关于在硫代硫酸盐溶液中需氧的和厌氧的溶解金来说，三价铁的EDTA（FeEDTA）和三价铁的草酸盐（FeOX）的络合物都是有用的氧化剂，因而关于研发一种浸出工艺来说，它们都是或许的挑选对象。运用阴离子交流剂和运用高氯酸盐溶液作为洗提荆的高功能液相色谱法（H西门子模块），测定了在浸出进程中硫代硫酸盐和连多硫酸盐的数量。实验发现三价铁的EDTA和草酸盐的络合物，与硫代硫酸盐的反响活性都很低，而且在参加作为浸出催化剂时，它们都不会与发作反响。厌氧浸出实验成果表阴，在浸出7d后，这两种络合物仍然是很有用的，而且在有存在时能使适当数量的金溶解。但是在没有存在的状况下，金的浸出是很慢的。因而对这两种Fe（Ⅱ）的浸出系统来说，都需求参加一些作为氧化金的一种催化荆。在有细磨的黄铁矿存在的条件下进行厌氧浸出时，由于黄铁矿催化氧化硫代硫酸盐的原因，三价铁[Fe（Ⅲ）]的络合物敏捷地被复原成二价铁[Fe（Ⅱ）]。实验发现，磁黄铁矿的存在也会带来一些费事，由于它们能直接地复原Fe（Ⅲ）的络合物。因而在有这两种硫化矿藏存在时，浸出的金数量显着下降。假如要使这种工艺能用于金矿石的就地浸出，有必要先要处理这些与存在硫化矿藏有关的问题。
一、概述
自20世纪70年代中期以来，就地浸出工艺就已在美国、前苏联等国用于出产精铀。最近已在Beveley矿区得到运用，而且很快就将在南澳大利亚的Honeymoon Well矿区得到运用。它也已用于收回铜和某些可溶性盐，例如岩盐、天然碱和硼，以及从磷酸岩中收回钾。闻名的运用过热水挖掘硫的Frasch法也可以为是一种就地浸出工艺，但是，就地浸出工艺尚未被用于收回金，尽管有许多矿床，包含Victorian Deep矿脉的矿石，都具有一些有利于就地浸出的特性。
Victorian Deep矿脉埋藏着含砂金的砾石，大约是在3000－6000年前沉积在一些古河谷中的。自那时以来这些河谷中已充填着许多的砂子、砾石、水、黏土和其它矿藏，而且这些矿脉现在都处于地表以下，可到达100 m的深处。它们都是在地下水位以下，但是水只是以每年几米速度缓慢活动。这一资源的散布十分宽广，已知在Victorian周围的Bendigo、Ballarat和Avoca区域至少延伸700km。
由于是一个砂金矿床，所以金的档次动摇很大，但均匀档次大约为4 g/m3。矿脉厚度可到达5m，宽度可到达1km，含硫量一般都比较低，从1％到5％，白铁矿（FeS2）是首要的硫化矿藏，并含有一些磁黄铁矿（Fe7S8）。更为杂乱的是还存在着一些褐煤，它们有或许会从溶液中“劫金”。在20世纪80年代初，CRA矿业公司就开端进行用从Victorian Deep矿脉中就地浸出收回金工艺的具体研讨，但由于技能方面的原因（氧化剂的来历），以及对地下泵唧溶液在环保方面的忧虑，而没能取得成功。这些矿脉往后的挖掘问题，有必要与现在的地下水资源用于农田灌溉的现实状况，以及当地的环保监测和整治战略相一致。这就需求找到一种依据运用硫代硫酸盐作为配位体的环保上比较安全的浸金工艺。
铜－－硫代硫酸盐系统因存在几个缺陷而受阻，最显着的是Cu（Ⅱ）络合物会被硫代硫酸盐复原，发生Cu（I）的硫代硫酸盐和连四硫酸盐。这就形成了金的浸出速率跟着反响的进行而下降，并因而而需求有溶解氧以使Cu（I）的硫代硫酸盐氧化和康复到Cu （Ⅱ）络合物。这一点已由许多作者的研讨得到证明，而且Senanayake在2007年已宣布一篇总述，关于在有无喷发空气的条件下进行硫代硫酸盐浸金的实验作了很好的总结。
由于在地下通入氧气或操控氧气含量或许比较困难，所以关于就地浸出来说，钥－浸出工艺不太或许有用。但是，现在已别离找到两种很有期望的氧化剂：一种是运用乙二胺四乙酸（EDTA）［能构成Fe（EDTA）－］，另一种则是运用草酸盐［能构成Fe（C2O4）33－］络合物。这两种络合物都是安稳的，logβ［Fe（EDTA)－］＝25.1，LOgβ［Fe(C2O4)33－］＝18.6.运用Fe（Ⅱ）基氧化剂的首要长处是，据称它们与硫代硫酸盐不易起反响［与Cu（Ⅱ）络合物比较］。所以它们有或许用于厌氧环境中，由于它们或许不需求氧，以使氧化剂再生。Fe（Ⅲ）基氧化剂的另一个长处是不需求运用，以安稳氧化剂。这样就使它们有或许在一些环保灵敏的，对运用和往环境中排放都实施严格操控的区域得到运用。
本研讨作业的意图是，点评几种可供硫代硫酸盐就地浸出金所挑选运用的氧化剂。要点放在点评Fe（Ⅲ）基氧化剂在厌氧或含氧量很低环境中的功能，以模拟在比如Victorian Deep矿脉等矿床中或许存在的含氧条件。
二、实验办法
（一）需氧浸出
需氧浸出实验是运用一套标准的玻璃电化学反响槽进行的。这个反响槽的主隔室中有着一根鲁金毛细管(Luggin Capillary)和一个参比电极，后者是由一个防水螺栓固定在底部。所用的金样品是一个旋转的圆盘电极（直径17mm，纯度99．99％）。运用的参比电极是一种Activon型单打针饱满甘电极（相关于标准氢电极电位为0.244 V)。混合电位是运用一台Radiometer Copenhagen PGZ 301型恒电位器进行监侧的，作业电极则是连接到一个能变速驱动的转子上。
实验都是在实验室的温度（22土2℃）下进行的，旋转速度坚持在300r/min。作业电极的表面运用防水型碳化硅砂纸（FEPA P＃2400）进行磨光擦净。然后再用去离子水冲刷电极。一切的需氧浸出溶液都是用去离子水和分析纯试剂制造的。试剂的混合次序是很重要的，意图是为了避免硫代硫酸盐被Fe（Ⅲ）所氧化。硫代硫酸盐是参加到现已含有和配位体的溶液中的。pH值是运用一种装备双打针探头（玻璃膜）和电阻温度指示器的TPS型pH计(WP－80)进行测定的。pH值是运用和硫酸的稀溶液（～0.1mol/L）人工进行调理的。
（二）厌氧浸出
厌氧浸出的实验是在一个专门定制的手套箱中进行的.这个手套箱中有着一个大的主隔室和一个较小的经过一个镇气门别离隔的副隔室。手套安顿在主隔室的旁边面，以便在密闭状态下操作内含物。手套箱的内部气氛是经过往主隔室排放气体而进行操控的。气体的流速坚持在使手套箱内部的压力稍高于大气压(～0.1L/min)。手套箱内部气氛与溶解在浸出溶液中的氧气浓度，都是运用一种Syland4000型溶解氧测定仪和探头进行监控的。
手套箱内安顿了一台六档的磁力搅拌器和操控盘，以到达使每个烧杯(250 mL容积）中的涂覆着聚四氟乙烯的搅拌棒旋转。尺度为12.5 ×13 ×1.5mm和纯度为99.99％的金片，运用一根聚横杆和尼龙线悬吊在浸出溶液中.在每次实验之前金片的表面全都运用Strueys防水型碳化硅砂纸(FE－PAP＃1200）磨光擦净，然后再用去离子水冲刷几回。聚四氟乙烯搅拌棒的转速坚持在200 r/min。
