1、贵金属冶金学贵金属冶金学第十一章第十一章 非氰浸金方法非氰浸金方法内容提要内容提要氰化法的优点：氰化法的优点：加工成本低，加工成本低，金回收率高，金回收率高，对矿石的适应性强，对矿石的适应性强，就地产金，就地产金，工艺非常成熟。工艺非常成熟。两个主要缺点：两个主要缺点：一是浸出剂氰化物剧毒，特别是在堆浸及废液排一是浸出剂氰化物剧毒，特别是在堆浸及废液排放、贮存的地方，须严格防止对环境造成污染；放、贮存的地方，须严格防止对环境造成污染；二是氰化物浸金的速度缓慢。二是氰化物浸金的速度缓慢。氰化浸金氰化浸金比较有前途的非氰化浸金工艺有：比较有前途的非氰化浸金工艺有：硫脲法、硫脲法、硫代硫酸盐法、硫代
2、硫酸盐法、多硫化物法、多硫化物法、水氯化法、水氯化法、溴化物法、溴化物法、细菌浸出法、细菌浸出法、及硫氰酸盐法等。及硫氰酸盐法等。非氰化浸金非氰化浸金特点特点：酸性液浸出金银速度高、毒性小、药剂易再生回收，酸性液浸出金银速度高、毒性小、药剂易再生回收， 铜、砷、锑、碳、铅、锌、硫的有害影响小。铜、砷、锑、碳、铅、锌、硫的有害影响小。适用适用：从氰化法难处理或无法处理的含金矿物原料中提取金银。从氰化法难处理或无法处理的含金矿物原料中提取金银。硫脲法硫脲法：用酸性硫脲水溶液浸出矿石中的金银的提取方法。用酸性硫脲水溶液浸出矿石中的金银的提取方法。一、硫脲法1.1 硫脲法的基本原理硫脲法的基本原理22
3、)C(NHS ：硫硫脲脲a. 硫脲在碱性液中硫脲在碱性液中 不稳定，易分解为不稳定，易分解为 硫化物硫化物 氨基氰氨基氰22222242)(22NHCOMSOHMOHCNNHSNaNaOHHSCNn Mn+ = Ag+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Bi3+、Fe2+ 等等(1) 硫脲的基本特性硫脲的基本特性硫脲法 HHNSCeNHSC2)(2)(223222室室温温下下 2223222232)()()(/)(lg0591. 00591. 0lg0295. 042. 0NHSCHNSCooNHSCHNSCpHV 硫硫脲脲稳稳定定性性增增大大。降降低低值值降降低低随随介介质质 )(22
4、NHSCpH硫脲在酸性溶液中的分解产物：二硫甲脒、元素硫、硫脲在酸性溶液中的分解产物：二硫甲脒、元素硫、硫酸盐、二氧化碳、氮的化合物、硫化氢等。硫酸盐、二氧化碳、氮的化合物、硫化氢等。所以，硫脲提金时，宜采用较稀的酸性硫脲液作浸出剂。所以，硫脲提金时，宜采用较稀的酸性硫脲液作浸出剂。b. 硫脲在酸性液中硫脲在酸性液中 具有还原性，可被许多氧化剂氧化具有还原性，可被许多氧化剂氧化 生成多种产物。生成多种产物。硫脲法d. 硫脲具有低毒性硫脲具有低毒性 SHNHCOOHNHSC23222222)( c. 硫脲在酸性或碱性溶液中加热均发生分解硫脲在酸性或碱性溶液中加热均发生分解e. 硫脲能与金属离子络
5、合硫脲能与金属离子络合 络合物离子络合物离子lgx络合物离子络合物离子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(2) 硫脲溶金的机理硫脲溶金的机理硫脲溶金属电化学腐蚀过程。硫脲溶金属电化学腐蚀过程。42242lg118. 0lg0591. 038. 038. 02)()(42242HSCNHSCNAuoVHSCNAueHSCNAu 阳极区阳极区 阴极区阴极
6、区 电电子子流流向向 获获得得电电子子被被还还原原。溶溶液液中中的的阴阴极极区区；并并与与硫硫脲脲络络合合进进入入溶溶液液金金失失电电子子，阳阳极极区区2: :O硫脲法常用氧化剂：常用氧化剂：O2、Fe3+、H2O2、MnO2、 (SCN2H3)2等。等。VEFeHSCNAuFeHSCNAuo391. 0)(22242342 VEOHHSCNAuHOHSCNAuo849. 021)(4122242242 硫脲溶金的总化学反应式：硫脲溶金的总化学反应式：硫脲法(3) 硫脲提金动力学硫脲提金动力学硫脲法在硫脲浸金中，常采用在硫脲浸金中，常采用的氧化剂为的氧化剂为Fe3+和和O2，实际，实际上在处理
