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文檔簡介
1、第八章第八章 非氰浸金方法非氰浸金方法內(nèi)容提要內(nèi)容提要氰化法的優(yōu)點:氰化法的優(yōu)點:加工成本低,加工成本低,金回收率高,金回收率高,對礦石的適應(yīng)性強,對礦石的適應(yīng)性強,就地產(chǎn)金,就地產(chǎn)金,工藝非常成熟。工藝非常成熟。兩個主要缺點:兩個主要缺點:一是浸出劑氰化物劇毒,特別是在堆浸及廢液排一是浸出劑氰化物劇毒,特別是在堆浸及廢液排放、貯存的地方,須嚴格防止對環(huán)境造成污染;放、貯存的地方,須嚴格防止對環(huán)境造成污染;二是氰化物浸金的速度緩慢。二是氰化物浸金的速度緩慢。氰化浸金氰化浸金比較有前途的非氰化浸金工藝有:比較有前途的非氰化浸金工藝有:硫脲法、硫脲法、硫代硫酸鹽法、硫代硫酸鹽法、多硫化物法、多硫化
2、物法、水氯化法、水氯化法、溴化物法、溴化物法、及硫氰酸鹽法等。及硫氰酸鹽法等。非氰化浸金非氰化浸金特點特點:酸性液浸出金銀速度高、毒性小、藥劑易再生回收,酸性液浸出金銀速度高、毒性小、藥劑易再生回收, 銅、砷、銻、碳、鉛、鋅、硫的有害影響小。銅、砷、銻、碳、鉛、鋅、硫的有害影響小。適用適用:從氰化法難處理或無法處理的含金礦物原料中提取金銀。從氰化法難處理或無法處理的含金礦物原料中提取金銀。硫脲法硫脲法:用酸性硫脲水溶液浸出礦石中的金銀的提取方法。用酸性硫脲水溶液浸出礦石中的金銀的提取方法。一、硫脲法硫脲,中文別名:硫代尿素。白色而有光澤的晶體。味苦。密度1.405。熔點180182。更熱時分解
3、。溶于水,加熱時能溶于乙醇,極微溶于乙醚。(1) 硫脲溶金的機理硫脲溶金的機理硫脲溶金屬電化學腐蝕過程。硫脲溶金屬電化學腐蝕過程。42242lg118. 0lg0591. 038. 038. 02)()(42242HSCNHSCNAuoVHSCNAueHSCNAu 陽極區(qū)陽極區(qū) 陰極區(qū)陰極區(qū) 電電子子流流向向 獲獲得得電電子子被被還還原原。溶溶液液中中的的陰陰極極區(qū)區(qū);并并與與硫硫脲脲絡(luò)絡(luò)合合進進入入溶溶液液金金失失電電子子,陽陽極極區(qū)區(qū)2: :O硫脲法1.1 硫脲法的基本原理硫脲法的基本原理常用氧化劑:常用氧化劑:O2、Fe3+、H2O2、MnO2、 (SCN2H3)2等。等。VEFeHSC
4、NAuFeHSCNAuo391. 0)(22242342 VEOHHSCNAuHOHSCNAuo849. 021)(4122242242 硫脲溶金的總化學反應(yīng)式:硫脲溶金的總化學反應(yīng)式:硫脲法22)C(NHS :硫硫脲脲a. 硫脲在堿性液中硫脲在堿性液中 不穩(wěn)定,易分解為不穩(wěn)定,易分解為 硫化物硫化物 氨基氰氨基氰22222242)(22NHCOMSOHMOHCNNHSNaNaOHHSCNn Mn+ = Ag+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Bi3+、Fe2+ 等等(2) 硫脲的基本特性硫脲的基本特性硫脲法 HHNSCeNHSC2)(2)(223222室室溫溫下下 222322223
5、2)()()(/)(lg0591. 00591. 0lg0295. 042. 0NHSCHNSCooNHSCHNSCpHV 硫硫脲脲穩(wěn)穩(wěn)定定性性增增大大。降降低低值值降降低低隨隨介介質(zhì)質(zhì) )(22NHSCpH硫脲在酸性溶液中的分解產(chǎn)物:硫脲在酸性溶液中的分解產(chǎn)物:二硫甲脒二硫甲脒、元素硫、元素硫、硫酸鹽、二氧化碳、氮的化合物、硫化氫等。硫酸鹽、二氧化碳、氮的化合物、硫化氫等。所以,硫脲提金時,宜采用較稀的酸性硫脲液作浸出劑。所以,硫脲提金時,宜采用較稀的酸性硫脲液作浸出劑。b. 硫脲在酸性液中硫脲在酸性液中 具有還原性,可被許多氧化劑氧化具有還原性,可被許多氧化劑氧化 生成多種產(chǎn)物。生成多種產(chǎn)