浸出溶液是按需氧的实验研讨中相同的办法制造的，然后将它们置于手套箱中。往手套箱中通入气体一个晚上，以到达所需的内部平衡气氛组成。在到达这种平衡后，就测定浸出溶液的pH值，必要时还应进行调整。如有必要，可将少数反响活性的硫化矿藏矿浆（在瓷球磨机中细磨一个晚上以到达P80=10μm粒度）用滴液管参加到每个烧杯中，以到达0.5g矿藏／L的浓度。然后用手艺使金片悬吊在浸出溶液中，并将这一时刻作为实验起点。在到达几个特定时刻时从浸出溶液中取出几份试样，并使从这些试样中取出的一份小样安稳，再经过参加已知数量的少数的碱性溶液以分析金的的含量。在完结实验后将几份小样搜集在一起，用感应藕合等离子体发射光谱进行分析。按Choo等人提出的办法对取样时刻的容积改变进行校准。
（三）溶液组分的测定
是运用一套高功能液相色谱仪进行溶液组分的测定。这套高功能液相色谱仪包含一个Dionex AS16型强碱性阴离子交流柱(4×250 mm)和一套AG16防护设备，再配上一个Water2695型别离模块。紫外光活性组分的检侧是运用一个Waters2996紫外光电二极管测器（λ＝190－400 nm）完结的。运用高氯酸盐溶液在1 mL/min的流速下进行洗提，以别离出阴离子的样品组分。运用Waters Empower软件以分析组分的峰面积。浓度则是依据与校准用标准比较较而断定的。
三、成果与评论
（一）高功能液相色谱法测定浸出溶液中的溶液组分
开始运用200 mmol/L高氯酸盐溶液作为洗提剂进行实验，以便对含有硫脉(Tu)，硫代硫酸铵(ATS)、连多硫酸盐以及三价铁的草酸盐（FeOX)或三价铁的EDTA络合物（FeEDTA）的溶液进行定量分析。这种高氯酸盐洗提剂从前就已用于分析铜－－硫代硫酸盐浸出溶液。尽管负电性的Fe（Ⅲ）络合物在硫代硫酸盐和之间得到洗提，但峰区有适当显着的堆叠。但是，当高氯酸盐溶液的浓度下降到125mmol/L时，与Fe(Ⅲ）络合物就到达了很好的别离。这个成果已示出在图1中。即在200 nm时关于1μL打针的一种含有5mmol/L、5mmol/L Fe(Ⅲ）以及12.5 mmol/L草酸盐或5mmol/L EDTA的溶液的色谱.因而，在对需氧和厌氧浸出实验中得出的溶液进行分析时，采用了125mmol/L的高氯酸盐溶液作为洗提剂。
图1 含有5mmol/L、5mmol/LFe（Ⅲ）以及5mmol/L EDTA(上图）
或12.5mmol/L草酸盐(下图）的溶液在200nm时分析取得的色谱
在200 nm时关于5μL打针量的含有1mmol/L、6mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L连三硫酸盐、2.6 mmol/L连四硫酸盐和0.9 mmol/L连五硫酸盐的溶液，在高氯酸盐洗提剂的浓度为125mmol/L时取得的色谱示出在图2中。一切这些组分都是在13min之内洗提出的，并经过它们的紫外光谱，再经过与各自的标准停留时刻进行比较的办法断定了峰值。如需到达更大的样品经过量，那么经过使洗提荆的流速从1.0进步到1.6 mL/min，就能使每个样品的搜集时刻削减到8min。就量化标明来说，Waters 2996紫外光电二极管(PDA）检侧器产出了吸光度与波长和时刻之间的3D矩阵。因而，色谱图就能用于显现任何波长。为了到达最高的灵敏度，硫代硫酸盐、连四硫酸盐和连五硫酸盐都是在214 nm处定量的，而连三硫酸盐则是在192 nm处、是在235nm处定量的。
图2 关于一种含有mmol/L、6mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L连三硫酸盐、
2.6mmol/L连四硫酸盐和0.9mmol/L连五硫酸盐的溶液在200nm处的色谱图
（二）需氧浸出金
进行了一项开始的实验作业，以比较金在含有和FeEDTA(或FeOX)络合物的硫代硫酸盐溶液中的浸出动力学。关于这些实验（包含厌氧浸金实验）都挑选运用硫代硫酸铵作为浸出剂，由于铵盐比钠盐要廉价得多。电化学研讨成果现已证明，当有存在时，运用钠盐和铵盐的浸出成果几乎没有不同，因而它们是能够交流的。运用一个旋转圆盘进行实验时，两者之间以及在实验进程中的传质和几许表面积都是固定的。图3示出了在溶液中测得的金的浸出动力学与校准时刻（依据因取样而对容积进行的校准）的联系图。从图3可清楚地看出，金在草酸盐的系统中比在EDTA系统中浸出更敏捷。在每个系统中都测试过两个改变要素：（1）高的试剂浓度，运用50mmol/L硫代硫酸盐、5mmol/L5mmol/L Fe(Ⅲ）、以及5.5mol/L EDTA(或12.5mmol/L草酸盐）；（2）低的试荆浓度，运用25mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L、2mmmol/LFe(Ⅲ）、以及2.2mmol/L EDTA(或4 mmol/L草酸盐）。EDTA和草酸盐系统的pH值别离为7.0和5.5。并不古怪，运用高的试荆浓度时到达了更快的浸出速度，尽管值得指出的是，在低的试剂浓度时的草酸盐休系中，金的浸出速率相似于在高试剂浓度时的EDTA系统中的金的浸出速率。
图3在PH值别离为7和5.5时，在有存在的条件下FeEDTA和FeOX需氧浸出金成果。
－50 mmol/L硫代硫酸铵5mmol/L，5.5 mmol/L ED－TA；
－25mmol/L硫代硫酸铵，2mmol/L；2.2 mmol/LEDTA；
－50 mmol/L硫代硫酸铵，5mmOl/L，5 mmOl/LFe.12. 5mmol/L草酸盐；
－25mmol/L硫代硫酸盐；2mmol/L，2mmol/L Fe.4mmol/L草酸盐
表1示出了关于每项实验开始(0－10 min)的金浸出速率，以及在5与7h之间的金浸出速率。为了进行比较，关于在空气饱满的溶液中在300r/min的转速下浸出金时，氧分散的极限速率是55μmol/m2·s。关于每个浸出系统来说，从图3和表1都能够看出，开始的浸出是比较快速的，很或许是由于经过砂纸磨光擦净后使初始表面具有较高反响活性的原因。跟着浸出进程的进行，浸出速率就逐渐下降，并到达一个安稳值。表1还示出了在浸出实验进程中侧出的混合电位，关于两种草酸盐休系来说，测得的混合电位都比在EDTA系统中有，更高的正值。这与在草酸盐休系中测得的更离的浸出速率是相一致的。值得指出的是，关于两种不同浓度草酸盐系统的混合电位是相似的，而且关于两种不同浓度EDTA系统的混合电位也是相似的，尽管试剂浓度高的系统中到达的浸出速率要更高一些。这与低浓度的试剂系统中只有着较低的浓度相一致的。因而关于试剂浓度较低的系统来说，金氧化的半反响不太有用。
表1 核算得出的初始的金浸出速度和在5与7h之间的浸出速率，还示出了测得的混合电位（EM）
要使Fe（Ⅲ）浸出系统成为一种抱负的就地浸出工艺的另一个重要问题是，Fe（Ⅲ）络合物与硫代硫酸盐很低的反响活性。这一点在图4中已作出很好阐明。图4证明了在需氧浸出实验进程中生成了连多硫酸盐。很显着，在每个实验进程中生成的连多硫酸盐数量都是很少的，证明了在从前的几篇论文中得出的Fe(Ⅲ）络合物与硫代硫酸盐的反响活性很低的定论。这是与在浸出实验进程中溶液仍被空气所饱满的状况相一致的。还对每个样品测定了的浓度，而且发现在整个实验期间的浓度没发作改变。关于高试剂浓度的FeEDTA系统来说，连三硫酸盐是生成的一种首要的连多硫酸盐，而关于高试剂浓度的FeOX系统来说，连四硫酸盐则是一种首要的产品。