7、金矿石时往往不需上在处理金矿石时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气，氧化存在的鼓入空气，氧化存在的Fe2+图图11-1 金在不同铁离子浓度的硫脲溶液中的溶解金在不同铁离子浓度的硫脲溶液中的溶解图图11-2 金和银在氰化物溶液中金和银在氰化物溶液中的溶解的溶解从图从图11-1和图和图11-2可见，可见，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)的条件下，的条件下，在硫脲溶液中溶解金，其速度在硫脲溶液中溶解金，其速度除与硫脲的浓度有关外，还取除与硫脲的浓度有关外，还取决于铁离子的浓度，而且三价决于铁离子的浓度，
8、而且三价铁离子还存在一最佳浓度，在铁离子还存在一最佳浓度，在这个浓度以上时，铁离子浓度这个浓度以上时，铁离子浓度的进一步升高，金的溶解速率的进一步升高，金的溶解速率反而下降反而下降(图图11-3)。硫脲法图11-3 铁离子浓度对硫脲浸金速率的影响硫脲法(4) 硫脲提金的注意事项硫脲提金的注意事项硫脲提金时，宜采用硫脲提金时，宜采用较稀的酸性硫脲液较稀的酸性硫脲液作浸出剂。作浸出剂。相当于硫脲浓度相当于硫脲浓度 0.04。20242 OHSCN理论上时，金的溶解速度最大。理论上时，金的溶解速度最大。硫脲法(5) 硫脲提金的主要影响因素硫脲提金的主要影响因素硫脲溶金的浸出率主要取决于：硫脲溶金的浸
9、出率主要取决于： 浸浸金金工工艺艺。浸浸出出时时间间；浸浸出出温温度度；搅搅拌拌强强度度；矿矿浆浆液液固固比比；硫硫脲脲用用量量；氧氧化化剂剂类类型型与与用用量量；磨磨矿矿粒粒度度；金金粒粒大大小小和和暴暴露露情情况况；含含金金矿矿物物原原料料的的组组成成值值；介介质质的的)11()10()9()8()7()6()5()4()3()2()1(pH硫脲法一般说来，常见的妨碍金氰化的矿物和离子几乎对硫脲一般说来，常见的妨碍金氰化的矿物和离子几乎对硫脲浸金没有什么影响。干扰物种对硫脲浸出的影响，迄今为止浸金没有什么影响。干扰物种对硫脲浸出的影响，迄今为止尚未做过详细的研究，此类影响总的说来不严重。这
10、可能是尚未做过详细的研究，此类影响总的说来不严重。这可能是因为硫脲容易通过氧化分解而损失，与分解的副反应相比，因为硫脲容易通过氧化分解而损失，与分解的副反应相比，其它矿物的干扰就相对不那么重要了。其它矿物的干扰就相对不那么重要了。硫脲浸金存在两大困难：硫脲浸金存在两大困难：浸出在氧化条件下进行，使得在浸出过程中硫脲的消耗高；二硫甲脒分解产生的元素硫为高度分散（很细小）状，容易包裹在物料表面，使金表面钝化从而延缓或阻止金的浸出。硫脲法已经研究的硫脲提金的工艺主要有：已经研究的硫脲提金的工艺主要有：常规硫脲浸出法，常规硫脲浸出法，往浸出液中通入往浸出液中通入SO2的硫脲浸出的硫脲浸出-SO2还原法
11、，还原法，硫脲浸出硫脲浸出-铁板置换法，铁板置换法，在浸出矿浆中用活性炭吸附的炭浆法或用离子交换树脂在浸出矿浆中用活性炭吸附的炭浆法或用离子交换树脂吸附的树脂浆法，吸附的树脂浆法，以及硫脲浸出以及硫脲浸出-电积提金法等；电积提金法等；其中一些已小规模地在实践中获得应用，有一些仍处于其中一些已小规模地在实践中获得应用，有一些仍处于工业试验阶段。工业试验阶段。硫脲法1.2 硫脲法提金工艺硫脲法提金工艺(1) 硫脲浸出硫脲浸出铁板置换法提金铁板置换法提金含金矿物：含金矿物：含金黄铁矿精矿；含金黄铁矿精矿； 细细粒粒嵌嵌布布；金金：绝绝大大部部分分自自然然金金呈呈碳碳酸酸盐盐类类矿矿物物；母母、绿绿泥
12、泥石石、高高岭岭土土及及脉脉石石矿矿物物：石石英英、绢绢云云、孔孔雀雀石石和和自自然然金金；褐褐铁铁矿矿锌锌矿矿、黄黄铜铜矿矿、方方铅铅矿矿、闪闪主主要要金金属属矿矿物物：黄黄铁铁矿矿矿矿石石特特点点硫脲法 硫脲浸出硫脲浸出-铁板置换法是在硫脲浸金的同时，向浸出槽的矿浆铁板置换法是在硫脲浸金的同时，向浸出槽的矿浆中插入一定面积的铁板，使已经溶解的金银及铜、铅等电位比铁中插入一定面积的铁板，使已经溶解的金银及铜、铅等电位比铁正的金属离子沉积在铁板上。由于沉积速度较快，一般每正的金属离子沉积在铁板上。由于沉积速度较快，一般每2h要提要提出铁板刮洗一次金泥，然后再插入槽中继续使用。出铁板刮洗一次金泥
