5-2
giờ. Cứ 1 g vàng cần lấy ra yêu cầu trung bình 5-6 g thủy ngân. Thời gian làm việc khoảng 1-2
ngày. Sau đó cho ngừng máy để tháo amangam.
Năng suất của máy nghiền lăn phụ thuộc vào kích thước máng vòng, trọng lượng bánh
lăn và tốc độ quay cũng như độ hạt quặng trước và sau khi nghiền. Máy nghiền lăn có đường kính
máng vịng 1800 mm, trọng lượng bánh lăn 3600 kg cho năng suất 45-65 t/ngày.
Hình 5.6. Tang trống amangam
1- vỏ, 2- thành bên, 3- đĩa gang, 4trục, 5- ổ trục, 6- bánh đai, 7- cửa có
nắp.
5
Đối với tinh quặng vàng thu được sau khi tuyển trọng lực hoặc nguyên vật liệu khác
chứa nhiều vàng, người ta thường dùng thiết bị amangam tang trống (hình 5.6). Thiết bị này thuận
lợi khi amangam yêu cầu nghiền mịn. Vỏ tang trống đúc bằng gang hoặc hàn thép tấm dày có dạng
hình trụ bịt hai đầu và có mấu để lắp vào ổ trục. Tang trống quay nhờ động cơ truyền động qua
bánh đai. Để cấp liệu (tinh quặng, thủy ngân, nước, bi, thép…) và tháo liệu, ở vỏ tang trống có hai
cửa có nắp kín bố trí đối diện nhau.
Quá trình amangam được thực hiện như sau: Trước tiên chất liệu ở cửa trên. Lượng
thủy ngân thường gấp 8-15 lần lượng vàng có trong nguyên liệu. Thời gian amangam hóa 2-10 giờ.
Khi kết thúc q trình cho tang trống ngừng quay, mở nắp của dưới để tháo amangan qua phễu gom
xuống bàn đãi để tách amangam, phần lớn thủy ngân được thu gom trong phễu.
Tang trống amangam có kích thước 800 x 1200 mm có năng suất 2,5-5 t/ngày.
Nói chung hiệu suất thu hồi của phương pháp nội amangam 65-85%.
Phương pháp ngoại amangam
Để thực hiện phương pháp ngoại amangam thường dùng bàn đãi amangam.
Bàn đãi amangam (hình 5.7) chủ yếu là một mặt phẳng nghiêng gồm các tấm gỗ được
phủ tấm đồng đã amangam hóa gọi là mặt phẳng amangam.
Hình 5.7. Bàn đãi amangam
Chiều dài bàn đãi 5-6 m, chiều rộng 1,0-2,5 m, độ nghiêng 8-10%.
Mặt phẳng amnagam của bàn đãi được chuẩn bị như sau: Dùng tấm đồng đã ủ có chiều
dầy 3-5 mm phủ lên mặt gỗ của bàn đãi. Tiếp đó làm sạch kỹ bề mặt của đồng rồi tráng miết bằng
hỗn hợp amôni clorua, cát và thủy ngân lên nó tạo thành amangam đồng giữ chặt một lớp thủy ngân
mỏng.
Quá trình làm việc như sau: bùn quặng được cho vào hộp ở phần trên của bàn đãi và
cho chảy tràn trên mặt phẳng amangam. Các hạt vàng chuyển động trong lớp dưới của bùn quặng
được tiếp xúc với thủy ngân và bị thấm ướt thành amangam vàng nằm lại trên bàn đãi. Để thu gom
các hạt vàng lớn và amangam bị trôi, ở trên bàn đãi có bố trí vài rãnh cắt ngang cách nhau 1,51,8
m, ngồi ra ở cuối bàn đãi có bộ phận thu gom dạng máng có tấm chắn ngang hoặc van thủy lực.
Hàng ngày, người ta cho bàn đãi ngừng làm việc để thu sản phẩm. Amangam được lấy
ra bằng nạo bọc cao su hoặc da. Tiếp đó rửa sạch tấm đồng và tạo mặt phẳng amangam mới.
Bàn đãi amangam thường được đặt sau quá trình nội amangam để thu gom bổ sung các
hạt vàng amangam và thủy ngân từ quặng đi. Người ta cịn sử dụng bàn đãi amangam để thu gom
hạt vàng trước quá trình xianua hoặc tuyển nổi. Năng suất của bàn đãi amangam được đặc trưng
bằng diện tích bề mặt cần thiết để xử lý 1 t quặng trong 1 ngày. Khi làm việc với bùn quặng đuôi
của máy nghiền lăn năng suất 0,3-0,5 m2/t.ngày, khi thu gom các hạt vàng từ quặng trước khi đưa đi
tuyển nổi hoặc xianua hóa năng suất 0,1-0,2 m2/t.ngày.
5.2.3. Xử lý amangam để lấy vàng
Amangam thu được từ các thiết bị nghiền lăn, tang trống và bàn đãi rất đa dạng về thành
phần và trạng thái. Loại amangam đặc sệt khó rửa để tách khỏi các hạt đất đá,… cần phải pha loãng
bằng thủy ngân hoặc trộn với loại amangam lỏng khác.
6
Người ta rửa amangam nhiều lần bằng nước nóng trong các thùng bằng gang hoặc sứ để
khử các hạt sắt (do bi nghiền và vỏ thiết bị bị mài mòn), cát, các sunfua. Bề mặt của amangam sau
khi rửa phải sáng như mặt gương. Tiếp đó amangam được lọc ép qua vải dày. Thủy ngân chảy qua
lớp lọc chứa khoảng 0,2% Au (ứng với độ hòa tan vàng trong thủy ngân) được dùng làm dung mơi
tuần hồn. Amangam thu được ở dạng gần khô được đưa đi chưng bay hơi. Hàm lượng vàng trong
amnagam này dao động trong khoảng 20-50% Au (lấy số tròn). Khi xử lý quặng chứa hạt vàng lớn
sẽ thu được amangam có hàm lượng vàng cao vì sự khuếch tán thủy ngân vào hạt vàng lớn sẽ khơng
sâu.
Q trình chưng amangam được thực hiện trong lị ống chưng (hình 5.8). Lị ống chưng
gồm có ống chưng bằng gang được đốt ở phía dưới. Amangam được cho vào hộp sắt tây bằng nắp
lưới. Hộp này đặt trong ống chưng. Hơi thủy ngân bay lên và ngưng tụ ở bộ phận ngưng tụ bên
ngồi lị.
Hình 5.8. Lị ống chưng amangam
1- buồng đốt, 2- ống chưng, 3- bộ phận ngưng tụ thủy ngân.
Việc nung phải tiến hành từ từ để tránh nổ do sự phân hóa mạnh của các hợp chất liên
kim thủy ngân với vàng (xem giản đồ hình 5.1). Nhiệt độ chưng giữ ở 350-400oC. Sau khi đã bay
hơi phần lớn thủy ngân, nâng nhiệt độ tới 750-800oC để thủy ngân bay hơi triệt để. Thời gian chưng
khoảng 3-6 giờ.
Sau khi chưng vàng nằm lại trong hộp sắt ở dạng bột hoặc bọt xốp có thành phần 7590% Au, bé hơn 0,1% Hg. Người ta tiếp tục nấu vàng trong lị nồi graphit có cho thêm chất oxi hóa
và chất trợ dung như Na2CO3, NaNO3… Các tạp chất một phần bị oxi hóa chuyển thành xỉ. Vàng
thơ thu được đem đúc thành thỏi cỡ 6-8 kg và được đưa đi tinh luyện.
Quá trình amangam và chưng amangam gây tác hại đối với sức khỏe công nhân thao tác
do tính độc hại cao của thủy ngân và hơi thủy ngân. Hàm lượng cho phép của thủy ngân trong
không khí là 0,01 g/m3, phải được đảm bảo bằng thơng gió và hút cục bộ khơng khí bẩn thải ra từ
thiết bị amangam.
5.3. Luyện vàng bằng phương pháp xianua.
5.3.1. Cơ sở lý thuyết
Phương pháp xianua dựa trên phản ứng cơ bản sau:
4Au + 8CN- + O2 + 2H2O = 4Au(CN)2- + 4OH- (5.1)
Muối xianua được dùng là muối kim loại kiềm và kiềm thổ vì ion của chúng trong dung
dịch nước có hoạt độ khá lớn và bền vững. Các muối này lại tương đối rẻ tiền.
Trong thời kỳ đầu mới đưa phương pháp xianua vào công nghiệp người ta dùng muối
KCN. Sau này KCN được thay thế bằng muối NaCN rẻ tiền hơn. Gần đây người ta có xu hướng
dùng muối CaCN2.
Phản ứng (5.1) ở trên có thể viết đối với từng trường hợp muối cụ thể, ví dụ với muối
NaCN:
4Au + 8 NaCN + O2 + 2H2O = 4NaAu(CN)2 + 4NaOH (5.3)
7
Từ các phản ứng trên đây rõ ràng rằng quá trình xianua hóa địi hỏi có sự tham gia của
oxi. Vai trò của xianua và oxi được thể hiện khi nghiên cứu tốc độ hòa tan vàng phụ thuộc vào các
yếu tố đó (hình 5.9).
Từ hình 5.9 nhận thấy rằng tốc độ hịa tan vàng của q trình xianua tăng mạnh khi tăng
nồng độ oxi trong hỗn hợp khí và nồng độ xianua trong dung dịch. Tuy nhiên nồng độ xianua dư
hầu như khơng làm tăng tốc độ hịa tan vàng.
Theo tỷ số hợp thức của phản ứng cứ 1 g Au yêu cầu 0,49 g NaCN, nhưng trong thực tế
luyện vàng lượng NaCN tốn gấp 20-100 lần. Sự tiêu tốn lớn này là do mất mát NaCN vào các phản
ứng với khoáng tạp và mất mát cơ học.
Trong các dung dịch axit và trung tính, các muối xianua khơng ổn định và thủy phân tạo
axit hiđroxianic HCN bay hơi. Theo điều kiện an toàn lao động, mức độ thủy phân NaCN khơng
được q 0,01, cịn pH của dung dịch không nhỏ hơn 7,78,7. Để giữ pH theo yêu cầu, người ta
thêm vơi hay natri hiđroxit.
Hình 5.9. Tốc độ hịa tan vàng phụ thuộc vào nồng độ
KCN và tỉ số O2/(N2+O2) trong hỗn hợp khí.