图4 在图3所示的需氧浸出实验进程中，生成连三硫酸盐、连四硫酸盐和连五硫酸盐的状况
■－低试剂浓度的FeEDTA系统；□－低试剂浓度的FeOx系统；
◆－高试剂浓度的FeDETA系统；◇－高试剂浓度的Feox系统
表2 核算得出的每个需氧浸出实验中，由于氧化而形成的硫代酸盐浓度改变以及相应的Fe（Ⅲ）浓度的改变状况
运用硫的平衡就能核算每个系统的硫代硫酸盐丢失量，然后再依据电子平衡就能断定复原的Fe（Ⅲ）数量。用于这类核算的方程式已在从前的几篇论文中作过概述，有关的数据列出在表2中。很有意思的是，关于高试剂浓度的FeEDTA系统来说，硫代硫酸盐和Fe(Ⅲ）的丢失量最高，而关于低试剂浓度的FeEDTA系统来说，丢失量是最低的。关于FeOX系统来说，核算得出的在低试剂浓度的系统中，Fe(Ⅲ）的丢失量高于在高试剂浓度系统中的丢失量。这很或许是由于在低试剂浓度的系统中，运用了较低的草酸盐与铁的份额(2∶1)，因而，活性更高的Fe（C2O4）＋络合物的浓度将会比较高。
（三）厌氧浸出
厌氧浸金的实验开始是在没有存在的条件下进行的，以企图研发出一种社会和环保方面更易承受的就地浸出办法。依据有关的物料安全性记载表，已被列为是一种致癌物，而且它对水生生物和地下生物的晦气影响也巳得到很好承认。由于就地浸出实验研讨作业，更多的是关怀长时刻的浸出动力学，所以在刺进金片之前先将新鲜制造的溶液在手套箱内陈化18h。图5示出了在运用50 mmol/L硫代硫酸盐和不同浓度Fe(Ⅲ）的实验中，浸出溶液中的金浓度随校准后的浸出时刻而改变的状况。与图3的状况相似，在相同的Fe (Ⅲ）浓度条件下，在草酸盐系统中比在EDTA系统中有更多的金被浸出。但是关于一切的实验来说，金的浸出速率都是很低的，在浸出7d今后最高的金浓度仅为0.52mg/L.这适当于均匀的浸出速率为2×10－3μmol/m2·s，显着低于在有存在的条件下在需氧浸出系统中测得的速率。这一成果是与电化学研讨的成果相一致的。电化学研讨现已证明，在没有或铜络合物存在的条件下，金在硫代硫酸盐溶液中的氧化是十分慢的。
图5 在没有存在的条件下Fe（Ⅲ）浓度对在FeEDTA和FeOX系统中厌氧浸出金的影响
■－50mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/L Fe，PH7；
◆－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA；4 mmol/LFe， pH7；
▲－50 mmol/L硫代硫酸盐．1.1 mmol/L EDTA．1mmol/LFe， pH 7；
□－50 mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/L OX，10 mmol/L Fe， pH 5.5；
◇－50 mmol/L硫代硫酸盐，12mol/Lox，4mol/L Fe，pH 5.5；
△－50 mmol/L硫代硫酸盐，30 mol/Lox，1mmOl/L Fe．pH5.5。
为了进步在不含的系统中金浸出速率，就将硫代硫酸盐的浓度进步到100 mmol/L，取得的成果示于图6中。关于EDTA系统来说，在较高的硫代硫酸盐浓度下，显着地有更多的金被浸出了，在浸出6d今后金的浓度到达了3.26 mg/L。这适当于浸出速率为。0.014μmol/m2·s，但仍然仍是比较低的。而关于草酸盐系统来说，当硫代硫酸盐的浓度进步时，就呈现了更多的氢氧化铁沉积，因而在硫代硫醉盐浓度为10 mmol/L时的条件下浸出时，不如在EDTA系统中那样有用。
图6 在没有存在的条件下，在FeEDTA和FOOX系统中
硫代硫酸盐浓度对厌氧浸出金的影晌
■－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/L Fe，pH7；
◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4mmol/L Fe，pH7；
▲－100mmol/L硫代硫酸盐，1mmol/L ED－TA，10 mmol/L Fe，pH7；
□－50mmol/L硫代硫酸盐，12mmol/LOX，4 mmol/L Fe，pH5.5；
◇－100 mmol/L硫代硫酸盐，12mo1/L OX，4 mol/L Fe，pH5.5；
△－100 mmol/L硫代硫酸。盐，3 mol/L OX，10 mmol/L Fe，pH5.5。
还在有存在的条件下进行了厌氧浸出实验，以企图进步金的浸出速率。挑选的浓度为1mmol/L，低于在需氧实验中运用的浓度。实验成果示于图7中。关于FeEDTA和FeOX系统来说，参加后都能显着地进步金的浸出速率。开始在运用100 mmol/L硫代硫酸盐于草酸盐系统中进行浸出是最快的，但与在运用100 mmol/L硫代硫酸盐和没加浸出时的状况（图6）相同，由于接二连三的生成氢氧化铁的原因，使得浸出速率跟着时刻延伸而下降．运用50 mmol/L硫代硫酸盐的草酸盐系统(59.4 mg/L Au)浸出6d后金的浓度，与运用100 mmol/L硫代硫酸盐的EDTA系统(54.4mg/L Au)是附近的。相应的均匀浸出速率别离为0.25和0.22μmol/m2·s，比在没加时测得的最高的厌氧浸出速率高出一个数量级。因而，就浸出动力学来说，含有1mmol/L的FeEDTA和FeOX系统，都有或许用于在现场条件下浸出收回金．关于催化金氧化半反响的机理现在还了解不多，还需作进一步的研讨。这些研讨作业或许还会找到能进步金在这些系统中浸出率的催化剂。
图7 参加关于在FeEDTA和FeOX系统中运用50或
100mmol/L硫代硫酸盐厌氧浸出金的影响
■－100 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/LFe，pH 7.1 mmol/L；
◆－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4mmol/L EDTA，4mmol/L Fe， pH7.1 mmol/L；
▲－100mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/L Fe，pH7；
□－100 mmol/L硫代硫酸盐．12 mmol/L OX， 4 mmol/L Fe， pH5.5，1mmol/L；
◇－50mnol/L硫代硫酸盐，12mol/LOX，4 mol/LFe，pH5.5，1 mmol/L；
△－100 mmol/L.硫代硫酸盐，12mol/L OX.4 mmol/L Fe.pH 5.5。
（四）硫化矿藏对厌氧浸出的影晌