13、，然后再插入槽中继续使用。硫脲法精矿粒度：精矿粒度：-0.045 mm占占85%；矿浆液固比：矿浆液固比：2 :1；硫脲浓度：硫脲浓度：0.3%；硫脲用量：硫脲用量：6 kg/t矿石；矿石；硫酸用量：硫酸用量：100 kg/t矿石；矿石；铁板置换面积：铁板置换面积：3 m2/m3矿浆；矿浆；金泥刷洗时间间隔：金泥刷洗时间间隔：2h；浸浸-置时间：置时间：40 h；金浸出率：金浸出率：94%；置换沉积率：置换沉积率：99%。(2) 硫脲炭浸工艺提金硫脲炭浸工艺提金含金矿物：以金铜为主的含金、银、铜、铅、锌、硫等多金属矿；含金矿物：以金铜为主的含金、银、铜、铅、锌、硫等多金属矿； 86%以上的以上
14、的Au0.037mm. 精矿粒度：精矿粒度：-0.041 mm占占99%；矿浆液固比：矿浆液固比：1.5 :1；硫酸用量：硫酸用量：36 kg/t矿石；矿石；矿浆矿浆pH ：1.52；硫脲用量：硫脲用量：5 kg/t矿石；矿石；粒状活性炭：粒状活性炭：10 kg/t；逆流浸吸时间：逆流浸吸时间：15 h；金浸出率：金浸出率：96.39%；铜铅锌浸出量：极微；铜铅锌浸出量：极微；金总回收率：金总回收率：78.78%。 该工艺利用硫化铜对硫脲浸金不敏感的特性进行混合精矿该工艺利用硫化铜对硫脲浸金不敏感的特性进行混合精矿的硫脲炭浸提金。的硫脲炭浸提金。原料组成（金铜精矿）：原料组成（金铜精矿）： A
15、u26g/t, Ag758g/t, Cu13.74%。硫脲法(3) 硫脲浸出硫脲浸出电积一步法提金电积一步法提金矿物原料：矿物原料：自然金、黄铁矿精矿为主，自然金、黄铁矿精矿为主， 少量方铅矿、黄铜矿、铜蓝、锡石等；少量方铅矿、黄铜矿、铜蓝、锡石等；双向循环电解槽；双向循环电解槽；阳极：阳极：Pb-Ag板；板；阴极：不锈钢板；阴极：不锈钢板；精矿粒度：精矿粒度：-0.041 mm占占95%；矿浆液固比：矿浆液固比：2 :1；硫脲浓度：硫脲浓度：0.3%；硫脲用量：硫脲用量：10 kg/t矿石；矿石；硫酸用量：硫酸用量：15 kg/t矿石；矿石；阴极面积阴极面积/矿浆体积：矿浆体积：37.5 m
16、2/m3；阴极电流密度：阴极电流密度：37.9A/m2；金泥刷洗时间间隔：金泥刷洗时间间隔：30 min；浸出浸出-电积时间：电积时间：4 h；金浸出率：金浸出率：97.59%；金电解沉积率：金电解沉积率：96%；刷洗阴极所得矿泥含金：刷洗阴极所得矿泥含金：0.5%，占金总回收的，占金总回收的15%。阴极沉积的金单独处理。阴极沉积的金单独处理。精矿精矿 ：Au34g/t, Ag60g/t, Cu0.2%, Fe32.5%. 硫脲法(4) 硫脲浸出硫脲浸出铝粉置换二步法提金铝粉置换二步法提金含金矿物：含金黄铁矿精矿；含金矿物：含金黄铁矿精矿；精矿粒度：精矿粒度：-0.038 mm 占占77% ；
17、矿浆液固比：矿浆液固比：1.5 :1；浸出温度：浸出温度：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矿石；矿石；硫酸用量：硫酸用量：22.5 kg/t矿石；矿石；加加H2O2氧化硫脲氧化硫脲-加加SO2气体还原二硫甲脒控制电位；气体还原二硫甲脒控制电位；金浸出率：金浸出率：96%；铝粉用量：铝粉用量：600mg/L贵液；贵液；置换时间：置换时间：30min；金置换回收率：金置换回收率：99.5%；精矿精矿 ：Au56g/t, Ag49g/t, Cu1%, 黄铁矿。黄铁矿。硫脲法1.3 硫脲法与氰化法的比较硫脲法与氰化法的比较硫脲法浸金和氰化法浸金相比具有