Xianua khơng những chỉ phản ứng với vàng mà còn với bạc lẫn nhiều trong hạt vàng,
cũng như với các khoáng đồng, tạo thành các muối phức hòa tan:
4Ag + 8CN- + O2 + 2H2O = 4Ag(CN)2- + 4OH- (5.3)
2Cu2S + 6CN- + ½O2 + H2O = 2CuS + 2Cu(CN)32- + 2OH- (5.4)
Cu(OH)2 + 2CN- = CuCN + ½(CN)2 + 2OH- (5.5)
4Cu + 12CN- + O2 + 2H2O = 4Cu(CN)32- + 4OH- (5.6)
Bạc hòa tan là có lợi vì có thể thu hồi nó cùng với vàng (tách vàng và bạc trong quá
trình tinh luyện vàng thơ về sau), nhưng đồng hịa tan có ảnh hưởng xấu. Trong quặng vàng chứa
đồng rõ ràng sẽ tăng tiêu tốn xianua và thu hồi vàng gặp khó khăn. Vì vậy trong quặng vàng chứa
nhiều đồng người ta thường dùng dung dịch xianua rất lỗng, với điều kiện đó tốc độ hịa tan
khống đồng giảm mạnh đáng kể so với vàng.
Các khống sắt khơng trực tiếp tác động với xianua, nhưng sản phẩm oxi hoá của chúng
như Fe(OH)2, FeSO4 phản ứng với ion xianua tạo thành ion phức Fe(CN)2, Fe(CN)64-… làm tiêu tốn
xianua:
FeS + 2OH- = Fe(OH)2 + S2- (5.7)
Fe(OH)2 + 2CN- = Fe(CN)2 + 2OH- (5.8)
Fe(CN)2 + 4CN- = Fe(CN)64- (5.9)
Ngồi ra khi có mặt FeS tốc độ xianua hóa giảm xuống, chủ yếu do tiêu hao oxi hịa tan
để oxi hóa tiếp sản phẩm oxi hóa của FeS (xem phản ứng 5.7)
2Fe(OH)2 + ½O2 + H2O = 2Fe(OH)3 (5.10)
2S2- + 2O2 + H2O = S2O32- + 2OH- (5.11)
Như vậy thiêu quặng vàng sơ bộ để chuyển FeS trong quặng về dạng Fe(OH)3 sẽ giảm
tác hại của FeS trong q trình xianua hóa quặng vàng.
Các hạt sắt kim loại rơi vào quặng do mài mịn máy nghiền có thể tới 2-5 kg/t. Nó sẽ
làm giảm tốc độ xianua hóa do tiêu tốn oxi để oxi hóa sắt thành Fe(CN)64-.
8
Khống kẽm ít gặp trong quặng vàng. Kẽm sunfua thực tế không phản ứng với xianua
nhưng kẽm oxit và kẽm cacbonat dễ dàng chuyển vào dung dịch xianua:
ZnO + 4CN- + H2O = Zn(CN)42- + 2OH- (5.12)
Vì vậy nếu trong quặng vàng có kẽm sunfua thì việc thiêu quặng hoặc thổi khơng khí
vào bùn quặng sẽ khơng có lợi về việc chuyển kẽm vào dung dịch.
Thủy ngân còn lại trong quặng sau q trình amangam khơng phản ứng với xianua,
nhưng để lâu quặng trong khơng khí thủy ngân sẽ bị oxi hóa và xianua sẽ bị tiêu tốn do phản ứng:
HgO + 4CN- + H2O = Hg(CN)42- + 2OH- (5.13)
Các khống của asen, antimon khơng phản ứng với xianua nhưng hòa tan vào dung dịch
kiềm tạo thành các muối kiềm và nhanh chóng bị oxi hóa làm tiêu hao oxi:
Sb2S3 + 6OH- = SbO33- + SbS33- + 3H2O (5.14)
2SbS33- + 6CN- + 3O2 = 6CNS- + 2SbO33- (5.15)
As2S3 + 6OH- = AsO33- + AsS33- + 3H2O (5.16)
2AsS33- + 6CN- + 3O2 = 6CNS- + 2AsO33- (5.17)
Quặng vàng chứa nhiều asen trước khi xianua hóa nên thiêu để loại asen ở dạng As2O3
bay hơi.
Khống chì sunfua hầu như khơng có ảnh hưởng đến q trình xianua vì phản ứng của
nó với xianua rất yếu.
5.3.2. Các phương pháp xianua
Trong thực tế có hai phương pháp xianua khác biệt nhau về sự chuyển động của dung
dịch: phương pháp hòa tách thấm dung dịch và phương pháp hòa tách dạng bùn.
Phương pháp hòa tách thấm dung dịch thực
chất là cho dung dịch chuyển động qua lớp quặng vàng
đứng yên. Phương pháp này có nhược điểm vì thơng
thường quặng phải nghiền mịn nên dung dịch thấm qua
chậm. Thêm vào đó đối với quặng có hạt không đều dễ tạo
nên các rãnh nhỏ làm cho dung dịch tập trung chảy nhanh
qua các rãnh cục bộ đó.
Phương pháp hòa tách dạng bùn thực hiện
trong điều kiện bùn quặng (hỗn hợp quặng và xianua)
được khuấy, có nghĩa là các hạt quặng nằm ở trạng thái
lơ lửng tiếp xúc tốt với dung dịch.
Hiện nay trữ lượng quặng vàng chứa các
hạt vàng lớn tương đối ít. Loại quặng này thu hồi có kết
quả bằng tuyển trọng lực và amangam.
Đối tượng quặng vàng dùng phương pháp
xianua là loại quặng phổ biến có chứa các hạt vàng bé
cần phải nghiền mịn để bóc trần hạt vàng. Do đó, như
đã nói ở trên, phương pháp hịa tách thấm dung dịch ít
Hình 5.10. Bể hòa tách thấm
được sử dụng so với hòa tách dạng bùn.
Phương pháp hòa tách thấm dung dịch
Phương pháp hòa tách thấm dung dịch được thực hiện trong bể làm bằng gỗ hoặc
thép. Bể làm bằng thép bền vững hơn nhưng đắt tiền, thường được dùng ở các nhà máy có công
suất lớn hoặc sử dụng quặng giàu.
Bể lắng bằng gỗ (hình 5.10) gồm các tấm gỗ dày 60-100 mm được gia cố bằng đai thép.
Bể thường có đường kính 5-10 m, chiều cao 2,3-3,5 m, dung tích 50-300 t quặng (Bể bằng thép có
tiết diện hình chữ nhật và có dung tích lớn hơn, khoảng 500-800 t quặng). Đáy bể được lắp khung
lưới bằng các thanh gỗ tiếp đến có một lớp chiếu cói và trên cùng là lớp vải lọc. Dưới lớp lọc ở đáy
bể có ống tháo dung dịch.
Nguyên liệu được cho vào bể ở dạng khô hoặc dạng ướt. Dung dịch xianua được cho
vào từ phía trên của bể (ít khi cho từ dưới lên) và chảy ra theo ống tháo dung dịch ở đáy bể. Để
hoàn tồn hịa tách vàng cần phải cho dung dịch vào bể nhiều lần, mỗi lần dung dịch có một nồng
9
độ nhất định. Ví dụ đối với một loại quặng vàng thạch anh, dung dịch cho vào lần thứ nhất có nồng
độ 0,12% NaCN, lần thứ hai – 0,06% NaCN, lần thứ ba – 0,03% NaCN, lần cuối cùng là nước sạch
để rửa quặng đi.
Thời gian hịa tách 4-10 ngày, phụ thuộc vào bản chất quặng, kích thước bể, v.v…
Phương pháp hòa tách thấm dung dịch đơn giản hơn và rẻ tiền. Tuy nhiên hiệu suất thu
hồi vàng thường chỉ đạt 60-70%, ít khi đạt tới 85%.
Phương pháp hồ tách dạng bùn
Phương pháp hòa tách dạng bùn được tiến hành trong bể có máy khuấy cơ học, khí nén
và dạng phối hợp. Thường thường, người ta sử dụng khuấy phối hợp. Ví dụ, bể khuấy trung tâm
(hình 5.11) là bể khuấy phối hợp (phối hợp khuấy cơ học và khí nén).
Bể khuấy trung tâm
làm bằng gỗ hoặc bằng thép có
đường kính 1,8-9 m, chiều cao 3-7
m, dung tích hữu ích 12-350 m3. Ở
trung tâm của bể có trục đứng rỗng
quay với tốc độ 2,5-4 v/p, đầu dưới
của trục gắn với cánh khuấy. Khi
trục đứng quay, cánh khuấy làm
chuyển động cặn từ biên vào trung
tâm đến lỗ của ống trung tâm (trục
đứng rỗng). Người ta cho vào ống
trung tâm một ống thép mỏng và
qua đó cho khí nén vào. Bùn quặng
được hút lên theo khoang giữa hai
ống, chuyển các hạt quặng vào
Hình 5.11.Bể khuấy trung tâm
trạng thái lơ lửng.
1- ống trung tâm, 2- cánh khuấy răng bừa, 3- máng nghiêng
Tiếp đó bùn được chảy vào hai phía của máng nghiêng gắn vào trục, vng góc với cánh khuấy và
ln ở trên bề mặt của bùn. Ở dưới đáy của máng nghiêng có các lỗ nhỏ, từ đó bùn quặng phun trở
ra bể. Các tia bùn phun ra từ máng nghiêng tạo nên việc cung cấp oxi cho dung dịch.
5.3.3. Tách dung dịch xianua khỏi quặng đi
Khi hịa tách thấm dung dịch, bể hòa tách thấm đồng thời làm nhiệm vụ lọc dung dịch
khỏi quặng đi. Khi hịa tách dạng bùn, để tách dung dịch khỏi quặng đuôi cần phải cô đặc, lọc và
rửa cặn.
Q trình cơ đặc để tách phần lớn dung dịch là quá trình đơn giản và rẻ tiền (q trình
lắng gạn). Bùn đã cơ đặc được tiếp tục lọc trên các thiết bị lọc trống hoặc lọc đĩa. Cặn được rửa cẩn
thận để lấy hết dung dịch chứa vàng. Nước rửa được dùng lại để hòa tách tuần hồn.
