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硫氰酸盐溶解金、银的机理

2019-03-05   
硫酸盐对金、银的溶解归于电化学腐蚀进程。当选用硫酸盐浸出含黄铁矿的硫金精矿时,向系统中参加氧化助荆(MnO2等),可使FeS2分解为Fe2+,并进一步氧化为Fe3+。故金银溶解的电化学进程为:
阴极区发作Fe3++e Fe2+,而阳极区则发作Au+2SCN- Au(SCN)2-+e的反响生成络离子进入溶液。
实验者将制备的Au3+、Au+、Ag+、Fe3+、Fe+和NaSCN参加带夹套的五颈瓶中,在25℃恒温并通氮气维护的电磁拌和下,选用H2SO4和NaOH作pH调整剂,用UJ-25型电位差计别离测得了不同pH时各电对的电动势。图1是测定的有关电对pH-电位和计算出的MnO2∕Mn2+电对pH-电位曲线图。从图中看出:在pH<3的溶液中,Au(SCN)4∕Au电对电位约为0.41V,比Au++Au电对的标准电位1.68V低得多,有利于金的溶解。Ag(SCN)2-/Ag电对约为0.07V,比金线更低,对银的溶解有利。Fe3+∕Fe2+电对电位约0.67V,是金氧化浸出的杰出氧化剂。而MnO2∕Mn2+电对在强酸性液中的电位又高于Fe3+/Fe2+,故参加MnO2不光能有效地氧化FeS2,还可使Fe2+不断氧化为Fe3+。

图1  25℃时,Au(Ag)-SCN--H2O系pH-电位图
条件:Au(SCN)2-=Ag(SCN)2-=10-4mol/L
SCN-=0.4mol∕L
金的探索性浸出运用抡马金矿浮选的硫金精矿100g置于三颈瓶中,参加5%NaSCN液200mL和适量软锰矿,在室温文拌和下浸出,不同时刻的pH值、电位、铁含量和金溶出量列于下表。
表  NaSCN+MnO2系统中金的浸出量和各项条件的改变




时刻

5min

15min

30min

1h

2h

3h

4h

5h


pH

0.9

0.95

1.1

1.1

1.2

1.0

1.0

1.1


电位∕V

0.6382

0.6422

0.6582

0.6582

0.6504

0.6512

0.6565

0.6577


全铁
∕g·L-1

0.26

0.68

0.91

0.94

1.06

1.35

1.40

1.67


亚铁
∕g·L-1

0.00

0.00

0.00

0.00

0.03

0.06

0.08

0.10


金溶出量

4.8×10-6

11.8×
10-6

14.1×
10-6

15.8×
10-6

17.4×
10-6

20.0×
10-6

20.1×
10-6

20.1×
10-6
从上表中看出,在不向系统中加铁离子条件下,浸液中铁含量的逐渐增高是MnO2氧化精矿中FeS2发生的,且生成的Fe2+又被MnO2氧化为Fe3+,它使MnO2的耗费过快。金的溶解则主要是Fe3+的氧化效果来完成的:
FeS2+MnO2+4H+ Fe2++Mn2++2H2O+2S0
2Fe2++MnO2+4H+ 2Fe3++Mn2++2H2O
Au+Fe3++2SCN- Au(SCN)2-+Fe2+
表中,当浸出时刻达3h后金的溶出量不再增加,或许是氧化助剂MnO2已耗尽所造成的。但在上述条件下,MnO2也或许不只起氧化助剂效果,在浸出前期Fe3+浓度尚低时,或许有部分MnO2直接作为氧化剂而溶解部分金:
Au+MnO2+2SCN-+4H+ Au(SCN)2-+Mn2++2H2O
银的溶解反响与金相同,能够写出相似的反响式。
某些研究者还指出:运用Fe3+和氧作氧化剂,金虽可溶于硫酸盐溶液中生成         Au(SCN)2-。但Fe2+也会与SCN-结组成亚铁硫酸盐而加大硫酸盐的耗费,特别是Fe3+浓度大时尤为显着。故氧化剂的增加应适量,或按总量分次参加。
Au+Fe3++4SCN- Au(SCN)2-+Fe(SCN)2