18、以下硫脲法浸金和氰化法浸金相比具有以下 浸金试剂硫脲无毒或低毒，比氰化物的毒性低得多，其浸金试剂硫脲无毒或低毒，比氰化物的毒性低得多，其致死量是致死量是10g/kg体重。体重。 浸金速度快，一般情况下经过不到浸金速度快，一般情况下经过不到4h的浸出，可达到很的浸出，可达到很高的浸出率，而氰化浸出所需的时间则比较长。高的浸出率，而氰化浸出所需的时间则比较长。 在酸性条件下进行（在酸性条件下进行（pH1.52），可从那些在碱性溶液），可从那些在碱性溶液中不稳定的物料和能直接与氰化物反应的物料中提金。中不稳定的物料和能直接与氰化物反应的物料中提金。 适合于处理酸性物料。当用酸浸法处理、综合回收多种适
19、合于处理酸性物料。当用酸浸法处理、综合回收多种金属时（即先用酸性溶液浸出回收其它有价金属时），使用金属时（即先用酸性溶液浸出回收其它有价金属时），使用硫脲法可不必用水洗渣。少量的贱金属对过程影响不大。硫脲法可不必用水洗渣。少量的贱金属对过程影响不大。硫脲法硫脲浸金法存在的主要缺点：硫脲浸金法存在的主要缺点：试剂消耗量大，主要是硫脲的氧化分解，约占总试剂消耗量大，主要是硫脲的氧化分解，约占总耗量的耗量的20%；工艺本身不成熟，缺乏工厂实践数据；工艺本身不成熟，缺乏工厂实践数据；对某些耗酸物质多的矿石不一定合适，如碳酸盐对某些耗酸物质多的矿石不一定合适，如碳酸盐矿物，氢氧化铁等。因为在酸性体系中这
20、些矿物的存在矿物，氢氧化铁等。因为在酸性体系中这些矿物的存在会消耗大量的酸。会消耗大量的酸。硫脲法原理原理：硫代硫酸根能与金银形成络合离子溶解于水溶液，提取金银。：硫代硫酸根能与金银形成络合离子溶解于水溶液，提取金银。常用硫代硫酸盐：硫代硫酸铵、硫代硫酸钠。常用硫代硫酸盐：硫代硫酸铵、硫代硫酸钠。络离子络离子K 值值络离子络离子K 值值110286.61082.210181.410141.910101.710126.910182.010121.110262.31081.61077.210104.81012 3232)(OSAu )(32OSAg 3232)(OSAg )(32OSCu 3232
21、)(OSCu 5332)(OSCu 2232)(OSCu 23)(NHAu )(3NHAg 23)(NHAg 23)(NHCu 43)(NHCu 5332)(OSAg二、硫代硫酸盐法二、硫代硫酸盐法硫代硫酸盐浸出金银的电位硫代硫酸盐浸出金银的电位pH图图硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法在在Cu2+、NH3存在下，硫代硫酸盐浸金属电化学腐蚀过程：存在下，硫代硫酸盐浸金属电化学腐蚀过程：硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法金的溶解是按下式进行的：金的溶解是按下式进行的：2Au+4S2O32-+H2O+0.5O2=2Au(S2O3)23-+2OH-在反应过程中在反应过程中Cu(NH3)42+具有催化作用，若缺少具有催化
22、作用，若缺少Cu(NH3)42+，反应不能进行。硫代硫酸盐溶液浸金的反应可写成：，反应不能进行。硫代硫酸盐溶液浸金的反应可写成：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)42+在反应中起着催化剂的作用，生成的在反应中起着催化剂的作用，生成的Cu(S2O3)35-或或Cu(NH3)2+再为氧气氧化转化为高价铜的配离子。再为氧气氧化转化为高价铜的配离子。硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法单一的硫代硫酸钠溶液,在温度为650C鼓入空气的
23、条件下，溶解6h，结果发现在金片和银片表面都覆盖一层黑色沉淀物，而金银未溶解进入溶液。X-射线衍射分析说明:在金片表面的沉淀物为元素硫，在金片表面的沉淀物为元素硫，在银片表面的沉淀物为元素硫和硫化银在银片表面的沉淀物为元素硫和硫化银 。加入催化剂硫酸铜的条件下，溶解金(银)片1520min，金(银)片上仍覆盖有黑色的沉淀物，主要为元素硫、硫化铜和硫化银。这是因为在一定的温度下，S2O32-能分解生成S及S2-所致：S2O32-=SO32-+S4S+6OH-=2S2-+S2O32-+3H2O硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法为了抑制为了抑制S2O32-分解产生分解产生S和和S2-，往硫代硫酸钠的溶液，往硫