6、物。硫脲法d. 硫脲具有低毒性硫脲具有低毒性 SHNHCOOHNHSC23222222)( c. 硫脲在酸性或堿性溶液中加熱均發(fā)生分解硫脲在酸性或堿性溶液中加熱均發(fā)生分解e. 硫脲能與金屬離子絡(luò)合硫脲能與金屬離子絡(luò)合 絡(luò)合物離子絡(luò)合物離子lgx絡(luò)合物離子絡(luò)合物離子lgx21.5013.1015.403.552.041.776.4426.3021.9011.94 2)TU(Au 3)TU(Ag 24)TU(Cu 24)TU(Cd 24)TU(Pb 22)TU(Zn 24)TU(Hg 22)TU(Hg 36)TU(Bi )TU(4FeSO硫脲法一般說來,常見的妨礙金氰化的礦物和離子幾乎對硫脲一般說
7、來,常見的妨礙金氰化的礦物和離子幾乎對硫脲浸金沒有什么影響。干擾物種對硫脲浸出的影響,迄今為止浸金沒有什么影響。干擾物種對硫脲浸出的影響,迄今為止尚未做過詳細的研究,此類影響總的說來不嚴重。這可能是尚未做過詳細的研究,此類影響總的說來不嚴重。這可能是因為硫脲容易通過氧化分解而損失,與分解的副反應(yīng)相比,因為硫脲容易通過氧化分解而損失,與分解的副反應(yīng)相比,其它礦物的干擾就相對不那么重要了。其它礦物的干擾就相對不那么重要了。硫脲浸金存在兩大困難:硫脲浸金存在兩大困難:浸出在氧化條件下進行,使得在浸出過程中硫脲的消耗高;二硫甲脒分解產(chǎn)生的元素硫為高度分散(很細小)狀,容易包裹在物料表面,使金表面鈍化從
8、而延緩或阻止金的浸出。硫脲法(3) 硫脲提金動力學硫脲提金動力學硫脲法在硫脲浸金中,常采用在硫脲浸金中,常采用的氧化劑為的氧化劑為Fe3+和和O2,實際,實際上在處理金礦石時往往不需上在處理金礦石時往往不需向浸出液中加入向浸出液中加入Fe3+,而只需而只需鼓入空氣,氧化存在的鼓入空氣,氧化存在的Fe2+圖圖8-1 金在不同鐵離子濃度的硫脲溶液中的溶解金在不同鐵離子濃度的硫脲溶液中的溶解圖圖8-2 金和銀在氰化物溶液中金和銀在氰化物溶液中的溶解的溶解從圖從圖8-1和圖和圖8-2可見,可見,硫脲浸金的速度要比氰化物浸硫脲浸金的速度要比氰化物浸金快金快12倍。倍。在存在在存在Fe(III)的條件下,
9、的條件下,在硫脲溶液中溶解金,其速度在硫脲溶液中溶解金,其速度除與硫脲的濃度有關(guān)外,還取除與硫脲的濃度有關(guān)外,還取決于鐵離子的濃度,而且三價決于鐵離子的濃度,而且三價鐵離子還存在一最佳濃度,在鐵離子還存在一最佳濃度,在這個濃度以上時,鐵離子濃度這個濃度以上時,鐵離子濃度的進一步升高,金的溶解速率的進一步升高,金的溶解速率反而下降反而下降(圖圖8-3)。硫脲法圖8-3 鐵離子濃度對硫脲浸金速率的影響硫脲法(4) 硫脲提金的注意事項硫脲提金的注意事項硫脲提金時,宜采用硫脲提金時,宜采用較稀的酸性硫脲液較稀的酸性硫脲液作浸出劑。作浸出劑。在常壓下溶液中氧的濃度可達在常壓下溶液中氧的濃度可達8.2mg
10、/L,硫脲的濃度,硫脲的濃度應(yīng)為應(yīng)為5.14*10-3mol/L,相當于硫脲濃度,相當于硫脲濃度 0.04。20242 OHSCN理論上時,金的溶解速度最大。理論上時,金的溶解速度最大。硫脲法(5) 硫脲提金的主要影響因素硫脲提金的主要影響因素硫脲溶金的浸出率主要取決于:硫脲溶金的浸出率主要取決于: 浸浸金金工工藝藝。浸浸出出時時間間;浸浸出出溫溫度度;攪攪拌拌強強度度;礦礦漿漿液液固固比比;硫硫脲脲用用量量;氧氧化化劑劑類類型型與與用用量量;磨磨礦礦粒粒度度;金金粒粒大大小小和和暴暴露露情情況況;含含金金礦礦物物原原料料的的組組成成值值;介介質(zhì)質(zhì)的的)11()10()9()8()7()6()
11、5()4()3()2()1(pH硫脲法(1)介質(zhì)pH=11.5為宜;pH過低,會增加雜質(zhì)礦物的酸溶量,導致硫脲用量的增加并降低金的浸出率。(2)礦物中酸溶物(鐵粉、碳酸鹽、金屬氧化物等)以及還原性組分含量高時,會增加硫酸和氧化劑的消耗量也可消耗部分硫脲。 故不適宜直接用于處理碳酸鹽含量高的礦物以及有色金屬氧化物和鈣、鎂含量高的焙砂。不適宜用于處理混汞尾礦。 可直接從含砷、銻、銅、鐵等的硫化礦中進行硫脲提金(氰化時有害)。 (3)金在礦物中的嵌布粒度和賦存狀態(tài)是硫脲提金成敗的關(guān)鍵之一。硫脲提金只能浸出單體金和連生體中暴露金。(4)磨礦粒度主要取決于金的嵌布粒度。常小于0.041mm或0.038m