Đơn giản nhất là tách dung dịch khỏi quặng đi chỉ bằng phương pháp lắng gạn. Thực
chất của phương pháp này là để bùn quặng lắng trong bể lắng và gạn lấy dung dịch trong, sau đó lại
cho nước sạch vào bể lắng khuấy với bùn còn lại và để lắng tiếp, rồi lại lấy dung dịch trong ra. Quá
trình được lặp lại một số lần sẽ thu được dung dịch xianua vàng bảo đảm đã tách khỏi quặng đuôi.
Nếu cho rằng mỗi lần lắng gạn lấy ra một nửa số lượng dung dịch thì lần thứ nhất lấy ra 50% vàng,
lần thứ hai – 25%, lần thứ ba – 12,5%. Ví dụ lắng gạn 5 lần sẽ thu được dung dịch với hiệu suất thu
hồi vàng 96,87% (50 + 25 + 12,5 + 6,25 + 3,12 = 96,87).
Hình 5.12. Sơ đồ lắng gạn liên tục ngược dòng
Theo cách lắng gạn gián đoạn vừa nêu trên dung dịch thu được sẽ rất lỗng và dung tích
của nó rất lớn. Để khắc phục tình trạng này người ta cho lắng gạn liên tục ngược dịng (hình 5.12).
10
Làm theo phương pháp này nước sạch để rửa chỉ cho vào bể lắng cuối cùng và dung dịch chứa vàng
được lấy ra ở bể lắng đầu.
5.3.4. Kết tủa vàng từ dung dịch xianua
Từ dung dịch xianua có thể lấy vàng ra bằng phương pháp điện phân hoặc bằng phương
pháp xi măng hóa bởi các kim loại có tính điện âm hơn vàng như kẽm và nhôm.
Phương pháp điện phân khơng có ý nghĩa thực tế vì năng suất thấp và đắt tiền. Kết tủa
bằng nhôm tiến hành chậm so với kẽm do quá trình thấm ướt dung dịch xianua lên bột nhơm chậm
và kém. Người ta cịn biết tới các phương pháp khác như hấp thụ bằng than hoạt tính hoặc nhựa trao
đổi ion, nhưng các phương pháp này cịn cần phải nghiên cứu để hồn thiện.
Hiện nay trong thực tế sản xuất, phương pháp xi măng hóa bằng kẽm kim loại được sử
dụng phổ biến.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp xi măng hóa bằng kẽm.
Phương pháp xi măng hóa vàng bằng kẽm dựa trên phản ứng sau:
2NaAu(CN)2 + Zn = 2Au + Na2Zn(CN)4 (5.18)
Các cơng trình nghiên cứu về quá trình này rút ra các kết luận rằng tốc độ xi măng hoá
vàng bằng kẽm phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán của ion phức [Au(CN)2]- tới bề mặt kẽm. Tăng bề
mặt kẽm, ví dụ dùng kẽm ở dạng phoi hoặc bột mịn sẽ làm tăng khả năng kết tủa vàng. Ngồi ra các
ion [Au(CN)2]- khơng bắt buộc phải tiếp xúc trực tiếp với bề mặt kẽm mà có thể phóng điện trên lớp
vàng kết tủa phủ lên kẽm vì vàng là chất dẫn điện mạnh (quá trình xi măng hóa thực chất là q
trình nội điện phân). Cũng tương tự như vậy phản ứng có thể tiến hành cả trên bề mặt của các kim
loại khác tiếp xúc với kẽm, ví dụ trên bề mặt chì bao bọc lên kẽm thu được khi cho chì axetat hoặc
chì nitrat vào dung dịch. Khi đó trên kẽm tạo nên một lớp kết tủa bọt chì làm phát triển bề mặt do
phản ứng:
Pb(CH3COO)2 + Zn = Zn(CH3COO)2 + Pb (5.19)
Dung dịch xianua thu được ln ln có dư xianua và kiềm tự do nên kẽm có thể phản
ứng với kiềm và thốt hiđrơ:
4NaCN + Zn + 2H2O = Na2Zn(CN)4 + 2NaOH + 2H2 (5.20)
2NaOH + Zn = Na2ZnO2 + H2 (5.21)
Vì vậy kẽm bị tiêu tốn vừa để kết tủa vàng vừa cung cấp cho phản ứng (5.20, 5.21).
Kẽm được bọc lớp kết tủa bọt chì bảo đảm kết tủa vàng tốt đồng thời hạn chế việc tiêu hao chất
kiềm và bản thân kẽm. Chính vì vậy trong thực tế người ta thường cho một lượng nhỏ axetat chì
vào dung dịch xianua để thúc đẩy việc kết tủa vàng và giảm tiêu hao kẽm.
Natri zincat thu được từ phản ứng (5.21) hịa tan trong nước nhưng khi khơng đủ hàm
lượng kiềm tự do trong dung dịch nó sẽ bị thủy phân tạo nên cặn kẽm hiđroxit.
Na2ZnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2NaOH (5.22)
Khi không đủ xianua muối phức của kẽm được tạo thành từ phản ứng cơ bản (5.18) sẽ
bị phân hóa:
Na2Zn(CN)4 = Zn(CN)2 + 2NaCN (5.23)
Kẽm hiđroxit và kẽm xianua Zn(CN)2 kết tủa trên kẽm làm giảm bề mặt tương tác của
kẽm với dung dịch và do đó làm giảm tốc độ kết tủa vàng. Để ngăn chặn hiện tượng này, dung dịch
cần đủ xianua tự do (0,03%) và kiềm tự do (0,01-0,12%).
Oxi hòa tan trong dung dịch làm cho việc kết tủa vàng khơng triệt để vì một phần vàng
bị hòa tan trở lại do tác động của xianua và oxi. Theo quá trình giảm nồng độ vàng trong dung dịch
tốc độ kết tủa vàng giảm dần và tốc độ hịa tan trở lại tăng lên vì tăng bề mặt kết tủa vàng. Cho nên
việc khử trước oxi của dung dịch và ngăn chặn việc hòa tan oxi vào dung dịch trong thời gian kết
tủa là cần thiết, nó sẽ làm cho việc kết tủa vàng triệt để.
Thực tế q trình xi măng hóa vàng bằng kẽm.
Trước đây, người ta dùng kẽm để xi măng hóa ở dạng phoi trong bể hở nhưng đến nay
hầu như không dùng nữa và đã thay thế bằng bột kẽm, thêm vào đó dung dịch trước khi cho kết tủa
cần phải khử oxi.
11
Thiết bị để khử oxi là tháp
chân khơng (hình 5.13) gồm tháp hình
trụ làm bằng thép dung tích 30 - 36 m3,
nối với bơm chân không. Dung dịch
được cho vào lỗ có nắp rồi chảy xuống
giàn bằng gỗ. Khi chảy tung ra theo bề
mặt lớn của giàn dung dịch nhanh
chóng giải phóng oxi hịa tan. Dung
dịch đã khử oxi tập trung vào phần dưới
của tháp và được tháo ra qua van có
mối liên hệ tự động với van cấp dung
dịch. Do vậy mức dung dịch đã khử oxi
ở tháp được giữ cố định. Áp lực dư của
Hình 5.13. Tháp chân khơng
khơng khí trong tháp chân khơng là 251- giàn gỗ, 2- phao, 3- van, 4- ống đo mức dung dịch
50 mmHg.
5- đồng hồ áp suất, 6- ống nối với bơm chân khơng,
Hệ thống thiết bị để xi
7- nắp
măng hóa vàng bằng kẽm (hình 5.14)
làm việc liên tục. Dung dịch trong được cho vào tháp chân không và chảy ra theo ống nối với bơm
li tâm. Để tránh việc hút không khí bơm li tâm được nhúng vào dung dịch xianua trong bể chứa.
Dung dịch đã khử oxi được bơm lên tháp trộn. Bột kẽm cũng được liên tục cấp vào tháp đó. Đáy
hình cơn của tháp trộn được nối với bể lọc qua đường ống.
Thực tế làm việc ở các nhà máy cho thấy rằng kết tủa vàng xảy ra nhanh khi lọc chứ
khơng phải trong thời gian trộn, vì vậy thiết bị lọc có ý nghĩa quyết định.
Thiết bị lọc được sử dụng trong quá trình này là khung lọc chân khơng. Các tấm lọc
khung được bố trí hướng tâm trong bể hình trụ chứa bùn xi măng hóa (bể lọc). Dung dịch ra từ các
tấm lọc khung tập trung vào ống vòng ở biên của bể nối với bơm ly tâm. Cần máy khuấy được lắp
theo trục trung tâm của bể sao cho cánh khuấy quay dưới cạnh của các khung lọc để ngăn chặn việc
phân lớp của bùn khi lọc. Để khuấy nhẹ ở lớp trên người ta lắp vào cần khuấy một cánh khuấy đĩa.
Bể lọc hở nhưng tốc độ lọc nhanh và khuấy yếu nên việc thâm nhập oxi xem như khơng xảy ra.
Hình 5.14. Hệ thống thiết bị xi măng hóa
1- ống, 2- bể chứa, 3- van, 4- ống dẫn, 5- tháp chân không, 6- bơm chân không, 7- ống nối
8- van, 9- bơm, 10- tháp trộn, 11- van điều tiết, 12- cấp bột kẽm, 13- bể lọc,
14- bộ lọc kiểu túi, 15- van, 16- bơm, 17- máy khuấy.
Cặn thu được khi kết tủa vàng bằng kẽm của phương pháp xi măng hóa này chứa 2050% vàng và bạc (bạc thường ở lẫn trong hạt vàng và có hành vi tương tự như vàng trong quá trình
xianua), kẽm dư và các tạp chất khác. Để khử kẽm và một phần các tạp chất người ta cho cặn hòa
tan trong axit sunfuric 15% trong bể lót chì có thiết bị hút. Thiết bị hút cần thiết cho việc đề phịng
khí độc AsH3 và HCN thốt ra. Bùn thu được đưa đi lọc ép, dung dịch thu được cho bay hơi để thu
được kẽm sunfat dạng tinh thể ZnSO4.7H2O hoặc kết tủa bằng xôđa để thu được kẽm oxit ZnO và
12
xem chúng như là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất. Q trình khử kẽm khơng bắt buộc vì có
nhiều trường hợp kẽm dư ít khơng đáng kể. Cặn vàng thu được lần cuối này được nấu chảy trong lò
nồi graphit hoặc lò phản xạ bé với các chất khử tạp và trợ dung như xơđa, bồ hóng, cát, CaF2. Sau
khi tách xỉ vàng được đúc thành thỏi có trọng lượng 6-8 kg.