24、代硫酸钠的溶液中加入稳定剂亚硫酸钠，在中加入稳定剂亚硫酸钠，在SO32-存在的条件下，可能存在存在的条件下，可能存在的元素硫迅速地转化成的元素硫迅速地转化成S2O32-。用硫代硫酸盐浸金，最重要的两点是：用硫代硫酸盐浸金，最重要的两点是：1) 体系要有二价铜离子作为金浸出的催化剂；体系要有二价铜离子作为金浸出的催化剂；2) 需添加亚硫酸钠作为浸金试剂硫代硫酸根的稳定剂，其比例需添加亚硫酸钠作为浸金试剂硫代硫酸根的稳定剂，其比例通常为通常为Na2S2O3:NaSO3=1:1(mol比比)。硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法与氰化法相比的与氰化法相比的优越优越：硫代硫酸盐毒性小，铵盐
25、可作化肥；硫代硫酸盐毒性小，铵盐可作化肥；硫代硫酸盐法浸出速度较快，硫代硫酸盐法浸出速度较快， 一般为一般为3 h；适用于氰化法难以处理的含适用于氰化法难以处理的含Cu、Fe2O3、Mn、C的矿石；的矿石；药剂消耗低，经济性好。药剂消耗低，经济性好。缺点缺点：与传统的氰化法相比，浸出条件苛刻。与传统的氰化法相比，浸出条件苛刻。三、多硫化物法三、多硫化物法Sx2-离子中的离子中的x可以从可以从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，硫磺粉溶于硫化钠溶液中生成多硫化钠溶液。水溶液中例如，硫磺粉溶于硫化钠溶液中生成多硫化钠溶液。水溶液中，多硫离子只有，多硫离子只有S4
26、2-和和S52-是稳定的，是稳定的，S22-、S32-歧化生成歧化生成S42-、S52-及及S2-。多硫离子如同过氧离子。多硫离子如同过氧离子(O22-)一样具有氧化性，例如，一样具有氧化性，例如，S42-作氧化剂时，可获得作氧化剂时，可获得6个电子而成为个电子而成为S2-。 原理原理：以多硫化铵作浸出剂或在元素硫存在下以硫化物作：以多硫化铵作浸出剂或在元素硫存在下以硫化物作浸出剂，金均呈浸出剂，金均呈NH4AuS 形态转入过量的多硫化铵溶液中。形态转入过量的多硫化铵溶液中。多硫化铵可由硫化铵与元素硫反应生成：多硫化铵可由硫化铵与元素硫反应生成：xoSNHSxSNH2424)()1()( mo
27、lkJGOHAuSOOHSAu/57.185222122222 溶解反应可以写成：溶解反应可以写成：6Au +2S2-+S42-=6AuS-G2980=-82.421kJ8Au +3S2-+S52-=8AuS-G2980=-112.471kJ在在pH值小于值小于14时，溶液中的硫化物有相当一部分是以时，溶液中的硫化物有相当一部分是以HS-的形式存在的，故还可能有以下反应：的形式存在的，故还可能有以下反应：6Au +2HS-+2OH-+S42-=6AuS-+2H2OG2980=-93.774kJ8Au +3HS-+3OH-+S52-=8AuS-+3H2OG2980=-129.500kJ多硫化物法
28、多硫化物法多硫化物法多硫化物法 缺点缺点：要求浸出药剂浓度相当高，消耗量大；多硫化铵易分：要求浸出药剂浓度相当高，消耗量大；多硫化铵易分解，放出硫化氢和氨气，劳动条件较差。解，放出硫化氢和氨气，劳动条件较差。 优点优点：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，也可用蒸汽加热的方式从溶液中沉出。性炭吸附，也可用蒸汽加热的方式从溶液中沉出。适用适用：处理含砷、锑硫化物的金精矿。：处理含砷、锑硫化物的金精矿。 缺点缺点：要求浸出药剂浓度相当高，消耗量大；多硫化铵易分：要求浸出药剂浓度相当高，消耗量大；多硫化铵易分解，放出硫化氢和氨气，劳