12、m。(5)常用O2或添加少量Fe3+鹽。(6)硫脲用量與礦物原料礦物組成、化學組成、浸出工藝條件、氧化劑類型及其用量等因素有關(guān),常波動于每噸礦石幾千克至幾十千克。(7)浸出礦漿的液固比會影響硫脲用量和礦漿的黏度。(8)攪拌強度不必太高,因有液態(tài)氧化劑。(9)溫度升高有利于硫脲溶金,但硫脲熱穩(wěn)定性低,不宜高過55度。(10)浸出時間常少于10小時。(11)可采用滲浸法和攪浸法。一步法工藝,如炭漿法、炭浸、樹脂礦漿;二步法工藝,如浸出、洗滌、置換。硫脲法已經(jīng)研究的硫脲提金的工藝主要有:已經(jīng)研究的硫脲提金的工藝主要有:常規(guī)硫脲浸出法,常規(guī)硫脲浸出法,往浸出液中通入往浸出液中通入SO2的硫脲浸出的硫脲
13、浸出-SO2還原法,還原法,硫脲浸出硫脲浸出-鐵板置換法,鐵板置換法,在浸出礦漿中用活性炭吸附的炭漿法或用離子交換樹脂在浸出礦漿中用活性炭吸附的炭漿法或用離子交換樹脂吸附的樹脂漿法,以及硫脲浸出吸附的樹脂漿法,以及硫脲浸出-電積提金法等;電積提金法等;其中一些已小規(guī)模地在實踐中獲得應(yīng)用,有一些仍處于其中一些已小規(guī)模地在實踐中獲得應(yīng)用,有一些仍處于工業(yè)試驗階段。工業(yè)試驗階段。硫脲法1.2 硫脲法提金工藝硫脲法提金工藝(1) 硫脲浸出硫脲浸出鐵板置換法提金鐵板置換法提金含金礦物:含金礦物:含金黃鐵礦精礦;含金黃鐵礦精礦; 細細粒粒嵌嵌布布;金金:絕絕大大部部分分自自然然金金呈呈碳碳酸酸鹽鹽類類礦礦
14、物物;母母、綠綠泥泥石石、高高嶺嶺土土及及脈脈石石礦礦物物:石石英英、絹絹云云、孔孔雀雀石石和和自自然然金金;褐褐鐵鐵礦礦鋅鋅礦礦、黃黃銅銅礦礦、方方鉛鉛礦礦、閃閃主主要要金金屬屬礦礦物物:黃黃鐵鐵礦礦礦礦石石特特點點硫脲法 硫脲浸出硫脲浸出-鐵板置換法是在硫脲浸金的同時,向浸出槽的礦漿鐵板置換法是在硫脲浸金的同時,向浸出槽的礦漿中插入一定面積的鐵板,使已經(jīng)溶解的金銀及銅、鉛等電位比鐵中插入一定面積的鐵板,使已經(jīng)溶解的金銀及銅、鉛等電位比鐵正的金屬離子沉積在鐵板上。由于沉積速度較快,一般每正的金屬離子沉積在鐵板上。由于沉積速度較快,一般每2h要提要提出鐵板刮洗一次金泥,然后再插入槽中繼續(xù)使用。
15、出鐵板刮洗一次金泥,然后再插入槽中繼續(xù)使用。硫脲法精礦粒度:精礦粒度:-0.045 mm占占85%;礦漿液固比:礦漿液固比:2 :1;硫脲濃度:硫脲濃度:0.3%;硫脲用量:硫脲用量:6 kg/t礦石;礦石;硫酸用量:硫酸用量:100 kg/t礦石;礦石;鐵板置換面積:鐵板置換面積:3 m2/m3礦漿;礦漿;金泥刷洗時間間隔:金泥刷洗時間間隔:2h;浸浸-置時間:置時間:40 h;金浸出率:金浸出率:94%;置換沉積率:置換沉積率:99%。(2) 硫脲炭浸工藝提金硫脲炭浸工藝提金含金礦物:以金銅為主的含金、銀、銅、鉛、鋅、硫等多金屬礦;含金礦物:以金銅為主的含金、銀、銅、鉛、鋅、硫等多金屬礦;
16、 86%以上的以上的Au0.037mm. 精礦粒度:精礦粒度:-0.041 mm占占99%;礦漿液固比:礦漿液固比:1.5 :1;硫酸用量:硫酸用量:36 kg/t礦石;礦石;礦漿礦漿pH :1.52;硫脲用量:硫脲用量:5 kg/t礦石;礦石;粒狀活性炭:粒狀活性炭:10 kg/t;逆流浸吸時間:逆流浸吸時間:15 h;金浸出率:金浸出率:96.39%;銅鉛鋅浸出量:極微;銅鉛鋅浸出量:極微;金總回收率:金總回收率:78.78%。 該工藝利用硫化銅對硫脲浸金不敏感的特性進行混合精礦該工藝利用硫化銅對硫脲浸金不敏感的特性進行混合精礦的硫脲炭浸提金。的硫脲炭浸提金。原料組成(金銅精礦):原料組成