Luyện vàng bằng phương pháp xianua hòa tách dạng bùn cho hiệu suất thu hồi vàng 8991%.
5.3.5. Làm sạch nước thải
Nước thải của nhà máy luyện vàng bằng phương pháp xianua chứa xianua tự do, hợp
chất xianua với kẽm, đồng, sắt… Chúng đều là các chất độc có thể làm chết người – vì vậy, cần
phải làm sạch nước thải trước khi xả ra mơi trường.
Có một số phương pháp làm sạch nước thải. Một số nhà máy dùng phương pháp oxi hóa
nước thải bằng axit sunfuric để chuyển xianua thành dạng axit HCN. Hơi HCN bị pha lỗng bằng
khơng khí và cho thốt ra ngồi trời bằng ống khói có chiều cao lớn. Phương pháp này có nhược
điểm khơng khử được chất độc hồn tồn, làm bẩn khơng khí và tốn nhiều axit sunfuric.
Phương pháp có hiệu quả, được sử dụng ở nhiều nhà máy, để làm sạch nước thải là oxi
hóa hợp chất xianua bằng canxi hipoclorit Ca(OCl)2 hoặc canxi oxi clorua CaOCl2. Các ion đơn
hoặc phức xianua phản ứng với các chất trên tạo thành phức xianua không độc và dễ bị thủy phân.
CN- + OCl- = CNO- + Cl- (5.24)
2Cu(CN)32- + 7OCl- + 2OH- + H2O = 6CNO- + 7Cl- + 2Cu(OH)2 (5.25)
Xianat được tạo thành sẽ bị thủy phân:
CNO- + 2H2O = NH4+ + CO32- (5.26)
Khi hàm lượng hợp chất xianua lớn dung dịch thải được khử bằng phương pháp điện
phân. Phương pháp này thực hiện bằng cách cho dòng điện một chiều đi qua dung dịch cần làm
sạch. Ở cực dương hợp chất xianua bị oxi hóa thành ion xianat:
CN- + 2OH- - 2e = CNO- + H2O (5.27)
Cu(CN)32- + 8OH- - 7e = 3CNO- + Cu(OH)2 + 3H2O (5.28)
CNS- + 10 OH- - 8e = CNO- + SO42- + 5H2O (5.29)
Ion CNO- một phần bị thủy phân theo phản ứng (5.26) một phần bị oxi hóa tiếp ở cực
dương tạo ra khí CO2 và khí nitơ:
2CNO- + 4OH- - 6e = 2CO2 + N2 + 2H2O (5.30)
Ngoài xianua trong nước thải của xí nghiệp luyện vàng cịn có chứa asen. Nếu lưu trình
cơng nghệ của xí nghiệp cịn kết hợp với phương pháp amangam thì trong nước thải cịn chứa cả
thủy ngân.
Để khử asen người ta dùng hai sunfat FeSO4. Trong dung dịch có dư CaOCl2 sẽ oxi hóa
sắt tới sắt ba Fe2(SO4)3 và kết tủa ở dạng sắt ba hiđroxit Fe(OH)3. Kết tủa này dạng bơng có khả
năng hấp phụ asen tốt nên nước thải bảo đảm sạch chất độc này.
Làm sạch dung dịch thải khỏi thủy ngân thường được thực hiện bằng cách dùng natri
sunfua Na2S vì tạo thành thủy ngân sunfua. Để tích tụ thủy ngân sunfua Hg2S và Na2S dư người ta
cũng dùng sắt hai sunfat để tạo nên Fe(OH)3 dạng bơng như vừa trình bày ở phần khử asen.
13
5.4. Cơ cấu dùng vàng và nguồn phế liệu chứa vàng
5.4.1. Cơ cấu dùng vàng
Khối lượng vàng sản xuất ở các nước tư bản vào năm 1983 vào khoảng 1040 T, trong
đó Nam Phi sản xuất 680 T.
Dưới đây là cơ cấu dùng vàng ở các nước tư bản, % (T) khối lượng vàng sản xuất được:
- Tiền vàng
18,6 (179)
- Đồ kim hồn
12,5 (120)
- Cơng nghiệp điện tử
8,43 (81)
- Trồng răng vàng
6,45 (62)
- Làm huy chương và huy hiệu
1,56 (15)
- Để trang trí
7,0 (67)
Lượng vàng cịn lại để làm nguồn dự trữ Quốc gia. Ví dụ, Inđơnêxia vào năm 1983 tăng
dự trữ từ 9 lên 74 T, Nam Phi tăng đến 65 T, Mỹ thì ngưng bán vàng dự trữ, Canađa bán 67 T vào
năm 1983.
Trên thế giới tích tụ 55986 T vàng, trong đó 34214 T là nguồn dự trữ chính thức của các
nước tư bản, 18662 T thuộc về sở hữu tư nhân.
Vàng đã được sử dụng trong cơng nghiệp điện tử và sử dụng cho mục đích trang trí
được cho là vàng phế liệu. Lượng vàng sản xuất từ phế liệu ở Mỹ vào năm 1980 vào khoảng 62,5 T,
năm 1981 – 68,4 T, năm 1982 – 43,0 T.
5.4.2. Đặc tính của các dạng phế liệu chứa vàng
Theo quan điểm luyện kim, phế liệu chứa vàng có thể chia thành hai nhóm:
1) vàng, bạc và các kim loại khác kim loại quý
2) vàng, các kim loại nhóm platin, bạc và các thành phần không phải kim loại quý.
Nhóm thứ nhất gồm:
a) Các chi tiết phế liệu từ vàng chất lượng cao, phế liệu từ đồ kim hoàn có chứa bạc và
đồng (đến 30% Ag và đến 15% Cu), và phế liệu từ các chi tiết công nghiệp (các hợp kim có chứa
bạc và đồng)
b) Kết tủa vàng (và bạc) nhận được khi dùng kẽm để xi măng hoá kim loại từ dung dịch
mạ vàng đã sử dụng (đến 50% vàng).
c) Phế liệu từ các chi tiết công nghiệp và đồ kim hồn có lớp phủ bằng vàng. Bề dày lớp
phủ 2-10 m, vật liệu nền là các kim loại khó chảy (W, Mo), niken, đồng, sắt và cả các hợp kim (ví
dụ, cơva (28-29% Ni, 18-19% Co, 1-1,5% Cu, còn lại là sắt)).
d) Các vật liệu chứa vàng thu được sau khi đốt gỗ mạ vàng (~0,1% Au và 0,1% Ag).
e) Bột mài, bột đánh bóng trong sản xuất đồ kim hồn (1-8% Ag, 5-18% Au) có chứa
các oxit sắt, nhôm, silic, crom và cacbua silic.
g) Xỉ trong quá trình nấu chảy các bán thành phẩm và phế liệu (khi lấy mẫu thử); chứa
đến 0,1% Au và 1% Ag.
Các vật liệu nhóm hai bao gồm:
a) Các chi tiết được chế tạo từ platin và các hợp kim của kim loại quý, kim loại màu.
b) Gạch vụn của lớp lót chịu lửa và cống khói có thấm các kim loại quý (0,7-2,0% Ag,
đến 0,3-0,5% Au và các kim loại nhóm platin); trong thành phần vật liệu có samơt, manhêzit, thạch
anh, sét.
Để xử lý các phế liệu trên người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau tùy thuộc vào
bản chất của từng loại phế liệu. Trong thực tế thường gặp một số trường hợp tái chế vàng như sau.
5.5. Tái chế vàng từ các lớp mạ và từ bột mài
a) Phương pháp thủy luyện
Các dạng nguyên liệu chứa vàng được liệt kê ở trên khá rộng, bao gồm nhiều vật liệu đa
dạng có hàm lượng vàng thấp và cả các các sản phẩm khá giàu vàng. Các dạng tương đối nghèo
vàng gồm: các chi tiết mịn hỏng có lớp phủ bề mặt bằng vàng kim loại. Đặc điểm của vật liệu như
vậy là rất đa dạng. Thơng thường, đó là dây dẫn có đường kính 0,0084,0 mm (cuộn rối), lưới ,
khung, các chi tiết mỏng, các xà ngang bằng các dây dẫn 0,54,0 mm, các dây quấn (0,0080,5
mm), đôi khi là các vòng, chốt v.v… Khung, xà ngang và các chi tiết khác thường làm bằng đồng,
14
niken, hợp kim cơ-va và “platinit” (43% Ni, cịn lại là sắt). Dây quấn làm bằng molipđen hay
vonfram và thông thường được phủ một lớp vàng sạch, đôi khi bằng vàng chứa 5% platin. Bề dày
lớp phủ khác nhau và phụ thuộc vào kích thước chi tiết. Ví dụ, dây dẫn có đường kính 0,0080,08
mm có bề dày lớp phủ khoảng 0,00010,001 mm, còn dây dẫn 0,751 mm 0,0020,004 mm. Tùy
thuộc vào bề dày lớp phủ và kích thước chi tiết, hàm lượng các kim loại qúy dao động trong phạm
vi 0,112,6%. Hàm lượng trung bình của các kim loại khác nhau trong khối lượng chung của phế
liệu đã chuẩn bị vào khoảng, %: 1,11,5 Au; 0,020,03 Pt; 3037 Mo; 2,33,5 W; 30 Ni; 30 Cu.
Người ta thường xử lý phế liệu như vậy trong các nhà máy luyện đồng, trong lị chuyển cùng với
sten đồng. Khí đó, các kim loại qúy chuyển vào đồng thô và được thu hồi khi tinh luyện điện phân.
Vonfram và molipđen đi vào xỉ và mất hẳn. Giá trị của vonfram và molipđen cao gấp 510 lần giá
trị của vàng thu hồi.
Vật liệu dạng bùn chứa vàng (bột mài, tro thu được khi đốt cháy gỗ và vải mạ vàng, kết
tủa xi măng hóa) chứa từ 0,5 đến 80% vàng. Trong vật liệu này có các oxit crom, nhơm, sắt; cacbua
silic; cát thạch anh; có thể có phoi kim loại nhỏ.
Tất cả các vật liệu nêu trên được xử lý bằng các phương pháp thủy luyện và hỏa luyện.