29、动条件较差。解，放出硫化氢和氨气，劳动条件较差。 优点优点：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，也可用蒸汽加热的方式从溶液中沉出。性炭吸附，也可用蒸汽加热的方式从溶液中沉出。适用适用：处理含砷、锑硫化物的金精矿。：处理含砷、锑硫化物的金精矿。南非曾对含金的辉锑矿精矿进行过多硫化铵的浸出试验，建南非曾对含金的辉锑矿精矿进行过多硫化铵的浸出试验，建立了规模为立了规模为5t/d的试验厂，从含的试验厂，从含Sb 31.5%，As 4.5%, Au 60g/t的浮选精矿中回收金和锑。多硫化铵浸出的条件为常温、的浮选精矿中回收金和锑。多硫
30、化铵浸出的条件为常温、常压，多硫化铵的用量为理论量的常压，多硫化铵的用量为理论量的23倍，溶液中多硫化铵倍，溶液中多硫化铵的浓度为的浓度为40%，浸出时间为，浸出时间为8h，在密闭容器中进行。浸出过，在密闭容器中进行。浸出过程中，金的浸出率为程中，金的浸出率为80%，锑的浸出率为，锑的浸出率为90%，砷的浸出率，砷的浸出率不高，只有不高，只有0.6%。多硫化铵的浸出液用活性炭吸附已浸出的。多硫化铵的浸出液用活性炭吸附已浸出的金，吸附金后的溶液，通入蒸汽使锑以金，吸附金后的溶液，通入蒸汽使锑以Sb2S3的形式沉淀产出的形式沉淀产出锑精矿，而加热过程中产生的锑精矿，而加热过程中产生的NH3和和H2
31、S经冷凝回收后用于再经冷凝回收后用于再生多硫化铵，多硫化铵的再生率可达生多硫化铵，多硫化铵的再生率可达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+CaS+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
32、+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，石硫合剂实质上是含有多硫离子和硫代硫酸根离子的因此，石硫合剂实质上是含有多硫离子和硫代硫酸根离子的混合物，它兼有多硫化物浸金和硫代硫酸盐浸金的特点。混合物，它兼有多硫化物浸金和硫代硫酸盐浸金的特点。四、石硫合剂法四、石硫合剂法石硫合剂石硫合剂：主要成分是多硫化钙：主要成分是多硫化钙(CaSx)和硫代硫酸钙和硫代硫酸钙(CaS2O3)。 原理原理：多硫化物浸金和硫代硫酸盐浸金两者的联合作用。：多硫化物浸金和硫代硫酸盐浸金两
33、者的联合作用。molkJGOHAuSOOHSAu/57.185222122222 molkJGOHOSAuOOHOSAuo/24.2422142323222232 矿种矿种Au,g/t Cu,% PbPb,%,%Fe,%S,%As,%金浸出金浸出率，率，%含砷氧化原矿含砷氧化原矿多金属硫化矿多金属硫化矿镍精矿氯化渣镍精矿氯化渣多金属硫化矿多金属硫化矿高铅铜砷精矿高铅铜砷精矿高砷硫化矿高砷硫化矿含砷精矿含砷精矿含砷原矿含砷原矿难处理金矿难处理金矿3.0859.99110048.00300.1044.6954.007.103.070.013.902.311.740.010.410.060.0111
34、.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石硫合剂对各种含金物料的浸出效果石硫合剂对各种含金物料的浸出效果石硫合剂法石硫合剂法石硫合剂法石硫合剂法优点优点：浸金速率快，金浸出率高，对矿石的适应性强，：浸金速率快，金浸出率高，对矿石的适应性强， 对设备材料要求低等。对设备材料要求低等。缺点缺点：添加剂种类和用
35、量偏多。：添加剂种类和用量偏多。卤素离子卤素离子Cl-、Br-、I-均可与金离子形成稳定的配合物，均可与金离子形成稳定的配合物，利用这一性质，常将它们与适当的氧化剂相结合，组成金的利用这一性质，常将它们与适当的氧化剂相结合，组成金的浸出剂。其中利用浸出剂。其中利用Au3+与与Cl-形成配合物形成配合物AuCl4-这一性质，已这一性质，已构成了现代从阳极泥中湿法提金的基础，本节主要介绍溴化构成了现代从阳极泥中湿法提金的基础，本节主要介绍溴化物浸金。物浸金。金在含金在含Br-的溶液中的半电池反应为：的溶液中的半电池反应为：AuBr4-+3e=Au+4Br-E AuBr4 / Au = 0.87V五