17、(金銅精礦): Au26g/t, Ag758g/t, Cu13.74%。硫脲法(3) 硫脲浸出硫脲浸出電積一步法提金電積一步法提金礦物原料:礦物原料:自然金、黃鐵礦精礦為主,自然金、黃鐵礦精礦為主, 少量方鉛礦、黃銅礦、銅藍、錫石等;少量方鉛礦、黃銅礦、銅藍、錫石等;雙向循環(huán)電解槽;雙向循環(huán)電解槽;陽極:陽極:Pb-Ag板;板;陰極:不銹鋼板;陰極:不銹鋼板;精礦粒度:精礦粒度:-0.041 mm占占95%;礦漿液固比:礦漿液固比:2 :1;硫脲濃度:硫脲濃度:0.3%;硫脲用量:硫脲用量:10 kg/t礦石;礦石;硫酸用量:硫酸用量:15 kg/t礦石;礦石;陰極面積陰極面積/礦漿體積:礦漿
18、體積:37.5 m2/m3;陰極電流密度:陰極電流密度:37.9A/m2;金泥刷洗時間間隔:金泥刷洗時間間隔:30 min;浸出浸出-電積時間:電積時間:4 h;金浸出率:金浸出率:97.59%;金電解沉積率:金電解沉積率:96%;刷洗陰極所得礦泥含金:刷洗陰極所得礦泥含金:0.5%,占金總回收的,占金總回收的15%。陰極沉積的金單獨處理。陰極沉積的金單獨處理。精礦精礦 :Au34g/t, Ag60g/t, Cu0.2%, Fe32.5%. 硫脲法(4) 硫脲浸出硫脲浸出鋁粉置換二步法提金鋁粉置換二步法提金含金礦物:含金黃鐵礦精礦;含金礦物:含金黃鐵礦精礦;精礦粒度:精礦粒度:-0.038 m
19、m 占占77% ;礦漿液固比:礦漿液固比:1.5 :1;浸出溫度:浸出溫度:40;二段浸出,浸出二段浸出,浸出2 +2h;硫脲用量:硫脲用量:7.5 kg/t礦石;礦石;硫酸用量:硫酸用量:22.5 kg/t礦石;礦石;加加H2O2氧化硫脲氧化硫脲-加加SO2氣體還原二硫甲脒控制電位;氣體還原二硫甲脒控制電位;金浸出率:金浸出率:96%;鋁粉用量:鋁粉用量:600mg/L貴液;貴液;置換時間:置換時間:30min;金置換回收率:金置換回收率:99.5%;精礦精礦 :Au56g/t, Ag49g/t, Cu1%, 黃鐵礦。黃鐵礦。硫脲法1.3 硫脲法與氰化法的比較硫脲法與氰化法的比較硫脲法浸金和
20、氰化法浸金相比具有以下硫脲法浸金和氰化法浸金相比具有以下 浸金試劑硫脲無毒或低毒,比氰化物的毒性低得多,其浸金試劑硫脲無毒或低毒,比氰化物的毒性低得多,其致死量是致死量是10g/kg體重。體重。 浸金速度快,一般情況下經(jīng)過不到浸金速度快,一般情況下經(jīng)過不到4h的浸出,可達到很的浸出,可達到很高的浸出率,而氰化浸出所需的時間則比較長。高的浸出率,而氰化浸出所需的時間則比較長。 在酸性條件下進行(在酸性條件下進行(pH1.52),可從那些在堿性溶液),可從那些在堿性溶液中不穩(wěn)定的物料和能直接與氰化物反應(yīng)的物料中提金。中不穩(wěn)定的物料和能直接與氰化物反應(yīng)的物料中提金。 適合于處理酸性物料。當用酸浸法處
21、理、綜合回收多種適合于處理酸性物料。當用酸浸法處理、綜合回收多種金屬時(即先用酸性溶液浸出回收其它有價金屬時),使用金屬時(即先用酸性溶液浸出回收其它有價金屬時),使用硫脲法可不必用水洗渣。少量的賤金屬對過程影響不大。硫脲法可不必用水洗渣。少量的賤金屬對過程影響不大。硫脲法硫脲浸金法存在的主要缺點:硫脲浸金法存在的主要缺點:硫脲法(1) 在酸性介質(zhì)中,硫脲容易氧化生成二硫甲脒,之后緩慢反應(yīng)生成硫磺,這不僅造成了硫脲的不必要消耗,而且生成的硫會覆蓋在礦石表面,使金發(fā)生鈍化,降低了金的浸出效率。(2) 酸中的H+離子作催化劑,硫脲分解生成尿素和硫化氫,而且酸性越強,硫脲越易分解。(3) 酸性條件下
22、,硫脲不具選擇性,對金礦中的伴生金屬(Fe、Co、Ni、Cu 等)也有很好的溶解性。浸金率低,同時消耗了大量的硫脲。(4) 對某些耗酸物質(zhì)多的礦石不一定合適,如碳酸鹽礦物,氫氧化鐵等。因為在酸性體系中這些礦物的存在會消耗大量的酸。(5) 強酸會嚴重腐蝕設(shè)備,同時不利于溶液的再生和凈化、浸出液中金的回收。 這些都是酸性硫脲提金法不能廣泛工業(yè)化的原因。原理原理:硫代硫酸根能與金銀形成絡(luò)合離子溶解于水溶液,提取金銀。:硫代硫酸根能與金銀形成絡(luò)合離子溶解于水溶液,提取金銀。常用硫代硫酸鹽:硫代硫酸銨、硫代硫酸鈉。常用硫代硫酸鹽:硫代硫酸銨、硫代硫酸鈉。絡(luò)離子絡(luò)離子K 值值絡(luò)離子絡(luò)離子K 值值11028