在就地浸出进程中，溶液泵唧经过一个可渗透的矿体。这个矿体中或许包含着反响活性各不相同的许多种不同矿藏，最常见的几种反响活性的矿藏是铁的硫化矿藏。为了点评在有这些矿藏存在的条件下Fe(Ⅲ）氧化剂浸出系统或许呈现的状况，就将少数新鲜磨细的(P80＝10μm)黄铁矿(FeS2)或磁黄铁矿（Fe7S8）矿浆，刚好在参加金片之前参加到浸出溶液中。图8示出了运用含有100mmol/L硫代硫酸盐，10 mmol/L Fe(Ⅲ）络合物和1 mmol/L硫脉的溶液进行浸出时取得的成果．很显着，关于一切的实验来说，取得的金浓度显着地低于在没有硫化矿藏存在时测得的成果。这些成果证明了在有黄铁矿和磁黄铁矿存在时，Fe (Ⅲ）被敏捷地复原了。正如图9中所示出的那样，这一状况现已过在浸出溶液中测定一种铂电极的电位（一般被称为EH）而得到证明。
图8在FeEDTA和FeOX系统中运用100 mmol/L硫代硫酸盐
和1 mmol/L浸出时，黄铁矿和磁铁矿对厌氧浸出金的形晌
■－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA。10 mmol/LFe， pH 7，1 mmol/L．1g黄铁矿；
◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10mmol/L Fe，PH7，1 mmol/L，1g黄铁矿；
□－100mmol/L硫代硫酸盐，30 mol/L OX， 10 mol/LFe．pH5.5，1 mmol/L，lg黄铁矿；
◇－100mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/L OX，10 mmol/L Fe，pH 5.5，1mmol/L，1g磁黄铁矿
图9 在FeEDTA和FeOX系统中运用100 mmol/L硫代硫酸盐和
1mmol/L厌氧浸出金的进程中，黄铁矿和磁黄铁矿对测得的EH电位位值的影晌。
■－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/LFe， pH7，1 mmol/L；
◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，11mmol/L EDTA，10 mmol/L Fe，pH7.1 mmol/L，1g黄铁矿；
▲一100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/LFe，pH7，1g磁黄铁矿；
□－100 mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/LOX，10 mmol/L Fe， pH5.5．1mmol/L；
◇－100 mmol/L硫代硫酸盐，30mo1/L OX，l0mol/L Fe， pH5.5。1 mmol/L，1g黄铁矿；
△－100mmol/L硫代硫酸盐，30mo1/LOX， 10mmol/L Fe. pH 5.5．1mmol/L，1g 磁黄铁矿
为了进行比较，还示出了在没有硫化矿藏存在的状况下FeEDTA和FeOX系统的EH散布曲线图。显着，在没有硫化矿藏存在的状况下，关于FeEDTA和FeOX系统来说，在整个实验期间EH值都是高于200 mV。比较之下，在参加了黄铁矿或磁黄铁矿时，EH值显着地低得多，标明Fe(Ⅲ）丢失了。因而并不古怪，在有这些矿藏存在时浸出效果是很差的，现在正在进行的研讨作业，意图就是要减轻反响活性的硫化矿藏对硫代硫酸盐厌氧浸出金的影响。
为了查明在有硫化矿藏存在的条件下，溶液EH电位敏捷下降的原因，在实验研讨作业的结尾，还对浸出溶液中的硫代硫酸盐和连多硫酸盐进行了分析。图10的成果标明，在有反响活性的硫化矿藏存在时，生成的连多硫酸盐数量显着地多于在没有硫化矿藏存在时的量（需氧浸出实验的成果示于图4)。由图10还能够看出，在有黄铁矿存在时生成的连多硫酸盐数量，要比有磁黄铁矿存在时生成的数量更多，而且关于EDTA系统来说，生成的连多硫酸盐数量比在草酸盐系统中的生成量更多。
图10 在含有反响活性的硫化矿藏的溶液中，在厌氧浸出进程中生成的连多硫酸盐浓度
众所周知，黄铁矿能经过溶解氧而催化硫代硫酸盐的氧化，因而关于Fe（Ⅲ）与硫代硫酸盐的反响来说，很或许也存在，一品种似的催化效果。为了进一步了解在有硫化矿藏存在的条件下生成连多硫酸盐的机理，硫的平衡和电子的平衡能按与表2所示成果相似的方法进行。假如假定连多硫酸盐是由硫化矿藏经过Fe （Ⅲ）催化氧化硫代硫酸盐而发生的，那么就可核算出相应的复原的Fe（Ⅲ）数量，并将取得的成果连同以几种连多硫酸盐方式存在的总含硫量都示出在图11中。关于运用FeEDTA和黄铁矿进行的一些实验来说，能够看出，核算得出的复原的Fe（Ⅲ）数量，与Fe（Ⅲ）的初始浓度是很挨近的。这与黄铁矿能使FeEDTA与硫代硫酸盐之间的反响得到催化是相一致的。这个状况是很正常的，由于不能以为黄铁矿自身就是对FeEDTA络合物具有反响活性。关于运用FeOX和黄铁矿进行的一些实验来说，复原的Fe （Ⅲ）数量低于初始的浓度，特别是对两种运用10 mmol/L Fe（Ⅲ）的实验。这或许是由于在有黄铁矿存在时进步了铁的沉积效果而形成了别的的Fe(Ⅲ)丢失的原因。
关于含有细粒磁黄铁矿的实验来说，图11示出了核算得出的被硫代硫酸盐复原的Fe（Ⅲ）数量，显着地低于初始的铁浓度。因而，在有磁黄铁矿存在的状况下，表面催化硫代硫酸盐的氧化并不是Fe（Ⅲ）丢失的首要反响机理。但是，由于磁黄铁矿被以为是一种反响活性的硫化矿藏，因而能够以为能使磁黄铁矿中的硫化矿藏（S2－）氧化成连多硫酸盐。在这种状况下每氧化1mol S比氧化硫代硫酸盐需求更多数量的电子。而且图11还示出了经过硫化矿藏氧化成连多硫酸盐核算出复原的Fe（Ⅲ）数量。关于运用EDTA的实验来说，这一核算值更挨近于初始的Fe（Ⅲ）浓度，差异很或许是由于磁黄铁矿氧化而生成了一些硫代硫酸盐以及连多硫酸盐。由于溶液中开始已含有100 mmol/L硫代硫酸盐，所以要精确地侧出硫代硫酸盐的很少数(～0.1 mmol/L)的进步是很困难的。因而就没将生成的硫代硫酸盐包含在核算进程中。关于草酸盐系统来说，核算出的因存在磁黄铁矿而复原的Fe (Ⅲ）数量，再次低于EDTA系统，或许是由于铁的沉积效果，由于FeOX不如FeEDTA络合物那样安稳。
图11 在含有图4所示的反响活性的硫化矿藏的溶液中，
厌氧浸出进程中生成的呈连多硫酸盐方式存在的硫数量。
还示出了依据硫代硫酸盐氧化或硫化矿藏氧化成多硫酸盐而复原的铁数量
四、定论
运用阴离子交流柱和高氯酸盐洗提剂的分析硫代硫酸盐和连多硫酸盐的高功能色谱分析法，经改善后已可用于分析浸出溶液中含有硫脉和FeED－TA或FeOX。这样就能断定浸出液中铁、和连多硫酸盐的含量。