Ví dụ, các phương pháp luyện kim clo (trong nước cường toan và clo hóa pha lỏng) được sử dụng
rộng rãi. Trong trường hợp sử dụng nước cường toan, người ta thực hiện trong thùng phản ứng bằng
sứ được nung nóng bằng điện và khuấy trộn theo chu kỳ. Nhiệt độ hoà tan 9095 oC. Thời gian hòa
tan phụ thuộc vào dạng nguyên liệu xử lý. Ví dụ, trong trường hợp vật liệu đặc chắc, hòa tan kéo
dài trong 10-12 giờ, vật liệu bùn 2-4 giờ. Q trình xảy ra với nhiều sản phẩm khí thốt ra như oxit
nitơ, clo.
Cịn clo hóa pha lỏng được thực hiện trong thùng phản ứng kín bằng titan có nung nóng
và khuấy trộn. Để làm chất hịa tan có thể sử dụng các dung dịch nước HCl (3545 g/dm3) hay
H2SO4 (2530 g/dm3) có thêm natri clorua (4050 g/dm3) và sục khí clo qua lớp bùn (4050
dm3/h). Nhiệt độ hỗn hợp phản ứng 100120oC.
Đặc điểm hòa tan trong nước cường toan và clo hóa pha lỏng là thu được các hợp chất
clorua hòa tan trong nước của vàng, các kim loại màu và sắt. Chỉ có bạc cịn lại trong cặn ở dạng
AgCl. Theo quan điểm động học, thông thường quá trình tạo các phức clorua của vàng [AuCl4]-.
Nhưng trong giai đoạn hịa tách, khơng thể phân tách rõ ràng các kim loại được.
Nếu trong thành phần vật liệu có các oxit hay cacbua kim loại thì cacbua khơng tương
tác với chất hịa tan chứa các chất oxi hóa mạnh (Cl2, NO, NO2, N2O4) và nằm lại trong cặn khơng
hịa tan. Xử lý nguyên liệu như vậy, ví dụ, bột mài, tiêu hao chất phản ứng thấp, đảm bảo tốc độ hòa
tách vàng và tạo bạc clorua cao. Hiệu suất thu hồi vàng vào dung dịch đạt 9899%.
Sau khi tách cặn khơng hịa tan và rửa cặn, người ta kết tủa vàng từ dung dịch. Phương
pháp hồn ngun có sử dụng các chất phản ứng vô cơ và hữu cơ được sử dụng rộng rãi. Đó là các
muối của sắt (II) oxit, khí sunfua, natri hiđrosunfit (NaHSO3), axit oxalic (COOH.COOH), axit
focmic (H.COOH), hiđrazin, hiđroquinon v.v…Việc sử dụng các chất phản ứng này do giá trị của
thế oxi hóa âm hơn thế hoàn nguyên vàng ( o AuCl4 / Au o 1,06V ).
Việc giảm mất mát vàng theo thiết bị lọc có ý nghĩa quan trọng. Mất mát này là do hình
thành các hạt phân tán mịn (keo) của kim loại hoàn nguyên. Do vậy, trong quá trình kết tủa, dung
dịch phải được nung nóng đến 8090oC và khuất trộn bùn.
Do khả năng hoàn nguyên mạnh, phần lớn các chất hồn ngun nêu trên khơng chỉ kết
tủa vàng kim loại mà còn kết tủa các kim loại nhóm platin trong dung dịch và cả đồng
( o CuCl2 / Cu o 0,18V ). Trong nhiều trường hợp, người ta hòa tan kết tủa thu được lần thứ hai bằng
cách clo hóa và kết tủa lại bằng hiđrazin hay đường. Sau khi lọc và rửa, bã chứa 9092% vàng,
được sấy khô và đưa đi nấu lại.
Để bỏ được cơng đoạn hịa tan lần thứ hai và kết tủa lại, có đề xuất sử dụng phương
pháp chiết ly vàng từ dung dịch clo vào dung môi hữu cơ. Chất chiết ly có thể là tributylfotfat,
metylizobutylxeton (hexon), rượu izoamylic, các sunfua và sunfoxit hữu cơ. Cơ chế hóa học của sự
hình thành sonvat chiết ly khi sử dụng sunfua hữu cơ làm dung mơi có thể biểu thị bằng phương
trình phản ứng sau:
15
[AuCl4]- + (SR2)hc ⇄[AuCl3.SR2]hc + Cl- (5.31)
Đặc tính phụ thuộc hệ số phân bố D vào nồng độ chất chiết ly trong pha hữu cơ (hình
7.15) chứng tỏ rằng bằng cách thay đổi hàm lượng sunfua trong dung dịch hữu cơ có thể đảm bảo
điều kiện D , tức là đạt mức thu hồi gần 100%. Thông thường, nồng độ và bản chất các muối
của chất điện phân và axit clohiđric có mặt khơng ảnh hưởng đáng kể đến chỉ tiêu chiết ly. Đặc
điểm của các liên kết hình thành trong sonvat vàng, đảm bảo mức độ lựa chọn cao của q trình
chiết ly và do vậy, dung tích có ích theo kim loại thu hồi của chất chiết ly cao, đạt tới 9395%.
Quá trình chiết ly xảy ra nhanh chóng. Cân bằng
trong hệ này đạt được sau 15-20 phút khuấy trộn các pha.
Nồng độ cho phép tối đa của vàng trong phần chiết không
nên vượt quá 55-60 g/dm3. Tiếp tục tăng hàm lượng kim
loại trong dung dịch hữu cơ, thường sinh ra pha thứ 3 –
dung dịch sonvat vàng. Sự phân lớp các pha sau khi chiết ly
xảy ra nhanh chóng.
Người ta rửa chất chiết ly thu được bằng nước
axit hóa ( 0,1 HCl) và phản chiết trong dung dịch natri
sunfit. Quá trình kèm theo phản ứng oxi hóa – khử phụ có
sự tham gia của oxi hịa tan trong hệ:
Hình 5.15. Phụ thuộc của hệ số
H2O + O2 + [AuCl3SR2]hc + 5Na2SO3
phân bố vàng khi chiết ly từ
Na3[Au(SO3)]hc + 3NaCl + [SR2]hc + Na2SO4 + NaOH
dung dịch clorua [AuCl4]- vào
(5.32)
nồng độ chất chiết ly
Sau khi phản chiết, pha hữu cơ được rửa bằng
nước. Nước rửa được nhập chung với phần phản chiết và
vàng được hoàn nguyên bằng cách thêm axit clohiđric (đến pH = 23). Người ta thực hiện kết tủa ở
nhiệt độ 5060oC và khuấy trộn cùng với cho thêm HCl vào từ từ. Hoàn nguyên vàng từ các dung
dịch này xảy ra do tính kiềm cao của các ion sunfit, các ion này tương tác với proton, cuối cùng tạo
thành khí sunfurơ:
SO32- + 2H+ SO2 + H2O (5.33)
Việc xảy ra phản ứng này đảm bảo phân hủy phức sunfit của vàng và vàng chuyển vào
phức clorua. Khí sunfurơ tạo thành hồn ngun ion vàng đến kim loại:
2[AuCl2]- + SO2 + 4OH- 2Au0 + 4Cl- + SO42- + 2H2O (5.34)
Phản ứng hoàn nguyên vàng xảy ra nhanh. Kết tủa vàng thu được có kích cỡ tương đối
lớn và do vậy giảm mất mát kim loại theo thiết bị lọc. Bã vàng thu được chứa 99,95% vàng.
Sơ đồ cơng nghệ của q trình như hình 5.16 . Sự cải thiện của sơ đồ này là bỏ được
cơng đoạn lọc dung dịch sau khi hịa tách clo cho vật liệu, như bột mài. Chiết ly vàng từ bùn clo hóa
đảm bảo thu được kim loại sạch. Nhưng gặp khó khăn về bố trí thiết bị của q trình phản chiết, để
khơng pha lỗng phần phản chiết quá nhiều trong giai đoạn rửa bã.
Phương pháp hòa tách clo có nhược điểm là khơng có tính chọn lựa đối với nguyên tố
thu hồi. Do vậy, ở giai đoạn hịa tách có sự tiêu hao đáng kể chất phản ứng (NaCl, H2SO4, HCl,
HNO3, Cl2)
Ngoài ra, dung dịch clo thu được có nhiều thành phần nên rất phức tạp, để thu hồi chọn
lọc vàng từ dung dịch này. Cuối cùng, cần phải chi phí nhất định để tận thu các muối kim loại màu
và sắt từ phần lọc để kết tủa vàng hay rafinat chiết ly vàng, làm giảm chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của
quá trình.
Gần đây, nhiều cơng trình nghiên cứu được thực hiện để thiết lập công nghệ thu hồi
chọn lọc vàng từ phế liệu. Các tính chất hóa lý của kim loại và xu hướng tạo hợp chất với nhóm
ligand nhất định là cơ sở của quá trình. Các hợp chất như vậy gồm CN-, S2O32-, (NH2)2CS, S2-, SR2,
SCN-, I-, CuCl2- và vài chất khác. Xác nhận cho những điều nêu trên là phương pháp xianua hóa
quặng vàng đã biết từ hơn một trăm năm nay và hiện đang sử dụng, khi mà từ quặng phức tạp, với
mức độ chọn lựa cao đã chuyển được vàng và bạc vào dung dịch.
16
Nguyên liệu chứa vàng
NaCl, H2SO4, H2O, Cl2
Hòa tách clo
Lọc, rửa
Bã khơng hịa tan
Dung dịch
Chất chiết ly, dầu hỏa
Chiết ly vàng
Dung dịch nước
Dung dịch hữu cơ
Tận thu muối
Rửa
Dung dịch hữu cơ
Na2SO3
Nước rửa
Phản chiết ly vàng
Dung dịch nước
Dung dịch hữu cơ
HCl
Kết tủa vàng
Lọc
Bã vàng
Dung dịch
Quay lại hịa tách
Hình 5.16. Sơ đồ cơng nghệ thu hồi vàng từ phế liệu
Việc sử dụng một số chất hịa tan chứa nước hay khơng chứa nước đối với phế liệu chứa
vàng đã được biết đến. Những chất hòa tan này là dung dịch nước của iođua và iođơ, dung dịch axit
clohiđric của phèn sắt và cả sắt (III) clorua và đồng (II) clorua. Đã được biết việc sử dụng các dung
dịch nước của các hợp chất natri sunfoxianua (NaSCN), amoni thioxianua và thioure có các chất oxi
hóa tham gia – oxi, bari peroxit hay natri peroxit, natri nitric. Các chất hịa tan khơng chứa nước là
dung dịch rượu (ete) của iot phân tử và các dung dịch sunfua hữu cơ chứa I2 hay đồng (II) clorua.