23、6.61082.210181.410141.910101.710126.910182.010121.110262.31081.61077.210104.81012 3232)(OSAu )(32OSAg 3232)(OSAg )(32OSCu 3232)(OSCu 5332)(OSCu 2232)(OSCu 23)(NHAu )(3NHAg 23)(NHAg 23)(NHCu 43)(NHCu 5332)(OSAg二、硫代硫酸鹽法二、硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽浸出金銀的電位硫代硫酸鹽浸出金銀的電位pH圖圖硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽法在在Cu2+、NH3存在下,硫代硫酸鹽浸金屬電化學腐蝕過程:存在下,硫
24、代硫酸鹽浸金屬電化學腐蝕過程:硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽法金的溶解是按下式進行的:金的溶解是按下式進行的:2Au+4S2O32-+H2O+0.5O2=2Au(S2O3)23-+2OH-在反應(yīng)過程中在反應(yīng)過程中Cu(NH3)42+具有催化作用,若缺少具有催化作用,若缺少Cu(NH3)42+,反應(yīng)不能進行。硫代硫酸鹽溶液浸金的反應(yīng)可寫成:,反應(yīng)不能進行。硫代硫酸鹽溶液浸金的反應(yīng)可寫成:Au+5S2O32-+ Cu(NH3)42+ =Au(S2O3)23-+4NH3+Cu(S2O3)35-Au+2S2O32-+ Cu(NH3)42+ =Au(S2O3)23-+2NH3+Cu(NH3)2+即即Cu(NH3
25、)42+在反應(yīng)中起著催化劑的作用,生成的在反應(yīng)中起著催化劑的作用,生成的Cu(S2O3)35-或或Cu(NH3)2+再為氧氣氧化轉(zhuǎn)化為高價銅的配離子。再為氧氣氧化轉(zhuǎn)化為高價銅的配離子。硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽法單一的硫代硫酸鈉溶液,在溫度為650C鼓入空氣的條件下,溶解6h,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在金片和銀片表面都覆蓋一層黑色沉淀物,而金銀未溶解進入溶液。X-射線衍射分析說明:在金片表面的沉淀物為元素硫,在金片表面的沉淀物為元素硫,在銀片表面的沉淀物為元素硫和硫化銀在銀片表面的沉淀物為元素硫和硫化銀 。加入催化劑硫酸銅的條件下,溶解金(銀)片1520min,金(銀)片上仍覆蓋有黑色的沉淀物,主要為元素硫、硫化
26、銅和硫化銀。這是因為在一定的溫度下,S2O32-能分解生成S及S2-所致:S2O32-=SO32-+S4S+6OH-=2S2-+S2O32-+3H2O硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽法為了抑制為了抑制S2O32-分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生S和和S2-,往硫代硫酸鈉的溶液,往硫代硫酸鈉的溶液中加入穩(wěn)定劑亞硫酸鈉,在中加入穩(wěn)定劑亞硫酸鈉,在SO32-存在的條件下,可能存在存在的條件下,可能存在的元素硫迅速地轉(zhuǎn)化成的元素硫迅速地轉(zhuǎn)化成S2O32-。用硫代硫酸鹽浸金,最重要的兩點是:用硫代硫酸鹽浸金,最重要的兩點是:1) 體系要有二價銅離子作為金浸出的催化劑;體系要有二價銅離子作為金浸出的催化劑;2) 需添加亞硫酸鈉作為