36、、五、 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法只要有合适的氧化剂存在，金能够被氧化，形成只要有合适的氧化剂存在，金能够被氧化，形成 AuBr4-进入进入溶液。元素溴是金的理想氧化剂，溶液。元素溴是金的理想氧化剂，Br2在水溶液中的半电池在水溶液中的半电池反应为：反应为：2HOBr+2H+2e=Br2+2H2OE 0HOBr / Br2 = 1.59V金的溶解反应可以写成：金的溶解反应可以写成：2Au+3Br2+2Br-=2AuBr4-但是，但是，Br2是一种易挥发的物质，且具有极强的腐蚀是一种易挥发的物质，且具有极强的腐蚀性，容易在工艺过程中造成损失。因此，它不宜作为工性，容易在工艺过程中造成损失。因此
37、，它不宜作为工业上浸金的氧化剂。业上浸金的氧化剂。 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法为克服溴作为氧化剂易挥发的缺点，美国等国研究了许为克服溴作为氧化剂易挥发的缺点，美国等国研究了许多种类的溴化浸金试剂。其中美国的多种类的溴化浸金试剂。其中美国的Great Lake化学公司生产化学公司生产了一种商品名为了一种商品名为Geoborm的溴化剂，它是一种蒸气压较低的的溴化剂，它是一种蒸气压较低的液体溴载体，为溴的有机物，例如，其中一种名为二溴二甲基液体溴载体，为溴的有机物，例如，其中一种名为二溴二甲基海因海因(dibromodithylhydantoin)的溴试剂，在水溶液中可分解的溴试剂，在水溶液中可分
38、解成次溴酸和二甲基海因成次溴酸和二甲基海因(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为用商品名为Geobrom3400的溴化剂对难处理金矿进行浸出的溴化剂对难处理金矿进行浸出对比研究。金精矿含碳、硫较高对比研究。金精矿含碳、硫较高(1013%C，1215%S)，精矿，精矿先在先在6507500C下焙烧，再磨至下焙烧，再磨至-150200目，精矿目，精矿I、II的含的含金量分别为金量分别为242g/t和和419g/t。焙烧后，焙砂。焙烧后，焙砂I、II的含金量分别的含金量分别达达298g/t、541g/t。用浓
39、度为。用浓度为4g/L的的Geobrom3400、NaBr08g/L 浸出时，金的最大浸出率可达浸出时，金的最大浸出率可达95%左右，浸出左右，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、浸出时间、浸出时间6h进行了验证试验，结果是：对于焙砂进行了验证试验，结果是：对于焙砂I，浸出渣含金为，浸出渣含金为18.520.3g/t,金的浸出率为金的浸出率为94.294.5%；而；而对焙砂对焙砂II，浸出渣含金为，浸出渣含金为22.324g/t,金的浸出率为金的浸出率为9696.3%。另外，对焙砂另外，对焙砂I进行了溴化和氰化的对比试验，
40、金的浸出率分别进行了溴化和氰化的对比试验，金的浸出率分别为为94.2%和和95.1%，效果相差无几，据称两种浸出方法的成本，效果相差无几，据称两种浸出方法的成本也相当。也相当。 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法优点优点：溶金速度远超过氰化法，为王水溶解的几倍。：溶金速度远超过氰化法，为王水溶解的几倍。 试剂制备简单、经济、无毒，且对金具有选择性，试剂制备简单、经济、无毒，且对金具有选择性，缺点缺点：溴对铁、铝、铅等有腐蚀性。：溴对铁、铝、铅等有腐蚀性。 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法六、水氯化法提金六、水氯化法提金 原理原理：金在饱和了金在饱和了氯气氯气 的酸性的酸性氯化物水溶液被氧化，生成三价金氯