业已证明，在Fe(Ⅲ）的络合物与硫代硫酸盐之间的直接反响是很慢的，因而只能以很低的速率测定连多硫酸盐的生成. Fe(Ⅲ）的络合物也不能氧化，实验发现，在浸出进程中的浓度坚持不变。需氧的和厌氧的浸出实验成果都已证明，在参加一些作为金氧化的一种催化剂时Fe (Ⅲ）的络合物就能容易地浸出金。
但是在没有存在的状况下，厌氧浸出进程是适当慢的。实验还发现，参加细粒黄铁矿时能使Fe(Ⅲ）的络合物敏捷地复原成Fe(Ⅱ），并相应地生成了一些连多硫酸盐。这是由于黄铁矿催化了Fe（Ⅲ）络合物氧化硫代硫酸盐的原因。还发现磁黄铁矿也会发生一些费事，由于它能直接地复原Fe(Ⅲ）的络合物，所以在存在有上述这两种硫化矿藏中的任何一种时，都会显着地下降金的浸出率。
一、概述
自20世纪70年代中期以来，就地浸出工艺就已在美国、前苏联等国用于出产精铀。最近已在Beveley矿区得到运用，而且很快就将在南澳大利亚的Honeymoon Well矿区得到运用。它也已用于收回铜和某些可溶性盐，例如岩盐、天然碱和硼，以及从磷酸岩中收回钾。闻名的运用过热水挖掘硫的Frasch法也可以为是一种就地浸出工艺，但是，就地浸出工艺尚未被用于收回金，尽管有许多矿床，包含Victorian Deep矿脉的矿石，都具有一些有利于就地浸出的特性。
Victorian Deep矿脉埋藏着含砂金的砾石，大约是在3000－6000年前沉积在一些古河谷中的。自那时以来这些河谷中已充填着许多的砂子、砾石、水、黏土和其它矿藏，而且这些矿脉现在都处于地表以下，可到达100 m的深处。它们都是在地下水位以下，但是水只是以每年几米速度缓慢活动。这一资源的散布十分宽广，已知在Victorian周围的Bendigo、Ballarat和Avoca区域至少延伸700km。
由于是一个砂金矿床，所以金的档次动摇很大，但均匀档次大约为4 g/m3。矿脉厚度可到达5m，宽度可到达1km，含硫量一般都比较低，从1％到5％，白铁矿（FeS2）是首要的硫化矿藏，并含有一些磁黄铁矿（Fe7S8）。更为杂乱的是还存在着一些褐煤，它们有或许会从溶液中“劫金”。在20世纪80年代初，CRA矿业公司就开端进行用从Victorian Deep矿脉中就地浸出收回金工艺的具体研讨，但由于技能方面的原因（氧化剂的来历），以及对地下泵唧溶液在环保方面的忧虑，而没能取得成功。这些矿脉往后的挖掘问题，有必要与现在的地下水资源用于农田灌溉的现实状况，以及当地的环保监测和整治战略相一致。这就需求找到一种依据运用硫代硫酸盐作为配位体的环保上比较安全的浸金工艺。
铜－－硫代硫酸盐系统因存在几个缺陷而受阻，最显着的是Cu（Ⅱ）络合物会被硫代硫酸盐复原，发生Cu（I）的硫代硫酸盐和连四硫酸盐。这就形成了金的浸出速率跟着反响的进行而下降，并因而而需求有溶解氧以使Cu（I）的硫代硫酸盐氧化和康复到Cu （Ⅱ）络合物。这一点已由许多作者的研讨得到证明，而且Senanayake在2007年已宣布一篇总述，关于在有无喷发空气的条件下进行硫代硫酸盐浸金的实验作了很好的总结。
由于在地下通入氧气或操控氧气含量或许比较困难，所以关于就地浸出来说，钥－浸出工艺不太或许有用。但是，现在已别离找到两种很有期望的氧化剂：一种是运用乙二胺四乙酸（EDTA）［能构成Fe（EDTA）－］，另一种则是运用草酸盐［能构成Fe（C2O4）33－］络合物。这两种络合物都是安稳的，logβ［Fe（EDTA)－］＝25.1，LOgβ［Fe(C2O4)33－］＝18.6.运用Fe（Ⅱ）基氧化剂的首要长处是，据称它们与硫代硫酸盐不易起反响［与Cu（Ⅱ）络合物比较］。所以它们有或许用于厌氧环境中，由于它们或许不需求氧，以使氧化剂再生。Fe（Ⅲ）基氧化剂的另一个长处是不需求运用，以安稳氧化剂。这样就使它们有或许在一些环保灵敏的，对运用和往环境中排放都实施严格操控的区域得到运用。
本研讨作业的意图是，点评几种可供硫代硫酸盐就地浸出金所挑选运用的氧化剂。要点放在点评Fe（Ⅲ）基氧化剂在厌氧或含氧量很低环境中的功能，以模拟在比如Victorian Deep矿脉等矿床中或许存在的含氧条件。
二、实验办法
（一）需氧浸出
需氧浸出实验是运用一套标准的玻璃电化学反响槽进行的。这个反响槽的主隔室中有着一根鲁金毛细管(Luggin Capillary)和一个参比电极，后者是由一个防水螺栓固定在底部。所用的金样品是一个旋转的圆盘电极（直径17mm，纯度99．99％）。运用的参比电极是一种Activon型单打针饱满甘电极（相关于标准氢电极电位为0.244 V)。混合电位是运用一台Radiometer Copenhagen PGZ 301型恒电位器进行监侧的，作业电极则是连接到一个能变速驱动的转子上。
实验都是在实验室的温度（22土2℃）下进行的，旋转速度坚持在300r/min。作业电极的表面运用防水型碳化硅砂纸（FEPA P＃2400）进行磨光擦净。然后再用去离子水冲刷电极。一切的需氧浸出溶液都是用去离子水和分析纯试剂制造的。试剂的混合次序是很重要的，意图是为了避免硫代硫酸盐被Fe（Ⅲ）所氧化。硫代硫酸盐是参加到现已含有和配位体的溶液中的。pH值是运用一种装备双打针探头（玻璃膜）和电阻温度指示器的TPS型pH计(WP－80)进行测定的。pH值是运用和硫酸的稀溶液（～0.1mol/L）人工进行调理的。
（二）厌氧浸出
厌氧浸出的实验是在一个专门定制的手套箱中进行的.这个手套箱中有着一个大的主隔室和一个较小的经过一个镇气门别离隔的副隔室。手套安顿在主隔室的旁边面，以便在密闭状态下操作内含物。手套箱的内部气氛是经过往主隔室排放气体而进行操控的。气体的流速坚持在使手套箱内部的压力稍高于大气压(～0.1L/min)。手套箱内部气氛与溶解在浸出溶液中的氧气浓度，都是运用一种Syland4000型溶解氧测定仪和探头进行监控的。
手套箱内安顿了一台六档的磁力搅拌器和操控盘，以到达使每个烧杯(250 mL容积）中的涂覆着聚四氟乙烯的搅拌棒旋转。尺度为12.5 ×13 ×1.5mm和纯度为99.99％的金片，运用一根聚横杆和尼龙线悬吊在浸出溶液中.在每次实验之前金片的表面全都运用Strueys防水型碳化硅砂纸(FE－PAP＃1200）磨光擦净，然后再用去离子水冲刷几回。聚四氟乙烯搅拌棒的转速坚持在200 r/min。
浸出溶液是按需氧的实验研讨中相同的办法制造的，然后将它们置于手套箱中。往手套箱中通入气体一个晚上，以到达所需的内部平衡气氛组成。在到达这种平衡后，就测定浸出溶液的pH值，必要时还应进行调整。如有必要，可将少数反响活性的硫化矿藏矿浆（在瓷球磨机中细磨一个晚上以到达P80=10μm粒度）用滴液管参加到每个烧杯中，以到达0.5g矿藏／L的浓度。然后用手艺使金片悬吊在浸出溶液中，并将这一时刻作为实验起点。在到达几个特定时刻时从浸出溶液中取出几份试样，并使从这些试样中取出的一份小样安稳，再经过参加已知数量的少数的碱性溶液以分析金的的含量。在完结实验后将几份小样搜集在一起，用感应藕合等离子体发射光谱进行分析。按Choo等人提出的办法对取样时刻的容积改变进行校准。
（三）溶液组分的测定