27、浸金試劑硫代硫酸根的穩(wěn)定劑,其比例需添加亞硫酸鈉作為浸金試劑硫代硫酸根的穩(wěn)定劑,其比例通常為通常為Na2S2O3:NaSO3=1:1(mol比比)。硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽法與氰化法相比的與氰化法相比的優(yōu)越優(yōu)越:硫代硫酸鹽毒性小,銨鹽可作化肥;硫代硫酸鹽毒性小,銨鹽可作化肥;硫代硫酸鹽法浸出速度較快,硫代硫酸鹽法浸出速度較快, 一般為一般為3 h;適用于氰化法難以處理的含適用于氰化法難以處理的含Cu、Fe2O3、Mn、C的礦石;的礦石;藥劑消耗低,經(jīng)濟性好。藥劑消耗低,經(jīng)濟性好。缺點缺點:與傳統(tǒng)的氰化法相比,浸出條件苛刻。與傳統(tǒng)的氰化法相比,浸出條件苛刻。三、多硫化物法三
28、、多硫化物法Sx2-離子中的離子中的x可以從可以從2到到6,在水溶液中也能生成多硫化物,在水溶液中也能生成多硫化物,例如,硫磺粉溶于硫化鈉溶液中生成多硫化鈉溶液。水溶液中例如,硫磺粉溶于硫化鈉溶液中生成多硫化鈉溶液。水溶液中,多硫離子只有,多硫離子只有S42-和和S52-是穩(wěn)定的,是穩(wěn)定的,S22-、S32-歧化生成歧化生成S42-、S52-及及S2-。多硫離子如同過氧離子。多硫離子如同過氧離子(O22-)一樣具有氧化性,例如,一樣具有氧化性,例如,S42-作氧化劑時,可獲得作氧化劑時,可獲得6個電子而成為個電子而成為S2-。 原理原理:以多硫化銨作浸出劑或在元素硫存在下以硫化物作:以多硫化銨
29、作浸出劑或在元素硫存在下以硫化物作浸出劑,金均呈浸出劑,金均呈NH4AuS 形態(tài)轉(zhuǎn)入過量的多硫化銨溶液中。形態(tài)轉(zhuǎn)入過量的多硫化銨溶液中。多硫化銨可由硫化銨與元素硫反應(yīng)生成:多硫化銨可由硫化銨與元素硫反應(yīng)生成:xoSNHSxSNH2424)()1()( molkJGOHAuSOOHSAu/57.185222122222 溶解反應(yīng)可以寫成:溶解反應(yīng)可以寫成:6Au +2S2-+S42-=6AuS-G2980=-82.421kJ8Au +3S2-+S52-=8AuS-G2980=-112.471kJ在在pH值小于值小于14時,溶液中的硫化物有相當一部分是以時,溶液中的硫化物有相當一部分是以HS-的形
30、式存在的,故還可能有以下反應(yīng):的形式存在的,故還可能有以下反應(yīng):6Au +2HS-+2OH-+S42-=6AuS-+2H2OG2980=-93.774kJ8Au +3HS-+3OH-+S52-=8AuS-+3H2OG2980=-129.500kJ多硫化物法多硫化物法多硫化物法多硫化物法 缺點缺點:要求浸出藥劑濃度相當高,消耗量大;多硫化銨易分:要求浸出藥劑濃度相當高,消耗量大;多硫化銨易分解,放出硫化氫和氨氣,勞動條件較差。解,放出硫化氫和氨氣,勞動條件較差。 優(yōu)點優(yōu)點:浸金速度高,金浸出率高;浸出液中溶解的金可用活:浸金速度高,金浸出率高;浸出液中溶解的金可用活性炭吸附,也可用蒸汽加熱的方式
31、從溶液中沉出。性炭吸附,也可用蒸汽加熱的方式從溶液中沉出。適用適用:處理含砷、銻硫化物的金精礦。:處理含砷、銻硫化物的金精礦。 缺點缺點:要求浸出藥劑濃度相當高,消耗量大;多硫化銨易分:要求浸出藥劑濃度相當高,消耗量大;多硫化銨易分解,放出硫化氫和氨氣,勞動條件較差。解,放出硫化氫和氨氣,勞動條件較差。 優(yōu)點優(yōu)點:浸金速度高,金浸出率高;浸出液中溶解的金可用活:浸金速度高,金浸出率高;浸出液中溶解的金可用活性炭吸附,也可用蒸汽加熱的方式從溶液中沉出。性炭吸附,也可用蒸汽加熱的方式從溶液中沉出。適用適用:處理含砷、銻硫化物的金精礦。:處理含砷、銻硫化物的金精礦。南非曾對含金的輝銻礦精礦進行過多硫
32、化銨的浸出試驗,建南非曾對含金的輝銻礦精礦進行過多硫化銨的浸出試驗,建立了規(guī)模為立了規(guī)模為5t/d的試驗廠,從含的試驗廠,從含Sb 31.5%,As 4.5%, Au 60g/t的浮選精礦中回收金和銻。多硫化銨浸出的條件為常溫、的浮選精礦中回收金和銻。多硫化銨浸出的條件為常溫、常壓,多硫化銨的用量為理論量的常壓,多硫化銨的用量為理論量的23倍,溶液中多硫化銨倍,溶液中多硫化銨的濃度為的濃度為40%,浸出時間為,浸出時間為8h,在密閉容器中進行。浸出過,在密閉容器中進行。浸出過程中,金的浸出率為程中,金的浸出率為80%,銻的浸出率為,銻的浸出率為90%,砷的浸出率,砷的浸出率不高,只有不高,只有
