硫代硫酸盐法与法不同,浸出介质为性溶液,合适处理碱性组分多的金矿,特别适于含有对灵敏的铜、锰、砷等硫化物的金矿。硫代硫酸盐浸金的速度较快、选择性好、试剂无毒、对设备无腐蚀性,因而被认为是较有期望在工业上运用的一种非化提金办法。国内外对此法展开了许多研讨作业,包含硫代硫酸盐浸金的热力学、动力学、影响要素及反响机理、对不同金矿的适应性、从浸出液中收回金和提金的工艺流程等。最近,Aylmore和Muir等对硫代硫酸盐法浸金进行了较全面的总结和评述。
硫代硫酸盐是含有S2O32-基团的化合物,它可看作是硫酸盐中一个氧原子被硫原子替代的产品。最重要的硫代硫酸盐是硫代硫酸钠Na2S2O3(或Na2S2O3·H2O)和硫代硫酸铵(NH4)2S2O3,两者一般均为无色或白色粒状晶体。
硫代硫酸盐浸金是一个杂乱的化学进程,首要根据一价金能与硫代硫酸根构成合作物。在有氧存在时,金在硫代硫酸盐溶液中的总反响式可表示为:
4Au+8S2O32-+O2+2H2O→4Au(S2O3)23-+4OH-
在酸性介质中,S2O32-会发作如下的分化反响:
S2O32-+2H+→H2O+2SO2+S
所以,浸金进程需要在碱性条件下进行。
为使金能够有效地溶解于硫代硫酸盐溶液中,一般要在溶液中坚持有恰当浓度的NH3、Na2SO3和Cu(NH3)42+,这与动力学要素有关。
二价铜合作离子在金的溶解进程中可能有如下的催化反响:
Au+5S2O32-+Cu(NH3)42+→Au(S2O3)23-+4NH3+Cu(S2O3)35-
Au+2S2O32-+Cu(NH3)42+→Au(S2O3)23-+2NH3+Cu(S2O3)3+
硫代硫酸盐在碱性溶液中比较安稳,由于硫代硫酸盐的氧化产品连四硫酸盐在碱性条件下约有60%又转变成硫代硫酸盐:
2S4O62-+3OH-→5/2S2O32-+S3O62-+3/2H2O
但溶液的pH值又不宜太高,由于S4O62-又会发作如下的歧化反响:
3S2O32-+6OH-→4SO32-+2S2-+3H2O
歧化反响产出的S2-,则会导致重金属,特别是银生成硫化物沉积。但是,歧化反响产品SO32-,却能够按捺金属硫化物沉积,又有利于S2O32-的安稳存在。实质上S2O32-的歧化反响是可逆的,在溶液中处于动态平衡状况。为坚持适合的价质pH值,选用性溶液作为硫代硫酸盐安稳存在的介质是最合适的。性硫代硫酸盐溶液的pH值可缓冲在10左右,电位安稳在200mV左右。的存在能下降S2O32-的氧化速度,但过量的又会导致OH-离子增多,对金浸出晦气。二价铜离子的影响是与S2O32-浓度有关,Cu2+与S2O32-的最佳摩尔浓度比为1∶6,适合的S2O32-浓度为0.5mol/L。参加钠(Na2SO3∶Na2S2O3=1∶1)能够避免硫或硫化物的沉积,并削减硫代硫酸盐的用量。在用硫代硫酸盐法浸出金时,主张各组分的质量比经Na2S2O3∶Na2SO3∶CuSO4=1∶1∶0.7为宜,浸出温度40~60℃。
参加盐虽能下降硫代硫酸盐的耗费,但盐自身也耗费了,实际上是用盐丢失来替代硫代硫酸盐丢失,并没有处理试剂耗费高的问题。因而,提出在硫代硫酸盐浸金进程顶用硫酸盐替代硫代硫酸盐的办法,由于硫酸盐很安稳,在浸出进程中不耗费,能够削减试剂的总用量。为进一步下降试剂耗费,还必须操控浸出进程的氧化条件(如通入氧量及参加Cu2+浓度),并要留意浸出渣对试剂的夹藏丢失,可在保证金浸出率的前提下尽可能运用较低浓度的硫代酸盐溶液浸出金。
从浸出液中收回金,也是硫代硫酸盐法浸金工艺的关键问题之一。已研讨过的办法,有金属置换法(锌粉、铁粉、铝粉和铜粉等),活性炭吸附法,树脂在浆附法等,但都尚不行非常抱负,还有待进一步开发与完善。由于,这直接涉及到浸出液的循环和再生运用、下降试剂耗费以及进步金收回的问题。
下面扼要介绍硫代硫酸盐法浸金工艺的几个较典型的研讨结果。
一、硫代硫酸盐浸出含锰金矿