Đáng quan tâm là việc sử dụng các dung dịch nước của iođua và iot phân tử để làm mơi
trường hịa tách chọn lọc vàng. Việc chọn chất hòa tan với những lý do sau: Iot phân tử được sử
dụng để làm chất oxi hóa ( o I 2 / 2 I 0,536V ). Phản ứng anôt tạo sonvat vàng hịa tan được đảm bảo
bởi sự có mặt các ion iođua trong dung dịch nước. Khi đó các hợp chất có thành phần [AuI2]- với
hằng số ổ định 1021.
Do độ hòa tan của iot phân tử trong nước giới hạn khoảng 2,2.10-3 M, q trình oxi hóa
giới hạn bới hoạt độ I2. Nhưng khi có ion iođua tự do, xảy ra tương tác axit-bazơ tạo I3- hòa tan
trong nước.
KI + I2 KI3 (5.35)
Năng lượng liên kết I2-I- không lớn hơn 12,519 kJ/mol và khả năng oxi hóa của iot
phân tử giảm không đáng kể.
Như vậy, phản ứng tổng quát hòa tan vàng trong dung dịch iođua như sau:
17
Au0 + ½I2 + KI KAuI2 (5.36)
Trong điều kiện công nghiệp, người ta sử dụng dung dịch nước chứa 180250 g/dm3 KI
và 200 g/dm3 I2. Đã xác định rằng khi giảm nồng độ chất oxi hóa, tốc độ hịa tan kim loại sẽ giảm,
khi C I 2 20 g/dm3, tốc độ hòa tan gần bằng 0. Hòa tách vàng từ phế liệu vô tuyến điện tử được
thực hiện trong thiết bị là một bể chứa chất hòa tan và giỏ thép chứa vật liệu được nhúng vào bể.
Giỏ nối với thiết bị rung nhờ các giá treo. Thiết bị rung dạng trục khuỷu (300500 dao động trong 1
phút). Biên độ dao động của giá treo vào khoảng 15 mm. Tùy thuộc vào bề dày lớp vàng phủ, thời
gian hòa tách thay đổi từ 5 đến 40 phút, đảm bảo thu hồi vàng từ bề mặt chi tiết. Tốc độ hịa tan
vàng trong bình vào khoảng 32,034,0 g/h.
Thơng thường, molipđen và vonfram khơng chuyển vào dung dịch, cịn đồng, niken và
một phần sắt hòa tan trong dung dịch này. Tốc độ tích tụ tạp chất kim loại gấp 3-4 lần tốc độ hòa
tan vàng. Đồng cũng hòa tan mạnh. Để giảm tích tụ tạp chất kim loại khác kim loại qúy trong dung
dịch, không cho phép tăng thời gian tồn tại của vật liệu trong thiết bị nhiều hơn thời gian cần thiết
để hịa tách vàng hồn tồn.
Từ dung dịch iođua, có thể tách vàng bằng ximăng hóa, chiết ly, hấp phụ hay kết tủa
muối khó hịa tan. Tính đến giá thành cao và khan hiếm của iot và hợp chất iođơ, cần thực hiện các
điều kiện sau: Hòa tách vàng sâu và tái sinh chất hòa tan, giảm tiêu hao chất phản ứng.
Hồn ngun vàng bằng điện hóa đồng thời tái sinh iot là phương pháp thích hợp hơn
cả. Q trình thực hiện với anơt khơng hịa tan trong hệ: anôt – dung dịch nước I, KI, catôt –
K[AuI2]. Trên catôt xảy ra các phản ứng:
[AuI2]- Au+ + 2I- (5.37)
Au+ + e Au0 (5.38)
I2 + 2e 2I- (5.39)
2H+ + 2e H2 (5.40)
Trên anôt:
2I- - 2e I2 (5.41)
2OH- -2e ½O2 + H2O (5.42)
Do thế hòa nguyên vàng từ các phức iođua và hòa nguyên iot gần nhau, các phản ứng
xảy ra đồng thời, cịn ion iođua di chuyển đến anơt, sau đó oxi hóa đến I2. Nhìn chung, phản ứng
anơt đảm bảo tái sinh chất hịa tan. Q trình đi kèm thay đổi pH của mơi trường, do các phản ứng
hồn ngun các ion hiđrơ và oxi hóa ion hiđrơxin. Khi khơng gian gần catốt đạt pH=12,613,2,
vàng hiđrôxit được tạo thành, rồi chuyển thành oxit Au2O.
Hình 5.17. Sự thay đổi nồng độ iot trong
catolit (1) và trong anolit (2) phụ thuộc vào
thời gian điện phân
Hình 5.18. Sơ đồ bể điện phân có màng
ngăn
18
Như hình 5.17 cho thấy khi tăng thời gian điện phân, làm giảm nồng độ iot phân tử
trong catolit và tích tụ iot phân tử trong anolit. Nhưng tốc độ tăng nồng độ trong anolit thấp hơn, do
tốc độ hòa tan các tinh thể iot phân tử tạo ra trên anơt nhỏ, vì anolit nghèo ion iođua.
pH mơi trường ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ q trình hịa ngun vàng và tái sinh
chất hịa tan. Ví dụ, khi pH = 4 kết tủa vàng hịa tồn và làm trong catolit sau 5,56 giờ, còn khi pH
= 12,8 – sau 2,53 giờ.
Người ta tiến hành điện phân trong bể điện phân có màng ngăn và được làm nguội (hình
5.18), gồm bể bằng thép dạng hình hộp 1 và đệm cách bảo vệ ăn mịn bằng polipropilen. Khơng
gian làm việc bên trong được ngăn bởi màng ngăn bằng gốm 3 tháo lắp được, màng ngăn định vị
nhờ giá đỡ 4 bằng chất cách điện và gắn vào mặt bích của thân bể điện phân. Giá đỡ đồng thời giữ
anôt 5. Catôt được làm nguội 6 đặt bên trong màng ngăn nhờ đĩa đệm 7. Màng ngăn làm bằng vải
tổng hợp và màng trao đổi ion khơng thích hợp do sự phá hủy lớp nền của chúng trong dung dịch
điện phân. Vật liệu thích hợp nhất để làm màng ngăn là gốm từ sét trắng với lỗ hổng 0,00010,001
mm khi thành màng ngăn dày 8 mm. Các điện cực dạng thanh hình trụ rỗng bằng cacbon thủy tinh
mác CT-12 hay CT-20. Vật liệu này có độ bền hóa học lớn nhất trong dung dịch iođua.
Tuổi thọ của anôt khoảng 100-120 giờ. Sự phá hủy anôt chủ yếu là do việc tăng mật độ
dịng anơt trên các phần bề mặt riêng rẽ và oxi thoát ra tương tác với cacbon thủy tinh. Tăng mật độ
dòng làm cho bề dày lớp kết tủa iot tinh thể trên bề mặt điện cực không đồng đều.
Nguyên liệu chứa vàng
KI + I2 + Nước
Hòa tách vàng
Lọc, rửa
Phế liệu khơng
chứa vàng
Dung dịch
Đưa đến nơi sản xuất
có liên quan
Điện phân
Catolit
Anolit
Bã vàng
Trở lại hịa tách vàng
Rửa
Lọc
Bã vàng
Dung dịch
Sấy
Thải
Nấu chảy
Hình 5.19. Sơ đồ công nghệ thu hồi vàng từ phế liệu bằng dung dịch iođua
Tỉ lệ diện tích bề mặt anơt và catôt (Sa:Sc) ảnh hưởng đến tuổi thọ của anôt. Khi Sa:Sc <
10:1, xảy ra sự phá hủy anơt, cịn khi Sa:Sc > 20:1 làm tăng thời gian quá trình hoàn nguyên vàng.
Tỉ lệ Sa:Sc tối ưu khoảng 1215:1. Người ta điều chỉnh diện tích các anơt bằng cách thay đổi số
thanh gần màng ngăn bằng gốm. Các anôt đặt vào bể điện phân thành vòng xung quanh màng ngăn.
Mứ độ thu hồi vàng từ dung dịch iođua ít phụ thuộc vào hàm lượng vàng và vào khoảng
99,299,8%. Điện áp bể khoảng 45 V, nhiệt độ 5060oC, tiêu hao điện năng 0,20,4 kW.h cho 1 g
19
vàng. Mức độ tái sinh chất hòa tan quy đổib ra iot phân tử khoảng 99,4%. Dung dịch tái sinh hịa
tồn giữ được hoạt tính hóa học và có thể sử dụng cho cơng đoạn hịa tách vàng nhiều lần. Sơ đồ
cơng nghệ của q trình như hình 5.19.
b)Phương pháp hỏa luyện
Trong các phương pháp hỏa luyện phế liệu chứa vàng, phổ biến nhất là phương pháp
nấu luyện chì thơ. Phụ thuộc vào hàm lượng của thành phần cần thu hồi trong phế liệu, cũng như
thành phần vật liệu, có vài kiểu nấu luyện. Khi hàm lượng vàng trong vật liệu không nhỏ hơn 0,4%
(bùn, tro, bụi rác v.v…), người ta nấu luyện trong lò nồi; với 0,1-0,4% Au, người ta nấu luyện trong
lò phản xạ, khi hàm lượng vàng nhỏ hơn 0,1% - trong lị đứng.
Nấu luyện chì thơ từ chì monoxit có đặc tính hồn ngun do q trình phản ứng là thu
được chì để làm chất thu gom kim loại q. Các giọt chì nóng chảy thấm qua lớp liệu, gom các kim
loại quý vào trong chì. Các tạp chất kim loại màu và sắt có trong liệu tạo thành xỉ
Q trình nấu luyện có thể chia thành các giai đoạn. Trong vùng nhiệt độ thấp (đến
o
300 C), các thành phần liệu được sấy và khử nước kết tinh. Ở nhiệt độ 400-450oC, chì được hồn
ngun từ chì oxit. Người ta dùng bụi than củi làm chất hồn ngun. Chì hồn ngun tập trung lại
thành giọt và thấm qua lớp liệu, thu gom các kim loại quý và tích tụ dưới đáy nồi nấu hay đáy lị.
Khi nung nóng liệu trên 700oC, bắt đầu tạo xỉ các thành phần dễ chảy, cũng như phân hủy cacbonat
có trong liệu. Người ta dùng xôđa, cát, thủy tinh vụn, huỳnh thạch, đá vơi, borac để làm trợ dung.