33、0.6%。多硫化銨的浸出液用活性炭吸附已浸出的。多硫化銨的浸出液用活性炭吸附已浸出的金,吸附金后的溶液,通入蒸汽使銻以金,吸附金后的溶液,通入蒸汽使銻以Sb2S3的形式沉淀產(chǎn)出的形式沉淀產(chǎn)出銻精礦,而加熱過程中產(chǎn)生的銻精礦,而加熱過程中產(chǎn)生的NH3和和H2S經(jīng)冷凝回收后用于再經(jīng)冷凝回收后用于再生多硫化銨,多硫化銨的再生率可達生多硫化銨,多硫化銨的再生率可達90%。多硫化物法多硫化物法 3Ca(OH) 3Ca(OH)2 2+12S=2CaS+12S=2CaS5 5+CaS+CaS2 2OO3 3+3H+3H2 2OO3Ca(OH)3Ca(OH)2 2+10S=2CaS+10S=2CaS4 4+C
34、aS+CaS2 2OO3 3+3H+3H2 2OO3Ca(OH)3Ca(OH)2 2+8S=2CaS+8S=2CaS3 3+CaS+CaS2 2OO3 3+3H+3H2 2OO3Ca(OH)3Ca(OH)2 2+6S=2CaS+6S=2CaS2 2+CaS+CaS2 2OO3 3+3H+3H2 2OO3Ca(OH)3Ca(OH)2 2+4S=2CaS+CaS +4S=2CaS+CaS 2 2OO3 3+3H+3H2 2OO因此,石硫合劑實質(zhì)上是含有多硫離子和硫代硫酸根離子的因此,石硫合劑實質(zhì)上是含有多硫離子和硫代硫酸根離子的混合物,它兼有多硫化物浸金和硫代硫酸鹽浸金的特點?;旌衔铮嬗卸嗔蚧?/p>
35、物浸金和硫代硫酸鹽浸金的特點。四、石硫合劑法四、石硫合劑法石硫合劑石硫合劑:主要成分是多硫化鈣:主要成分是多硫化鈣(CaSx)和硫代硫酸鈣和硫代硫酸鈣(CaS2O3)。 原理原理:多硫化物浸金和硫代硫酸鹽浸金兩者的聯(lián)合作用。:多硫化物浸金和硫代硫酸鹽浸金兩者的聯(lián)合作用。molkJGOHAuSOOHSAu/57.185222122222 molkJGOHOSAuOOHOSAuo/24.2422142323222232 礦種礦種Au,g/t Cu,% PbPb,%,%Fe,%S,%As,%金浸出金浸出率,率,%含砷氧化原礦含砷氧化原礦多金屬硫化礦多金屬硫化礦鎳精礦氯化渣鎳精礦氯化渣多金屬硫化礦多金
36、屬硫化礦高鉛銅砷精礦高鉛銅砷精礦高砷硫化礦高砷硫化礦含砷精礦含砷精礦含砷原礦含砷原礦難處理金礦難處理金礦3.0859.99110048.00300.1044.6954.007.103.070.013.902.311.740.010.410.060.0111.003.6037.100.031.260.0221.0532.000.2925.6811.2019.123.615.081.5032.0261.5032.0223.6115.292.941.371.504.005.893.500.510.1298.7896.0099.0095.0099.0097.2696.0092.6089.00石硫合劑對
37、各種含金物料的浸出效果石硫合劑對各種含金物料的浸出效果石硫合劑法石硫合劑法石硫合劑法石硫合劑法優(yōu)點優(yōu)點:浸金速率快,金浸出率高,對礦石的適應(yīng)性強,:浸金速率快,金浸出率高,對礦石的適應(yīng)性強, 對設(shè)備材料要求低等。對設(shè)備材料要求低等。缺點缺點:添加劑種類和用量偏多。:添加劑種類和用量偏多。鹵素離子鹵素離子Cl-、Br-、I-均可與金離子形成穩(wěn)定的配合物,均可與金離子形成穩(wěn)定的配合物,利用這一性質(zhì),常將它們與適當?shù)难趸瘎┫嘟Y(jié)合,組成金的利用這一性質(zhì),常將它們與適當?shù)难趸瘎┫嘟Y(jié)合,組成金的浸出劑。其中利用浸出劑。其中利用Au3+與與Cl-形成配合物形成配合物AuCl4-這一性質(zhì),已這一性質(zhì),已構(gòu)成了