是运用一套高功能液相色谱仪进行溶液组分的测定。这套高功能液相色谱仪包含一个Dionex AS16型强碱性阴离子交流柱(4×250 mm)和一套AG16防护设备，再配上一个Water2695型别离模块。紫外光活性组分的检侧是运用一个Waters2996紫外光电二极管测器（λ＝190－400 nm）完结的。运用高氯酸盐溶液在1 mL/min的流速下进行洗提，以别离出阴离子的样品组分。运用Waters Empower软件以分析组分的峰面积。浓度则是依据与校准用标准比较较而断定的。
三、成果与评论
（一）高功能液相色谱法测定浸出溶液中的溶液组分
开始运用200 mmol/L高氯酸盐溶液作为洗提剂进行实验，以便对含有硫脉(Tu)，硫代硫酸铵(ATS)、连多硫酸盐以及三价铁的草酸盐（FeOX)或三价铁的EDTA络合物（FeEDTA）的溶液进行定量分析。这种高氯酸盐洗提剂从前就已用于分析铜－－硫代硫酸盐浸出溶液。尽管负电性的Fe（Ⅲ）络合物在硫代硫酸盐和之间得到洗提，但峰区有适当显着的堆叠。但是，当高氯酸盐溶液的浓度下降到125mmol/L时，与Fe(Ⅲ）络合物就到达了很好的别离。这个成果已示出在图1中。即在200 nm时关于1μL打针的一种含有5mmol/L、5mmol/L Fe(Ⅲ）以及12.5 mmol/L草酸盐或5mmol/L EDTA的溶液的色谱.因而，在对需氧和厌氧浸出实验中得出的溶液进行分析时，采用了125mmol/L的高氯酸盐溶液作为洗提剂。
图1 含有5mmol/L、5mmol/LFe（Ⅲ）以及5mmol/L EDTA(上图）
或12.5mmol/L草酸盐(下图）的溶液在200nm时分析取得的色谱
在200 nm时关于5μL打针量的含有1mmol/L、6mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L连三硫酸盐、2.6 mmol/L连四硫酸盐和0.9 mmol/L连五硫酸盐的溶液，在高氯酸盐洗提剂的浓度为125mmol/L时取得的色谱示出在图2中。一切这些组分都是在13min之内洗提出的，并经过它们的紫外光谱，再经过与各自的标准停留时刻进行比较的办法断定了峰值。如需到达更大的样品经过量，那么经过使洗提荆的流速从1.0进步到1.6 mL/min，就能使每个样品的搜集时刻削减到8min。就量化标明来说，Waters 2996紫外光电二极管(PDA）检侧器产出了吸光度与波长和时刻之间的3D矩阵。因而，色谱图就能用于显现任何波长。为了到达最高的灵敏度，硫代硫酸盐、连四硫酸盐和连五硫酸盐都是在214 nm处定量的，而连三硫酸盐则是在192 nm处、是在235nm处定量的。
图2 关于一种含有mmol/L、6mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L连三硫酸盐、
2.6mmol/L连四硫酸盐和0.9mmol/L连五硫酸盐的溶液在200nm处的色谱图
（二）需氧浸出金
进行了一项开始的实验作业，以比较金在含有和FeEDTA(或FeOX)络合物的硫代硫酸盐溶液中的浸出动力学。关于这些实验（包含厌氧浸金实验）都挑选运用硫代硫酸铵作为浸出剂，由于铵盐比钠盐要廉价得多。电化学研讨成果现已证明，当有存在时，运用钠盐和铵盐的浸出成果几乎没有不同，因而它们是能够交流的。运用一个旋转圆盘进行实验时，两者之间以及在实验进程中的传质和几许表面积都是固定的。图3示出了在溶液中测得的金的浸出动力学与校准时刻（依据因取样而对容积进行的校准）的联系图。从图3可清楚地看出，金在草酸盐的系统中比在EDTA系统中浸出更敏捷。在每个系统中都测试过两个改变要素：（1）高的试剂浓度，运用50mmol/L硫代硫酸盐、5mmol/L5mmol/L Fe(Ⅲ）、以及5.5mol/L EDTA(或12.5mmol/L草酸盐）；（2）低的试荆浓度，运用25mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L、2mmmol/LFe(Ⅲ）、以及2.2mmol/L EDTA(或4 mmol/L草酸盐）。EDTA和草酸盐系统的pH值别离为7.0和5.5。并不古怪，运用高的试荆浓度时到达了更快的浸出速度，尽管值得指出的是，在低的试剂浓度时的草酸盐休系中，金的浸出速率相似于在高试剂浓度时的EDTA系统中的金的浸出速率。
图3在PH值别离为7和5.5时，在有存在的条件下FeEDTA和FeOX需氧浸出金成果。
－50 mmol/L硫代硫酸铵5mmol/L，5.5 mmol/L ED－TA；
－25mmol/L硫代硫酸铵，2mmol/L；2.2 mmol/LEDTA；
－50 mmol/L硫代硫酸铵，5mmOl/L，5 mmOl/LFe.12. 5mmol/L草酸盐；
－25mmol/L硫代硫酸盐；2mmol/L，2mmol/L Fe.4mmol/L草酸盐
表1示出了关于每项实验开始(0－10 min)的金浸出速率，以及在5与7h之间的金浸出速率。为了进行比较，关于在空气饱满的溶液中在300r/min的转速下浸出金时，氧分散的极限速率是55μmol/m2·s。关于每个浸出系统来说，从图3和表1都能够看出，开始的浸出是比较快速的，很或许是由于经过砂纸磨光擦净后使初始表面具有较高反响活性的原因。跟着浸出进程的进行，浸出速率就逐渐下降，并到达一个安稳值。表1还示出了在浸出实验进程中侧出的混合电位，关于两种草酸盐休系来说，测得的混合电位都比在EDTA系统中有，更高的正值。这与在草酸盐休系中测得的更离的浸出速率是相一致的。值得指出的是，关于两种不同浓度草酸盐系统的混合电位是相似的，而且关于两种不同浓度EDTA系统的混合电位也是相似的，尽管试剂浓度高的系统中到达的浸出速率要更高一些。这与低浓度的试剂系统中只有着较低的浓度相一致的。因而关于试剂浓度较低的系统来说，金氧化的半反响不太有用。
表1 核算得出的初始的金浸出速度和在5与7h之间的浸出速率，还示出了测得的混合电位（EM）
要使Fe（Ⅲ）浸出系统成为一种抱负的就地浸出工艺的另一个重要问题是，Fe（Ⅲ）络合物与硫代硫酸盐很低的反响活性。这一点在图4中已作出很好阐明。图4证明了在需氧浸出实验进程中生成了连多硫酸盐。很显着，在每个实验进程中生成的连多硫酸盐数量都是很少的，证明了在从前的几篇论文中得出的Fe(Ⅲ）络合物与硫代硫酸盐的反响活性很低的定论。这是与在浸出实验进程中溶液仍被空气所饱满的状况相一致的。还对每个样品测定了的浓度，而且发现在整个实验期间的浓度没发作改变。关于高试剂浓度的FeEDTA系统来说，连三硫酸盐是生成的一种首要的连多硫酸盐，而关于高试剂浓度的FeOX系统来说，连四硫酸盐则是一种首要的产品。
图4 在图3所示的需氧浸出实验进程中，生成连三硫酸盐、连四硫酸盐和连五硫酸盐的状况
■－低试剂浓度的FeEDTA系统；□－低试剂浓度的FeOx系统；
◆－高试剂浓度的FeDETA系统；◇－高试剂浓度的Feox系统
表2 核算得出的每个需氧浸出实验中，由于氧化而形成的硫代酸盐浓度改变以及相应的Fe（Ⅲ）浓度的改变状况
