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硫脲溶解金、银的影响因素

2019-02-15   
    为了断定酸性浸出金的最佳条件,加布拉分别对硫酸铁浓度、硫脉浓度、硫酸浓度、温度、洗刷速率、固酸比、氧化剂的品种及数量等要素对浸出速度及金提取率的影响进行了具体研讨:    1)硫酸铁浓度的影响    实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进行实验取得浸出速度与硫酸铁浓度的联系如图1。



















表1  含金黄铁矿精矿化学分析


元素

Au

Ag

As

TFe

Si

Ca

Al

S

Mg

Na

Mn

Cu

C


含量

50

8.5

1

22.6

3.66

3.15

3.66

15.7

1.69

1.51

0.28

0.04

1.05

    由该图可见,Fe2(SO4)3的物质的量浓度从0.0037mol/L(1.5g/L)增至0.0153mol/L(6g/L)时,金浸出速度增大,而浓度超越0.153mol/L后,浸出速度不再改动。    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)到达最佳值,即浸出时刻60min,金的提取率约95%。
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    浓度最佳值由于原料及实验条件的不同,各研讨者报导的数据有较大差异,国外的另一研讨报告断定的最佳质量浓度是4g/L,而我国近年较大规划工业实验选用的最佳质量分数为0.2%-0.3%。    上图2还标明,浓度过高会呈现钝化现象。即当溶金量到达最大值时,持续进步浓度,溶金量反而有所下降。这是由于分化构成单质硫在金表面分出和构成钝化膜,然后阻止金的溶解。    3)硫酸浓度的影响    金溶解可在硫酸、和硝酸的溶液中进行,但以硫酸溶液中最好。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,金有较安稳的溶解速度。硫酸在浸出金的进程中,不只起配位效果,并且对的分化起维护效果,故它是一种调整剂也是一种维护酸。许多研讨报告以为,随硫酸浓度的增高,金的浸出速度显着上升,即pH操控越低,金的浸出率也越高。    图3是加布拉研讨制作的。阐明在不同的硫酸初始浓度下,浸出液pH随时刻的改变而不同。用浓度为0.0175mol/L的硫酸,在1h内pH从3.25(250mV)进步到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藏,在酸性溶液中铜、铅、锌、砷、锑、铁亦伴随金一道进人溶液。它们对金的溶解有抑制效果。在介质中铅和锌的损害最大,而在硫酸介质中,铅则生成硫酸铅沉积,对金的溶解没有影响。铜和锑及其化合物与生成可溶的络合物,使溶液中的浓度减小,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显着的影响。但是三价铁的效果最为独特,它具有较强的氧化才能(其标准氧化复原电位为+0.77V),可使氧化成促进金溶解的二硫甲脒。[next]    5)氧化剂的影响    在酸性系统中,可供挑选的氧化剂有硫酸铁、、过氧化氢、、臭氧、氧气、空气、酸钾、重等,但过强的氧化剂将使氧化丢失而不宜选用。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,标明选用硫酸铁时金提取率最高,氧气次之,而用空气只比氧气稍低一些。还应指出,氧化剂的挑选及用量直接决议着溶液的电位,如美国卡林型金矿用酸性浸金实验断定溶液电位应操控在+150mV。他还以为进步电位未必取得较高的金提取率。加布拉供给的电位规模是+110~+260mV,查理则指定为+140mV。

    当选用Fe3+作氧化剂时,Fe2(SO4)3的质量浓度操控在3g/L,加布拉提出应以6g/L为限,再增大Fe3+浓度,金浸出速度不再进步。    还应指出,Fe3+氧化剂有一个特殊的便利条件,即当处理黄铁矿类型矿藏时能够不用外加Fe3+氧化剂。    6)温度的影响    加布拉研讨指出,在2-35℃规模内,金的提取率随温度升高略有添加,金提取率的温度系数为1.09-1.10,但温度高至60℃时开端分化,反而使提取率下降(见图5)。

    7)固酸比的影响    在加布拉的实验条件下,50%的固酸比可取得94%的金回收率,固酸比高于50%金的提取率下降。固酸比对浸金速度的影响见图6。[next]

    关于溶金动力学研讨较共同的观念是,在氧化剂存鄙人,金溶解于酸性溶液中的速度是由分散进程操控的。谢弗瑞(Shivrin)等人报导了金银络离子的分散系数(298K)。                    D[Au(TU)2+]=3.3×10-6cm2/s                    D[Ag(TU)3+]=4.7×10-6cm2/S                        D(TU)=1.1×10-6cm2/S    总归,从电化腐蚀及分散观念分析溶金动力学,主要与浓度及分散系数、氧化剂浓度及分散系数,金粒与溶液触摸面积及分散层厚度等要素有关。当以氧气作氧化剂时,若浓度较高而氧浓度较低,则金溶解速度随氧浓度增高而加速。    这儿需着重指出的是,当处理含金矿石时,进步磨矿细度虽有利于添加金的浸出率,但又使与金伴生的其他杂质元素也会更多地进人溶液,因而磨矿细度有必要恰当。    升高溶液温度可进步的分散速度,增大分散系数;溶液温度对分散系数的影响却远不及于对反应速度的影响。跟着溶液温度的进步,的分化加速,与金一同溶解的杂质元素同和硫酸的反应速度也加速。总的来说这将导致试剂的很多耗费,金的浸出率反而下降。在实践中,浸出金通常是在常温下进行,采纳先加酸后加,分槽加人硫酸和,或将酸分批加人的方法,以避免矿浆的部分过热引起浸出温度升高。