38、現(xiàn)代從陽極泥中濕法提金的基礎(chǔ),本節(jié)主要介紹溴化構(gòu)成了現(xiàn)代從陽極泥中濕法提金的基礎(chǔ),本節(jié)主要介紹溴化物浸金。物浸金。金在含金在含Br-的溶液中的半電池反應(yīng)為:的溶液中的半電池反應(yīng)為:AuBr4-+3e=Au+4Br-E AuBr4 / Au = 0.87V五、五、 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法只要有合適的氧化劑存在,金能夠被氧化,形成只要有合適的氧化劑存在,金能夠被氧化,形成 AuBr4-進入進入溶液。元素溴是金的理想氧化劑,溶液。元素溴是金的理想氧化劑,Br2在水溶液中的半電池在水溶液中的半電池反應(yīng)為:反應(yīng)為:2HOBr+2H+2e=Br2+2H2OE 0HOBr / Br2 = 1.59V金
39、的溶解反應(yīng)可以寫成:金的溶解反應(yīng)可以寫成:2Au+3Br2+2Br-=2AuBr4-但是,但是,Br2是一種易揮發(fā)的物質(zhì),且具有極強的腐蝕是一種易揮發(fā)的物質(zhì),且具有極強的腐蝕性,容易在工藝過程中造成損失。因此,它不宜作為工業(yè)性,容易在工藝過程中造成損失。因此,它不宜作為工業(yè)上浸金的氧化劑。上浸金的氧化劑。 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法 為克服溴作為氧化劑易揮發(fā)的缺點,美國等國研究了許多種類的為克服溴作為氧化劑易揮發(fā)的缺點,美國等國研究了許多種類的溴化浸金試劑。其中美國的溴化浸金試劑。其中美國的Great Lake化學公司生產(chǎn)了一種商品名化學公司生產(chǎn)了一種商品名為為Geoborm的溴化劑,它是一
40、種蒸氣壓較低的液體溴載體,為溴的的溴化劑,它是一種蒸氣壓較低的液體溴載體,為溴的有 機 物 , 例 如 , 其 中 一 種 名 為 二 溴 二 甲 基 海 因有 機 物 , 例 如 , 其 中 一 種 名 為 二 溴 二 甲 基 海 因(dibromodithylhydantoin)的溴試劑,在水溶液中可分解成次溴酸和的溴試劑,在水溶液中可分解成次溴酸和二甲基海因二甲基海因(dithylhydantoin,DMH)Br2(DMH)+H2OHOBr+DMH+HBr 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法用商品名為用商品名為Geobrom3400的溴化劑對難處理金礦進行浸出對比研究。的溴化劑對難處理金礦進行
41、浸出對比研究。金精礦含碳、硫較高金精礦含碳、硫較高(1013%C,1215%S),精礦先在,精礦先在6507500C下焙下焙燒,再磨至燒,再磨至-150200目,精礦目,精礦I、II的含金量分別為的含金量分別為242g/t和和419g/t。焙燒。焙燒后,焙砂后,焙砂I、II的含金量分別達的含金量分別達298g/t、541g/t。用濃度為。用濃度為4g/L的的Geobrom3400、NaBr08g/L 浸出時,金的最大浸出率可達浸出時,金的最大浸出率可達95%左右,左右,浸出浸出2h后可浸金的后可浸金的98%已溶解。在已溶解。在4g/L的的Geobrom3400、pH5.06.0、浸出時間浸出時
42、間6h進行了驗證試驗,結(jié)果是:對于焙砂進行了驗證試驗,結(jié)果是:對于焙砂I,浸出渣含金為,浸出渣含金為18.520.3g/t,金的浸出率為金的浸出率為94.294.5%;而對焙砂;而對焙砂II,浸出渣含金為,浸出渣含金為22.324g/t,金的浸出率為金的浸出率為9696.3%。另外,對焙砂。另外,對焙砂I進行了溴化和氰化進行了溴化和氰化的對比試驗,金的浸出率分別為的對比試驗,金的浸出率分別為94.2%和和95.1%,效果相差無幾,據(jù)稱,效果相差無幾,據(jù)稱兩種浸出方法的成本也相當。兩種浸出方法的成本也相當。 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法優(yōu)點優(yōu)點:溶金速度遠超過氰化法,為王水溶解的幾倍。:溶金速度遠超過氰化法,為王水溶解的幾倍。 試劑制備簡單、經(jīng)濟、無毒,且
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