运用硫的平衡就能核算每个系统的硫代硫酸盐丢失量，然后再依据电子平衡就能断定复原的Fe（Ⅲ）数量。用于这类核算的方程式已在从前的几篇论文中作过概述，有关的数据列出在表2中。很有意思的是，关于高试剂浓度的FeEDTA系统来说，硫代硫酸盐和Fe(Ⅲ）的丢失量最高，而关于低试剂浓度的FeEDTA系统来说，丢失量是最低的。关于FeOX系统来说，核算得出的在低试剂浓度的系统中，Fe(Ⅲ）的丢失量高于在高试剂浓度系统中的丢失量。这很或许是由于在低试剂浓度的系统中，运用了较低的草酸盐与铁的份额(2∶1)，因而，活性更高的Fe（C2O4）＋络合物的浓度将会比较高。
（三）厌氧浸出
厌氧浸金的实验开始是在没有存在的条件下进行的，以企图研发出一种社会和环保方面更易承受的就地浸出办法。依据有关的物料安全性记载表，已被列为是一种致癌物，而且它对水生生物和地下生物的晦气影响也巳得到很好承认。由于就地浸出实验研讨作业，更多的是关怀长时刻的浸出动力学，所以在刺进金片之前先将新鲜制造的溶液在手套箱内陈化18h。图5示出了在运用50 mmol/L硫代硫酸盐和不同浓度Fe(Ⅲ）的实验中，浸出溶液中的金浓度随校准后的浸出时刻而改变的状况。与图3的状况相似，在相同的Fe (Ⅲ）浓度条件下，在草酸盐系统中比在EDTA系统中有更多的金被浸出。但是关于一切的实验来说，金的浸出速率都是很低的，在浸出7d今后最高的金浓度仅为0.52mg/L.这适当于均匀的浸出速率为2×10－3μmol/m2·s，显着低于在有存在的条件下在需氧浸出系统中测得的速率。这一成果是与电化学研讨的成果相一致的。电化学研讨现已证明，在没有或铜络合物存在的条件下，金在硫代硫酸盐溶液中的氧化是十分慢的。
图5 在没有存在的条件下Fe（Ⅲ）浓度对在FeEDTA和FeOX系统中厌氧浸出金的影响
■－50mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/L Fe，PH7；
◆－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA；4 mmol/LFe， pH7；
▲－50 mmol/L硫代硫酸盐．1.1 mmol/L EDTA．1mmol/LFe， pH 7；
□－50 mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/L OX，10 mmol/L Fe， pH 5.5；
◇－50 mmol/L硫代硫酸盐，12mol/Lox，4mol/L Fe，pH 5.5；
△－50 mmol/L硫代硫酸盐，30 mol/Lox，1mmOl/L Fe．pH5.5。
为了进步在不含的系统中金浸出速率，就将硫代硫酸盐的浓度进步到100 mmol/L，取得的成果示于图6中。关于EDTA系统来说，在较高的硫代硫酸盐浓度下，显着地有更多的金被浸出了，在浸出6d今后金的浓度到达了3.26 mg/L。这适当于浸出速率为。0.014μmol/m2·s，但仍然仍是比较低的。而关于草酸盐系统来说，当硫代硫酸盐的浓度进步时，就呈现了更多的氢氧化铁沉积，因而在硫代硫醉盐浓度为10 mmol/L时的条件下浸出时，不如在EDTA系统中那样有用。
图6 在没有存在的条件下，在FeEDTA和FOOX系统中
硫代硫酸盐浓度对厌氧浸出金的影晌
■－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/L Fe，pH7；
◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4mmol/L Fe，pH7；
▲－100mmol/L硫代硫酸盐，1mmol/L ED－TA，10 mmol/L Fe，pH7；
□－50mmol/L硫代硫酸盐，12mmol/LOX，4 mmol/L Fe，pH5.5；
◇－100 mmol/L硫代硫酸盐，12mo1/L OX，4 mol/L Fe，pH5.5；
△－100 mmol/L硫代硫酸。盐，3 mol/L OX，10 mmol/L Fe，pH5.5。
还在有存在的条件下进行了厌氧浸出实验，以企图进步金的浸出速率。挑选的浓度为1mmol/L，低于在需氧实验中运用的浓度。实验成果示于图7中。关于FeEDTA和FeOX系统来说，参加后都能显着地进步金的浸出速率。开始在运用100 mmol/L硫代硫酸盐于草酸盐系统中进行浸出是最快的，但与在运用100 mmol/L硫代硫酸盐和没加浸出时的状况（图6）相同，由于接二连三的生成氢氧化铁的原因，使得浸出速率跟着时刻延伸而下降．运用50 mmol/L硫代硫酸盐的草酸盐系统(59.4 mg/L Au)浸出6d后金的浓度，与运用100 mmol/L硫代硫酸盐的EDTA系统(54.4mg/L Au)是附近的。相应的均匀浸出速率别离为0.25和0.22μmol/m2·s，比在没加时测得的最高的厌氧浸出速率高出一个数量级。因而，就浸出动力学来说，含有1mmol/L的FeEDTA和FeOX系统，都有或许用于在现场条件下浸出收回金．关于催化金氧化半反响的机理现在还了解不多，还需作进一步的研讨。这些研讨作业或许还会找到能进步金在这些系统中浸出率的催化剂。
图7 参加关于在FeEDTA和FeOX系统中运用50或
100mmol/L硫代硫酸盐厌氧浸出金的影响
■－100 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/LFe，pH 7.1 mmol/L；
◆－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4mmol/L EDTA，4mmol/L Fe， pH7.1 mmol/L；
▲－100mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/L Fe，pH7；
□－100 mmol/L硫代硫酸盐．12 mmol/L OX， 4 mmol/L Fe， pH5.5，1mmol/L；
◇－50mnol/L硫代硫酸盐，12mol/LOX，4 mol/LFe，pH5.5，1 mmol/L；
△－100 mmol/L.硫代硫酸盐，12mol/L OX.4 mmol/L Fe.pH 5.5。
（四）硫化矿藏对厌氧浸出的影晌
在就地浸出进程中，溶液泵唧经过一个可渗透的矿体。这个矿体中或许包含着反响活性各不相同的许多种不同矿藏，最常见的几种反响活性的矿藏是铁的硫化矿藏。为了点评在有这些矿藏存在的条件下Fe(Ⅲ）氧化剂浸出系统或许呈现的状况，就将少数新鲜磨细的(P80＝10μm)黄铁矿(FeS2)或磁黄铁矿（Fe7S8）矿浆，刚好在参加金片之前参加到浸出溶液中。图8示出了运用含有100mmol/L硫代硫酸盐，10 mmol/L Fe(Ⅲ）络合物和1 mmol/L硫脉的溶液进行浸出时取得的成果．很显着，关于一切的实验来说，取得的金浓度显着地低于在没有硫化矿藏存在时测得的成果。这些成果证明了在有黄铁矿和磁黄铁矿存在时，Fe (Ⅲ）被敏捷地复原了。正如图9中所示出的那样，这一状况现已过在浸出溶液中测定一种铂电极的电位（一般被称为EH）而得到证明。
