[科普中国]-硫脲浸出法

简介

这个试验是用硫脲浸出法回收金的工艺处理含金矿石的完整流程。研究的范围是致力于在实验室从含金矿石中回收金的硫脲浸出法可行性的初步评价。该研究允许确定温度，谩出剂，矿浆浓度和浸出时间对从意大利矿石(5g/t)中浸出金的影响。用活性炭吸附和接着电沉积方法从浸出液中回收金。在该工艺条件最佳化以后，金回收率约为82%，同时，试剂消耗量低。

在过去100年以来，氰化浸出法是处理金矿石的主要方法，并且，可能在未来仍旧是处理金矿石的主要方法。尽管氰化物现在正受到环境法律的严密检查。二氰金酸盐络合物的高稳定性有利于金浸出的效率，即使在氰化物浓度很低的条件下。氰化浸出法的主要缺点是金溶解的动力学速度低，同时，为达到满意的回收率需要长的浸出时间(24—72h)2。

硫脲浸出法回收金的工艺处理含金矿石在硫脲浸出的情况下，在酸性溶液中金与硫脲形成强的阳离子络合物：

Au+2SC(NH2)2~Au(SC(NH2)2]2+e---(a)对于大的浸出速度而言，在电位0．4V的条件下的还原相当于反应(a)，需要氧化剂(三价铁离子或过氧化氢)浓度高。

在酸性硫腮溶液中金溶解所采用的氧化剂也氧化硫脲，第一个氧化产品是甲眯化二硫，它与氧化剂如过氧化氢很快形成，但是与三价铁离子形成很慢：

2cs(NH2)2一NH2C(NH)SSC(NH)NH2+2H +2e--- (b)上述反应后面是导致形成元素硫和其它产品的较缓慢不可逆反应。

活性炭从氰化物溶液中吸附金似乎没有显示任何问题．但是，这种技术代表了从酸性硫脲溶液中回收金的一种新方法，如用电沉积法从实际硫脲溶液中回收金。

用硫脲作为金，银和其它贵金属的浸出刺表明了在冶金工业中实施的希望。硫脲的优点是，减少了对环境的影响，试剂的运输较容易，对金银的选择性更大，金溶解的动力学速度快。

目前，在某些国家中正在进行用硫脲浸出法回收金的实验室或半工业规模厂试验研究。但是，与硫脲采用的有关的几个技术问题至今还没有解决；为此，到现在为止，还没有达到广泛采用2。

试验对意大利Toscana的含金矿石进行了研究。用X射线衍射光谱仪的矿物学鉴定证明了石英(SiO：)和方解石(CaCO )的存在。原子吸收光谱仪感应偶合等离子的定量化学分析证明金含量为5．1g/t，银含量为3g/t的试样的重量固定为1000g。试样的粒度固定在74μm。

根椐上述试验，评价6h的试验时间足以达到金的最高可浸性。

1 浸出试验

在放入恒温水池的玻璃反应器中进行了浸出试验。机械搅拌由矿石和硫脲组成的矿浆，搅拌速度为300r/rain。采用分析试剂级的化学药品。用在去离子水中溶解适当的化学药品到需要的浓度的方法制备浸出液。在水中溶解称重的硫脲，添加硫酸调节pH值，最后加预先指定的量(0．5kg/t)硫酸铁作为金的氧化剂。矿浆的口H值固定在1。用碘量滴定法测定硫脲浓度。在初步试验以后，为使金品位均匀，已确定1000g代表要求的最低需要量。试样的粒度被固定在74μm，浸出时间为6h以使金能够有效地达到最大浸出。

在3个不同温度条件下进行浸出试验的同时．评价了不同温度(20℃ 、40℃ 、60℃)对金回收率的影响。也在3个不同硫脲浓度(10kg/t、50kg/t、100kg/t)的条件下，评价了硫脲浓度对金溶解率的影响。同时，研究了不同矿浆浓度的影响。

2 活性炭上的吸附

用来自金矿石试样浸出的实际酸性溶液进行了吸附研究。溶液的金浓度在～10mg/L范围内，把pH值固定为1。采用椰壳炭作为吸附剂。

根据对来自用氰化物浸出的碱性金氰络合物溶液进行的以前研究，在溶液中的炭浓度在10～60g/L之间变化，而接触时间从30min增加到60min。用放人20℃恒温水池的玻璃反应器完成了该试验。机械搅拌浸出液一炭矿浆，搅拌速度为300rlmin。用一个与电位计联接的联台玻璃电极测量矿浆的pH值。

为了化学分析，定期地在分批试验期间取少量溶液试样。最后用原子吸收光谱仪分析溶解的金。

3 从活性炭上解吸全

为回收吸附的金，用乙醇水溶液从载垒炭上解吸金。用放入Julabo Model 5B恒温池的一个玻璃水套的100L玻璃柱按连续方法进行了试验研究。解吸液通过一台AGI Model Dosi．flex蠕动泵从500mL玻璃槽装入，从固定的炭辟 底部通过。用一个联合的玻璃/饱和甘汞电极测量pH值。

4 电沉积

最后用电沉积法从乙醇溶液中回收金。工艺溶液的金浓度为45mg/L，而银浓度为1mg/L；pH值固定在1，硫脲浓度为6mg/L。用试验室规模的电解槽研究了电沉积试验。金从乙醇溶液沉积到铂阴极上。采用铂线作为阳极。把一台Amel mod 555B稳压器一恒流器用于电沉积试验。

在600℃恒温同时保持阴极电压不变的条件下．用2OraL硫脲溶液进行了电解试验。参照甘汞电极．阴极电位为-0．4V；相当于槽电压为-1．1V。用一台数字万用电表测量的电流强度匀100—200mA。用一台差电位计测量阴极和阳极之间的电位差1。

总结为浸出之后得到90% 的金回收率，金溶解的缓慢动力学要求氰化浸出36h。在硫脲浸出的情况下，在6h之后，快的动力学使金回收率达85% 。

通过在活性炭上的吸附来净化浸出液。用乙醇溶液进行了从载金炭上解吸金，最后用电沉积法从解吸液中回收金。对于整个处理而言(破碎．浸出．吸附，解吸，电沉积)金回收率为80% ～859"o。在该工艺的每个工序期间，得到详细的下列金回收率：在室温下浸出率为85%；吸附率99% ；解吸率99% ：电沉积率99% 。

因此，正如在氰化浸出情况那样，由于试剂的消耗量低，估计要达到的金总回收率约为82% 。

鉴于这些结果．证明了在实验室规模从Toscana矿石中回收金的硫脲浸出法的技术可行性。其结果是鼓舞人心的：事实上，该工艺是创新的，并且被用于处理低品位含金矿石3。