Trong q trình nấu luyện thu được chì thơ, chì thơ tập
trung phần lớn các kim loại q có trong liệu, cịn xỉ chứa hàm
lượng kim loại quý thấp (khi xử lý các vật liệu giàu kim loại quý,
đòi hỏi phải nấu luyện lại xỉ để thu hồi thêm kim loại quý). Để giảm
mất mát kim loại theo xỉ, người ta khuấy trộn kim loại lỏng sau đó
để lắng.
Nếu nguyên liệu có chứa các kim loại sunfua, người ta
đưa các chất oxi hoá (kiềm nitrat, MnO2) vào thành phần liệu để oxi
hóa các hợp chất sâu hơn. Đôi khi, người ta không dùng các chất
oxi hóa, nhưng khi nấu luyện có thể tạo thành sten – chất thu gom
kim loại quý. Tuy vậy, khả năng thu gom kim loại quý của sten
thấp hơn nhiều so với chì nóng chảy. Do vậy, rửa sten bằng chì (tỷ
lệ theo khối lượng 1:1), đảm bảo giảm mất mát các kim loại quý.
Hàm lượng chì oxit trong liệu càng cao, thu hồi kim loại
quý càng nhiều. Nhưng tăng khối lượng chì thơ dẫn đến giảm hàm
lượng kim loại q trong chì thơ. Trong các lị phản xạ và lị nồi,
hàm lượng kim loại q trong chì thơ khơng nên vượt q 8-12%. Hình 5.20. Lị điện trở trực
Tỷ lệ giữa lượng bạc đối với tổng lượng vàng và kim loại
tiếp
nhóm platin nên lớn hơn 6. Điều kiện này đảm bảo hòa tách thủy luyện tiếp tục đối với các hợp
kim thu được của kim loại quý.
Người ta nấu luyện
trong nồi đặt trong các lò điện
trở trực tiếp, lò điện trở gián
tiếp, lò tần số cao. Trong lò điện
trở trực tiếp (hình 5.20), việc
nung nóng được thực hiện nhờ
dòng điện xoay chiều, khi dòng
điện đi qua thành của nồi
graphit 1, nồi đặt trong lớp chịu
lửa 2. Dòng điện được dẫn vào
nồi nhờ vòng tiếp xúc 3 được
làm nguội bằng nước và tấm
tiếp xúc 4, nồi nấu đặt trên tấm
Hình 5.21. Lị điện trở gián tiếp
20
tiếp xúc này. Người ta thay đổi
nhiệt độ lò bằng cách điều chỉnh hiệu điện thế (biến thế 5 cấp với điện thế ở phía điện thế thấp từ
10 đến 50 V). Nhiệt độ tối đa của lò 1400-1500oC. Lò có thể nghiêng được để thuận tiện thao tác.
Lị điện trở gián tiếp được đốt nóng bằng dây điện trở hay thanh cacborun đặt xung
quanh nồi graphit (hình 5.21).
Lị cảm ứng tần số cao (hình 5.22) bao gồm lớp
vỏ chịu lửa 1, bên trong đặt cuộn cảm ứng 2 được làm nguội
bằng nước. Nồi nấu 3 đặt cách cuộn cảm ứng một lớp bằng
vật liệu cách nhiệt, không dẫn điện 4 và nồi được nhấc ra khỏi
lò nhờ cái kẹp đặc biệt 5. Lò được đặt trên mặt đá 6, phía
dưới có thùng chứa 7 để hứng kim loại trong trường hợp nồi
nấu bị nứt vỡ. Lị có các dung tích khác nhau (10-15 kg để
nấu vật liệu chứa vàng, 400-500 kg để nấu vật liệu chứa bạc).
Điện áp làm việc 500-1000 V. Hiệu suất của lò 66-68%.
Ưu điểm của lò cảm ứng so với lò điện trở: tốc độ
nấu nhanh, khuấy trộn đều, gọn và năng suất cao. Nhược
điểm của lị là giá thiết bị điện của lị cao
Hình 5.22. Lò cảm ứng tần số cao
Việc nấu luyện trong các lò phản xạ được thực hiện như sau: Người ta nạp liệu vào lị
đã được nung nóng đỏ. Khi nạp liệu, người ta tắt béc đốt. Sau khi nạp liệu, người ta phủ lên bề mặt
liệu một lớp mỏng xơđa hay borac, các chất này nóng chảy và bảo vệ liệu khỏi bị cuốn theo khí lị ở
dạng bụi. Sau đó bậc béc đốt trở lại. Để nấu nhanh, nên khuấy trộn liệu. Có thể khuấy trộn bằng
cách quay lò qua lại nếu dùng lò quay. Nhiệt độ nấu 1200-1300oC.
Người ta xác định kết thúc phản ứng theo bề mặt tĩnh của bể nấu và theo sự ngừng thoát
ra các bọt khí. Sau đó người ta khuấy trộn mạnh kim loại lỏng để rửa xỉ bằng chì thơ tốt hơn, rồi để
lắng trong 15-20 phút. Kim loại lỏng được rót vào khn kim bằng thép đã nung nóng đến 120150oC. Bề mặt trong của khuôn được sơn phủ một lớp graphit hay bột đá phấn. Khi làm việc trên
các lị quay được, người ta rót bằng cách quay lị sau khi tắt các béc đốt. Trong các lò tĩnh, người ta
rót qua lỗ tháo. Người ta rót các vật liệu chứa trong bể khơng có sự phân tách kim loại. Việc phân
tách này được thực hiện sau khi kim loại lỏng trong khn đã đơng đặc. Thơng thường, chì thơ
nóng chảy khơng đồng nhất về thành phần và chứa tạp chất xỉ. Do vậy, chì thơ được nấu chảy lại,
không đưa vào thêm chất phụ gia nào nữa. Kết quả thu được hợp kim chì đồng nhất.
Việc nấu luyện trong lò đứng, thường là nấu các vật liệu nghèo vàng (xỉ nấu luyện từ lò
nồi và lò phản xạ, bụi rác chứa vàng, mảnh vụn của gạch chịu lửa lò nấu vàng). Lò đứng đảm bảo
thu được xỉ thải chứa ít vàng và chì thơ tương đối nghèo vàng. Người ta sử dụng đá vôi và cát để
làm trợ dung. Nhiên liệu là than cốc. Cấu tạo lò nấu luyện chì thơ tương tự như lị để nấu luyện
quặng và tinh quặng chì, nhưng tiết diện làm việc của lị khơng lớn, vào khoảng 0,25-0,3 m2 ở vùng
mắt gió.
Các q trình xảy ra trong lị có thể phân chia theo các vùng nhiệt độ. Trong vùng phía
trên (300-400oC), diễn ra quá trình sấy liệu. Trong vùng nhiệt độ 450-650oC, chì oxit được hồn
ngun bởi cacbon oxit và cacbon rắn. Trong vùng nhiệt độ 700-900oC, đá vôi phân hủy, canxi oxit
đẩy chì ra khỏi chì silicat, canxi và bari sunfat phân hủy tạo thành CaS và BaS. Trong vùng nhiệt độ
900-1350oC, diễn ra q trình nấu chảy liệu hồn tồn; pha loãng xỉ, tiếp tục phân hủy canxi và bari
sunfat bởi silic oxit theo các phản ứng:
BaSO4 + SiO2 ⇄BaO.SiO2 + SO2 + ½O2 (5.43)
CaSO4 + SiO2⇄CaO.SiO2 + SO2 + ½O2 (5.44);
sunfat hố đồng, chì và sắt được hồn ngun trước đó; tạo sten.
Thành phần xỉ rất khác nhau. Hàm lượng SiO2 trong xỉ thay đổi từ 30 đến 42%. Chì thơ
chứa đến 7% Ag; 0,01-0,03% Au và đến 0,25% các kim loại nhóm platin.
Cupen hố chì thơ thu được sau khi nấu luyện trong lò nồi, lò phản xạ và đứng, với mục
đích thu được hợp kim của các kim loại quý, thuận tiện cho việc phân tách các kim loại quý bằng
phương pháp thủy luyện. Thực chất của phương pháp cupen là thay đổi chất thu gom kim loại quý
21
từ chì sang bạc. Việc phân tách chì được thực hiện trong q trình nấu chảy trong mơi trường oxi
hóa để chuyển chì kim loại thành chì oxit (chì monoxit).
Quá trình được thực hiện ở 950-1150oC. Chì oxit tạo thành (nhiệt độ nóng chảy 883oC)
thu gom các oxit kim loại tạp chất có trong chì thơ. Đó là do khả năng hấp thụ oxi của PbO cao,
đảm bảo tiếp tục oxi hóa chì cũng như các tạp chất kim loại màu và sắt. Oxit các tạp chất kim hòa
tan vào chì oxit, tạo thành hợp kim dễ chảy. Trình tự oxi hóa các kim loại như sau: Al Zn Fe
Sn Sb As.
Hình 5.23. Lị cupen
Đồng khó bị oxi hóa. Để hịa tan đồng oxit (I), đơi khi người ta đưa thêm chì vào.
Bitmut cịn lại trong hợp kim đến cuối cùng và bị oxi hóa sau khi đã khử tất cả các tạp chất (ngoài
telu). Telu có thể bị oxi hóa bằng cách đưa kiềm nitrat vào và thêm chì. Bạc ở dạng oxit có thể hịa
tan trong chì oxit (với khối lượng 3-6%), đó là nguyên nhân mất mát bạc. Nguyên nhân khác – một
phần bạc bị cuốn cơ học theo chì oxit nóng chảy.
Trong quá trình nấu luyện xảy ra sự bay hơi một phần các oxit chì, bạc, asen và
antimon. Ví dụ, ở nhiệt độ 1500oC, chì oxit mất mát 5-6%. Ở nhiệt độ này 0,5-1% Ag chuyển vào
pha khí.
Lị cupen là lò phản xạ nhỏ (đốt bằng dầu mazut hay bằng than), nhiệt độ nấu luyện
o
1150-1250 C (hình 5.23). Thành lị và vịm lị xây bằng gạch samơt. Đáy lị 2 (cupen) thơng thường
được lắp đặt trên xe gng 1, có vỏ bằng thép hàn hay bằng gang. Đáy lò được xây bằng gạch
manhezit hay được đầm bằng bột manhezit với xi măng chịu nhiệt. Đơi khi vỏ đáy lị được làm
bằng các hộp chứa nước làm nguội để tăng thời hạn sử dụng của cupen lên 2-3 lần. Xe goòng với
cupen được đẩy vào phần dưới của lò. Cupen được ép vào lị bằng dụng cụ nêm hay kích 3. Lị có
cửa nạp liệu 4. Qua ống gió 5 hướng vào mặt bể, khơng khí được thổi vào để oxi hóa chì. Chì oxit
được tháo qua khe hở 6 ở thành trước của bể. Khí thải được dẫn qua lỗ 7 ở vịm hay qua cửa lửa ở
thành đầu lị.
