硫脲溶解金、银的影响因素.doc

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1、为了确定酸性硫脲浸出金的最佳条件，加布拉分别对硫酸铁浓度、硫脉浓度、硫酸浓度、温度、洗涤速率、固酸比、氧化剂的种类及数量等因素对浸出速度及金提取率的影响进行了详细研究：   1)硫酸铁浓度的影响   试验处理的含金黄铁矿精矿的成分如表1。当固酸比为30%时，用不同浓度的Fe2（SO4）3进行试验获得浸出速度与硫酸铁浓度的关系如图1。表1  含金黄铁矿精矿化学分析元素AuAgAsTFeSiCaAlSMgNaMnCuC含量508.5122.63.663.153.6615.71.691.510.280.041.05   由该图可见，Fe2（SO4）3的

2、物质的量浓度从0.0037mol/L（1.5g/L）增至0.0153mol/L(6g/L）时，金浸出速度增大，而浓度超过0.153mol/L后，浸出速度不再改变。   2)硫脉浓度的影响   硫脉浓度对金浸出速度的影响如图2所示，浸出速度是随硫脉浓度的增高而增大，且在0.197mol/L（15g/L）达到最佳值，即浸出时间60min，金的提取率约95%。   硫脲浓度最佳值由于原料及实验条件的不同，各研究者报道的数据有较大差异，国外的另一研究报告确定的硫脲最佳质量浓度是4g/L，而我国近年较大规模工业试验采用的硫脲最佳质量分数为0.2%-0.3%

3、。   上图2还表明，浓度过高会出现钝化现象。即当溶金量达到最大值时，继续提高硫脲浓度，溶金量反而有所降低。这是因为硫脲分解造成单质硫在金表面析出和形成钝化膜，从而阻碍金的溶解。   3)硫酸浓度的影响   金溶解可在硫酸、盐酸和硝酸的硫脲溶液中进行，但以硫酸硫脲溶液中最好。在酸度不大时（质量分数0.1%-0.5%），溶解就能进行，酸度为0.1%-2%时，金有较稳定的溶解速度。硫酸在硫脲浸出金的过程中，不仅起配位作用，而且对硫脲的分解起保护作用，故它是一种调整剂也是一种保护酸。许多研究报告认为，随硫酸浓度的增高，金的浸出速度明显上升，即pH控制越

4、低，金的浸出率也越高。   图3是加布拉研究绘制的。说明在不同的硫酸初始浓度下，浸出液pH随时间的变化而不同。用浓度为0.0175mol/L的硫酸，在1h内pH从3.25（250mV）提高到5.7（110mV），而用0.175mol/L的硫酸，pH从1（260mV）变至2.7（250mV），因而选定最佳硫酸浓度应为0.175mol/L。   4）溶液中杂质的影响   金矿石常伴生一些金属矿物，在酸性硫脲溶液中铜、铅、锌、砷、锑、铁亦随同金一道进人溶液。它们对金的溶解有抑制作用。在盐酸介质中铅和锌的危害最大，而在硫酸介质中，铅则生成硫酸铅沉淀，对金

5、的溶解没有影响。铜和锑及其化合物与硫脲生成可溶的络合物，使溶液中硫脲的浓度减小，引起金的溶解速度下降。砷和二价铁的存在对金的溶解却无明显的影响。然而三价铁的作用最为奇特，它具有较强的氧化能力（其标准氧化还原电位为+0.77V），可使硫脲氧化成促进金溶解的二硫甲脒。   5)氧化剂的影响   在酸性硫脲体系中，可供选择的氧化剂有硫酸铁、氯化铁、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、氧气、空气、溴酸钾、重铬酸钾等，但过强的氧化剂将使硫脲氧化损失而不宜采用。加布拉对硫酸铁、氧气和空气三种氧化剂对浸出速度的影响作了比较，得到图4所示的一组曲线，表明采用硫酸铁时金提取

6、率最高，氧气次之，而用空气只比氧气稍低一些。还应指出，氧化剂的选择及用量直接决定着溶液的电位，如美国卡林型金矿用酸性硫脲浸金试验确定溶液电位应控制在+150mV。他还认为提高电位未必获得较高的金提取率。加布拉提供的电位范围是+110~+260mV，查理则指定为+140mV。   当采用Fe3+作氧化剂时，Fe2（SO4）3的质量浓度控制在3g/L,加布拉提出应以6g/L为限，再增大Fe3+浓度，金浸出速度不再提高。   还应指出，Fe3+氧化剂有一个特殊的方便条件，即当处理黄铁矿类型矿物时可以不必外加Fe3+氧化剂。   6)温度的影响   加布

7、拉研究指出，在2-35℃范围内，金的提取率随温度升高略有增加，金提取率的温度系数为1.09-1.10，但温度高至60℃时硫脲开始分解，反而使提取率下降（见图5）。   7）固酸比的影响   在加布拉的试验条件下，50%的固酸比可获得94%的金回收率，固酸比高于50%金的提取率降低。固酸比对浸金速度的影响见图6。   关于硫脲溶金动力学研究较一致的观点是，在氧化剂存在下，金溶解于酸性硫脲溶液中的速度是由扩散过程控制的。谢弗瑞(Shivrin)等人报道了金银硫脲络离子的扩散系数（298K）。                   D[Au（TU）2+]

8、＝3.3×10-6cm2/s                   D[Ag（TU）3+]＝4.7×10-6cm2/S