图8在FeEDTA和FeOX系统中运用100 mmol/L硫代硫酸盐
和1 mmol/L浸出时，黄铁矿和磁铁矿对厌氧浸出金的形晌
■－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA。10 mmol/LFe， pH 7，1 mmol/L．1g黄铁矿；
◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10mmol/L Fe，PH7，1 mmol/L，1g黄铁矿；
□－100mmol/L硫代硫酸盐，30 mol/L OX， 10 mol/LFe．pH5.5，1 mmol/L，lg黄铁矿；
◇－100mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/L OX，10 mmol/L Fe，pH 5.5，1mmol/L，1g磁黄铁矿
图9 在FeEDTA和FeOX系统中运用100 mmol/L硫代硫酸盐和
1mmol/L厌氧浸出金的进程中，黄铁矿和磁黄铁矿对测得的EH电位位值的影晌。
■－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/LFe， pH7，1 mmol/L；
◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，11mmol/L EDTA，10 mmol/L Fe，pH7.1 mmol/L，1g黄铁矿；
▲一100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/LFe，pH7，1g磁黄铁矿；
□－100 mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/LOX，10 mmol/L Fe， pH5.5．1mmol/L；
◇－100 mmol/L硫代硫酸盐，30mo1/L OX，l0mol/L Fe， pH5.5。1 mmol/L，1g黄铁矿；
△－100mmol/L硫代硫酸盐，30mo1/LOX， 10mmol/L Fe. pH 5.5．1mmol/L，1g 磁黄铁矿
为了进行比较，还示出了在没有硫化矿藏存在的状况下FeEDTA和FeOX系统的EH散布曲线图。显着，在没有硫化矿藏存在的状况下，关于FeEDTA和FeOX系统来说，在整个实验期间EH值都是高于200 mV。比较之下，在参加了黄铁矿或磁黄铁矿时，EH值显着地低得多，标明Fe(Ⅲ）丢失了。因而并不古怪，在有这些矿藏存在时浸出效果是很差的，现在正在进行的研讨作业，意图就是要减轻反响活性的硫化矿藏对硫代硫酸盐厌氧浸出金的影响。
为了查明在有硫化矿藏存在的条件下，溶液EH电位敏捷下降的原因，在实验研讨作业的结尾，还对浸出溶液中的硫代硫酸盐和连多硫酸盐进行了分析。图10的成果标明，在有反响活性的硫化矿藏存在时，生成的连多硫酸盐数量显着地多于在没有硫化矿藏存在时的量（需氧浸出实验的成果示于图4)。由图10还能够看出，在有黄铁矿存在时生成的连多硫酸盐数量，要比有磁黄铁矿存在时生成的数量更多，而且关于EDTA系统来说，生成的连多硫酸盐数量比在草酸盐系统中的生成量更多。
图10 在含有反响活性的硫化矿藏的溶液中，在厌氧浸出进程中生成的连多硫酸盐浓度
众所周知，黄铁矿能经过溶解氧而催化硫代硫酸盐的氧化，因而关于Fe（Ⅲ）与硫代硫酸盐的反响来说，很或许也存在，一品种似的催化效果。为了进一步了解在有硫化矿藏存在的条件下生成连多硫酸盐的机理，硫的平衡和电子的平衡能按与表2所示成果相似的方法进行。假如假定连多硫酸盐是由硫化矿藏经过Fe （Ⅲ）催化氧化硫代硫酸盐而发生的，那么就可核算出相应的复原的Fe（Ⅲ）数量，并将取得的成果连同以几种连多硫酸盐方式存在的总含硫量都示出在图11中。关于运用FeEDTA和黄铁矿进行的一些实验来说，能够看出，核算得出的复原的Fe（Ⅲ）数量，与Fe（Ⅲ）的初始浓度是很挨近的。这与黄铁矿能使FeEDTA与硫代硫酸盐之间的反响得到催化是相一致的。这个状况是很正常的，由于不能以为黄铁矿自身就是对FeEDTA络合物具有反响活性。关于运用FeOX和黄铁矿进行的一些实验来说，复原的Fe （Ⅲ）数量低于初始的浓度，特别是对两种运用10 mmol/L Fe（Ⅲ）的实验。这或许是由于在有黄铁矿存在时进步了铁的沉积效果而形成了别的的Fe(Ⅲ)丢失的原因。
关于含有细粒磁黄铁矿的实验来说，图11示出了核算得出的被硫代硫酸盐复原的Fe（Ⅲ）数量，显着地低于初始的铁浓度。因而，在有磁黄铁矿存在的状况下，表面催化硫代硫酸盐的氧化并不是Fe（Ⅲ）丢失的首要反响机理。但是，由于磁黄铁矿被以为是一种反响活性的硫化矿藏，因而能够以为能使磁黄铁矿中的硫化矿藏（S2－）氧化成连多硫酸盐。在这种状况下每氧化1mol S比氧化硫代硫酸盐需求更多数量的电子。而且图11还示出了经过硫化矿藏氧化成连多硫酸盐核算出复原的Fe（Ⅲ）数量。关于运用EDTA的实验来说，这一核算值更挨近于初始的Fe（Ⅲ）浓度，差异很或许是由于磁黄铁矿氧化而生成了一些硫代硫酸盐以及连多硫酸盐。由于溶液中开始已含有100 mmol/L硫代硫酸盐，所以要精确地侧出硫代硫酸盐的很少数(～0.1 mmol/L)的进步是很困难的。因而就没将生成的硫代硫酸盐包含在核算进程中。关于草酸盐系统来说，核算出的因存在磁黄铁矿而复原的Fe (Ⅲ）数量，再次低于EDTA系统，或许是由于铁的沉积效果，由于FeOX不如FeEDTA络合物那样安稳。
图11 在含有图4所示的反响活性的硫化矿藏的溶液中，
厌氧浸出进程中生成的呈连多硫酸盐方式存在的硫数量。
还示出了依据硫代硫酸盐氧化或硫化矿藏氧化成多硫酸盐而复原的铁数量
四、定论
运用阴离子交流柱和高氯酸盐洗提剂的分析硫代硫酸盐和连多硫酸盐的高功能色谱分析法，经改善后已可用于分析浸出溶液中含有硫脉和FeED－TA或FeOX。这样就能断定浸出液中铁、和连多硫酸盐的含量。
业已证明，在Fe(Ⅲ）的络合物与硫代硫酸盐之间的直接反响是很慢的，因而只能以很低的速率测定连多硫酸盐的生成. Fe(Ⅲ）的络合物也不能氧化，实验发现，在浸出进程中的浓度坚持不变。需氧的和厌氧的浸出实验成果都已证明，在参加一些作为金氧化的一种催化剂时Fe (Ⅲ）的络合物就能容易地浸出金。
但是在没有存在的状况下，厌氧浸出进程是适当慢的。实验还发现，参加细粒黄铁矿时能使Fe(Ⅲ）的络合物敏捷地复原成Fe(Ⅱ），并相应地生成了一些连多硫酸盐。这是由于黄铁矿催化了Fe（Ⅲ）络合物氧化硫代硫酸盐的原因。还发现磁黄铁矿也会发生一些费事，由于它能直接地复原Fe(Ⅲ）的络合物，所以在存在有上述这两种硫化矿藏中的任何一种时，都会显着地下降金的浸出率。