41、化物水溶液被氧化，生成三价金的络阴离子。的络阴离子。1. 直接充直接充Cl22. 电解含电解含NaCl的矿浆析出的矿浆析出Cl23. 漂白粉漂白粉 + 硫酸产生硫酸产生Cl242232HAuClHClClAu 电位电位 / VpH Cl-H2O系电位系电位 pH图图表表 含氯氧化物及贵金属的氧化还原电位含氯氧化物及贵金属的氧化还原电位电电 对对ClO/ClHClO/Cl2(aq)Au+/AuAu3+/Au电位电位 /V1.7151.5941.581.42电电 对对Cl2/ClPt4+/PtIr3+/IrPd2+Pd电位电位 /V1.3951.201.150.98电电 对对Ag+/AgRu3+/
42、RuRh3+/Rh电位电位 /V0.800.490.81 水氯化法提金水氯化法提金常用还原剂：常用还原剂：FeSO4，SO2，H2S，H2C2O4， 木炭或离子交换树脂等。木炭或离子交换树脂等。适用适用：(1)含含碳碳金矿预氧化处理，除碳后的矿浆再氰化处理；金矿预氧化处理，除碳后的矿浆再氰化处理； (2)从含金细泥氧化矿进行浸出；从含金细泥氧化矿进行浸出； (3) 地下浸出；地下浸出； 水氯化法提金水氯化法提金七、生物七、生物(细菌细菌)浸出法浸出法 生物吸附富集已溶金。生物吸附富集已溶金。氰化浸金氰化浸金生物预氧化生物预氧化生物制剂直接浸金；生物制剂直接浸金；生物浸出包括生物浸出包括)3(;
43、)2()1(常用微生物主要有：常用微生物主要有：氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌。氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌。稳定期稳定期对数期对数期缓慢期缓慢期衰亡期衰亡期生长时间生长时间lg(细菌浓度的对数值细菌浓度的对数值) 生物生物(细菌细菌)浸出法浸出法 氧化亚铁硫杆菌细胞形态氧化亚铁硫杆菌细胞形态 (长长1.01.5m，宽，宽0.50.8m) 氧化亚铁硫杆菌细胞形态氧化亚铁硫杆菌细胞形态 生物生物(细菌细菌)浸出法浸出法1. 直接作用机理直接作用机理：微生物分解的酶对硫化矿物催化氧化溶解，：微生物分解的酶对硫化矿物催化氧化溶解， 暴露金粒；暴露金粒；443224234
44、22224FeSOAsO4HO6H13O4FeAsSSO2HSO4FeO2H15O4FeS 微生物微生物微生物微生物）（4244322342o43422SOH4FeSOAsOH2OH4O6SOFe2FeAsSS23FeSOSOFeFeS ）（）（4222o23422424SOH2OH2O32SOH2SOFe2OSOH24FeSO 微生物微生物微生物微生物）（2. 间接作用机理间接作用机理：微生物参与氧化生成的：微生物参与氧化生成的Fe3+作为氧化剂作为氧化剂 再使硫化矿物氧化溶解，暴露金粒；再使硫化矿物氧化溶解，暴露金粒；生物氧化预处理作用机理生物氧化预处理作用机理： 生物生物(细菌细菌)浸出
45、法浸出法八、海水提金八、海水提金海水含金一般为海水含金一般为 0.0010.04 mg/m3；天然淡水平均含金；天然淡水平均含金 0.03PPb。海水总体积海水总体积 1.4109 km3，所以全世界海洋应含金近，所以全世界海洋应含金近 3000万万t。 海水提金海水提金1981年美国专利。年美国专利。依据：是浮游生物有从周围水域选择依据：是浮游生物有从周围水域选择吸附金的能力。吸附金的能力。大约每处理大约每处理1m3海水可得海水可得Au0.264mg。海水海水泵泵混合槽混合槽浮游生物及其他浮游生物及其他矿物的吸附矿物的吸附处理处理微细电动机过滤微细电动机过滤其他矿物其他矿物金金处理处理处理处理最终产品最终产品化学药剂化学药剂原理原理：借助于微生物对海水中金和借助于微生物对海水中金和 其他金属阳离子的吸附而富集。其他金属阳离子的吸附而富集。