Chì oxit được tháo liên tục trong q trình cupen hóa. Sau khi nấu chảy chì thơ và đạt
nhiệt độ 854oC, gió được thổi vào. Khi đó chì oxit được hình thành ngay và được tháo ra theo
“đường chì oxit” qua khe hở. Người ta điều chỉnh lượng tháo chì oxit bằng cách nghiêng cupen hay
cho thêm lượng chì thơ mới vào lị. Chì thơ được thêm đến khi nào hợp kim chứa trong đáy lò còn
chưa đạt lượng bạc, vàng và kim loại nhóm platin đến 65-75%. Sau đó, ngừng thêm chì thơ, cịn
nhiệt độ lị đưa lên đến 1054-1104oC. Lúc này, việc tháo chì oxit được thực hiện bằng cách cào sâu
thêm “đường chì oxit”.
Dấu hiệu kết thúc quá trình là ngưng tạo thành chì oxit và bề mặt hợp kim bắt đầu óng
ánh – bề mặt nhuộm màu ngũ sắc (do hình thành trên bề mặt màng chì oxit mỏng). Sau đó người ta
ngừng thổi gió và rót hợp kim vào khuôn bằng cách dùng gáo thép múc hợp kim ra khỏi cupen.
Nhờ q trình cupen hố có thể thu được hợp kim chứa 99,8% kim loại quý (tổng cọng).
Nhưng thực tế, người ta thu được hợp kim chứa 98,5-99% kim loại quý. Hợp kim được cupen hóa
của vàng và bạc chứa 84,5-91% Ag; 8-15% Au và 0,3-1,5% tạp chất không phải kim loại quý. Hợp
kim bạc – platin chứa đến 10-20% các kim loại nhóm platin (tổng cọng).
Thành phần chì oxit phụ thuộc vào giai đoạn cupen hóa. Đầu tiên chì oxit được làm giàu
các oxit antimon, asen, thiếc và hầu như không chứa bạc. Ở giữa quá trình, chì oxit được làm giàu
22
đồng và với hàm lượng bạc tổi thiểu. Còn ở cuối quá trình, chì oxit được làm giàu bởi đồng, bạc,
bitmut cũng như telu. Thành phần chì oxit đặc trưng cho giai đoạn giữa của quá trình, %: 0,15-2,5
Ag; đến 0,01 Au; đến 0,05 Pt và 0,5-4,5 Cu.
5.6. Tái chế vàng từ các hợp kim
Để thu hồi vàng từ các phế liệu ở dạng hợp kim (chi tiết đồ trang sức, linh kiện điện và
điện tử, hợp kim hàn v.v…), tùy thuộc vào điều kiện cụ thể thích hợp, người ta có thể gộp với vàng
thơ để tinh luyện ở quy mô công nghiệp. Tuy nhiên đối với các phế liệu này người ta thường tái chế
riêng ở quy mô nhỏ bằng phương pháp hòa tách chọn lọc.
Tùy thuộc vào thành phần của hợp kim vàng, các bước hòa tách chọn lọc cụ thể sẽ khác
nhau. Nhìn chung, về nguyên tắc, có thể chia thành hai loại đối tượng, chủ yếu dựa vào hàm lượng
vàng và bạc: hợp kim vàng thấp và hợp kim vàng cao.
5.6.1. Hợp kim vàng thấp.
Trong loại hợp kim này, hàm lượng bạc thường đạt tới 75%. Người ta thường dùng axit
nitric để hòa tách. Với dung môi này, bạc và một số kim loại khác sẽ bị hòa tan đi vào dung dịch
theo các phản ứng sau:
3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + 2H2O + NO (5.45)
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO (5.46)
Trong khi đó vàng, các kim loại nhóm platin như Ru, Rh, Ir nằm lại dưới dạng bùn đen
mịn.
Bạc được thu hồi từ dung dịch bằng cách cho thêm muối ăn NaCl để kết tủa AgCl, sau
đó cho thêm sắt vụn để chuyển AgCl thành bạc kim loại. Cặn chứa vàng được rửa, sấy khơ rồi nấu
chảy và đúc.
Hợp kim vàng
HNO3
Hịa tách
Lọc
Cặn
NaCl
Dung dịch
Kết tủa AgCl
Fe
Rửa
Xi măng hóa
Sấy
Ag
Nấu chảy, đúc
Au
Hình 5.24. Lưu trình cơng nghệ tái sinh vàng từ hợp kim vàng thấp
Lưu trình cơng nghệ tái chế vàng từ hợp kim vàng thấp được trình bày ở hình 5.24.
Với phương pháp tái sinh trên đây, nếu dùng axit sunfuric thay cho axit nitric sẽ làm
giảm giá thành. Phản ứng cơ bản như sau:
2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + 2H2O + SO2 (5.47)
23
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2 (5.48)
Như vậy bạc và đồng, và ngoài ra, một phần palađi sẽ hịa tan. Vàng và các kim loại
nhóm platin: Pt, Ru, Rh và Ir khơng hịa tan.
Hợp kim vàng
H2SO4
Hịa tách
Bùn cặn Dung dịch
Nước
Rửa
Nước
Chảy qua ống
xi phông
Kết tinh
Sấy
Dung dịch
Lọc
Nấu chảy, đúc
Cô đặc
kết tinh
Ag2SO4
Fe
Xi măng
hóa
Au
Lọc
CuSO4.5H2O
Ag
Hình 5.25. Lưu trình cơng nghệ tái sinh vàng từ hợp kim vàng thấp bằng dung môi H2SO4
Bùn chứa vàng được tách ra đem đi rửa, sấy, đóng bánh, nấu chảy và đúc. Dung dịch
chứa bạc và đồng được chuyển tới các bể lót chì. Dùng nước pha loãng, rồi làm nguội để kết tinh
Ag2SO4 (bạc sunfat chỉ hịa tan trong axit sunfuric đậm đặc và nóng). Sau đó tách các tinh thể
Ag2SO4 ra rồi rửa và hồn nguyên bằng sắt vụn. Bạc thu được đưa đi nấu chảy và đúc thỏi. Dung
dịch cái đem cô đặc, làm nguội để kết tinh và tách CuSO4 ra. Axit sunfuric cho quay lại q trình
làm dung mơi tuần hồn (hình 5.25).
Phương pháp dùng axit sunfuric làm dung mơi hịa tách không thể áp dụng cho các hợp
kim vàng chứa nhiều chì, vì chì chuyển thành PbSO4 ít hịa tan nằm lẫn trong cặn vàng, gây khó
khăn cho q trình thu hồi vàng.
5.6.2. Hợp kim vàng cao
Đối với hợp kim vàng cao, chứa trên 25% Au, không thể dùng axit nitric hoặc axit
sunfuric mà phải dùng nước cường thủy, vì hai loại axit nitric và sunfuric khơng thể hịa tan bạc ra
khỏi hợp kim chứa nhiều vàng.
Khi dùng nước cường thủy vàng sẽ hòa tan còn bạc nằm lại ở dạng bùn cặn. Tuy nhiên
hàm lượng bạc cũng phải giới hạn bé hơn 8% Ag, vì nếu hàm lượng bạc lớn sẽ tạo màng AgCl
khơng hịa tan làm ngăn trở q trình hịa tan hợp kim.
Trong trường hợp vàng chứa nhiều bạc thì cần phải có đủ đồng vì lúc đó hợp kim vàng
trở nên dễ hòa tan.
Phản ứng hòa tan hợp kim như sau:
2Au + 3Cl2 = 2AuCl3 (hòa tan) (5.49)
24
2Ag + Cl2 = 2AgCl (khơng hịa tan) (5.50)
Cu + Cl2 = CuCl2 (hịa tan) (5.51)
Q trình hịa tách được thực hiện trong bình hịa tách làm bằng đất sét hoặc thủy tinh.
Bình chứa axit clohiđric tới hai phần ba và nung nóng bằng cách phun hơi nước. Cho thêm axit
nitric gián đoạn để duy trì phản ứng mãnh liệt. Khi q trình kết thúc axit sẽ sơi lên do phản ứng:
HNO3 + 3HCl = NOCl + 2H2O + Cl2 (5.52)
Hợp kim vàng
Nước cường thủy
Dung dịch nước rửa lần 1
Hòa tách
HNO3 dư
Đun sơi
Nước
Fe
Lắng
Dung dịch
Nước
Bùn AgCl
Rửa
Fe2+
Xi măng
hóa
Hịan ngun
Ag
Lọc
Dung dịch
Nước
Cặn
Rửa
Thu hồi
Pt và Pd
Sấy, nấu, đúc
Au
Hình 5.26. Lưu trình cơng nghệ tái sinh vàng từ hợp kim vàng cao
Tiếp tục pha loãng để lắng. Dung dịch ở trên được vận chuyển bằng xiphông và được
xử lý bằng một chất hồn ngun (ví dụ: FeCl2, axit oxalic, SO2) để kết tủa vàng. Sau đó lọc rửa rồi
nấu chảy, đúc thỏi vàng. Bùn chứa bạc clorua được rửa bằng nước. Nước rửa đầu tiên còn chứa
vàng cho quay lại hịa tách. Sau đó dùng sắt vụn để hoàn nguyên bạc từ dung dịch nước rửa (hình
5.26).
Phương pháp này có giá trị đặc biệt khi xử lý hợp kim vàng chứa platin. Trong trường
hợp này platin và palađi hịa tan cùng với vàng, trong khi đó các kim loại nhóm platin khác: Rh, Ru
và Ir nằm lại cùng với bạc clorua. Để thu hồi Pt và Pd, sau khi dùng FeCl2 kết tủa vàng, người ta lọc
để thu được dung dịch trong. Dung dịch này được đem đi xử xử lý bằng những phương pháp thông
thường để nhận được Pt và Pd.
5.7. Tinh luyện vàng
5.7.1. Đối tượng và các phương pháp tinh luyện vàng
25