美国亚利桑那州的Oro Blanco矿区的含锰金矿,矿石含Au3g/t、Ag113g/t、MnO27%,矿石中的金呈细粒状浸染,银大部分与MnO2共生。矿石磨至80%-200目,在温度50℃和液固比1.5∶1条件下,用(NH4)2S2O31.48mol/L、NH34.1mol/L和Cu2+0.09mol/L的溶液,拌和浸出1~3h,金的浸出率为90%,但银的浸出率只要70%。
二、硫代硫酸盐浸出含金的硫化铅锌浮选尾矿
美国新墨西哥州Pecos矿山的硫化铅锌浮选尾矿,含Au1.75g/t、Ag22.5g/t、Pb0.5%、Zn0.07%、Fe11.1%、Cu0.4%和S9.8%,用(NH4)2S2O30.5mol/L溶液,在温度50℃下充入空气(流速2dm3/min),并进行机械拌和,经两段逆流浸出1.5h,金的浸出率为95%,但银的浸出率只要27%,含金浸出液用活性炭吸附收回金。
三、硫代硫酸盐浸出含金原生矿
针对我国西北地区黄铁矿-蚀变岩型含金原生矿的特色,曾进行了性硫代硫酸盐溶液浸出金实验,该矿石含Au3.57g/t,金的粒度细微,首要嵌布于黄铁矿、褐矿、石英和长石中。矿石磨至-200目达65%,选用(NH4)2S2O30.51mol/L、Na2SO30.2mol/L、NH33.3mol/L和CuSO41.7mol/L的溶液系统,在温度50℃、pH>8、液固3∶1的条件下拌和浸出3h,金浸出率为92.4%,而该矿用全泥化法浸出的金浸出率为79.96%。
四、硫代硫酸盐浸出含铜金精矿
我国广东河台硫化物含铜浮选金精矿,金首要赋存于黄铜矿、黄铁矿及斑铜矿中,含Au50g/t、Ag25g/t、Cu3.19%、S20.59%。矿石磨至100%-200目,在温度40℃、液固比3∶1的条件下,选用(NH4)2S2O30.8~1.0mol/L、NH4OH1.8~2.2mol/L和CuSO40.015mol/L的溶液系统充氧拌和浸出1.5h,金的浸出率达95%。
五、硫代硫酸盐浸出含碳质金矿
美国内华达州的碳质金矿,矿石含金均匀档次为12.2g/t,含有机碳2.5%、总碳4.8%,归于难处理金矿,用化法浸出24h的金浸出率仅为10%左右。选用(NH4)2S2O3溶液在高压釜内通氧气浸出,在(NH4)2S2O30.71mol/L、(NH4)2SO30.10~0.22mol/L、CuSO40.15mol/L的溶液系统中,于35℃、pH=10.5、po2=103kPa的条件下,拌和浸出1~4h,金的浸出率达93%。美国Newmont公司针对含硫化物高的难处理碳质金矿,提出了先用细菌预处理氧化部分硫化物后,再用硫代硫酸盐法浸出金,是运用(NH4)2S2O3或Na2S2O30.1~0.2mol/L、NH4OH0.1mol/L,增加适量的Cu2+作催化剂,金的浸出率为70%,而用惯例化法浸出的金浸出率仅为20%左右。一起,美国Barrick公司则提出先用加压碱性氧化预处理脱硫后,再用硫代硫酸盐法浸出碳质金矿,运用(NH4)2S2O30.0.025~0.1mol/L,增加盐0.01~0.05mol/L和满足量的及适量的Cu2+, 坚持NH3∶Cu=4∶1,在45~55℃、pH=7.0~8.7条件下浸出1~3h,金的浸出率达70%~75%。
尽管硫代硫酸盐法已获得较大发展,国内外都曾进行必定规划的扩展实验或半工业实验,但首要问题仍是试剂耗费量高、进程的影响要素多、操控条件严厉等,还有待作更进一步的作业,以获得新的打破。
硫代硫酸盐是含有S2O32-基团的化合物,它可看作是硫酸盐中一个氧原子被硫原子替代的产品。最重要的硫代硫酸盐是硫代硫酸钠Na2S2O3(或Na2S2O3·H2O)和硫代硫酸铵(NH4)2S2O3,两者一般均为无色或白色粒状晶体。
硫代硫酸盐浸金是一个杂乱的化学进程,首要根据一价金能与硫代硫酸根构成合作物。在有氧存在时,金在硫代硫酸盐溶液中的总反响式可表示为:
4Au+8S2O32-+O2+2H2O→4Au(S2O3)23-+4OH-
在酸性介质中,S2O32-会发作如下的分化反响:
S2O32-+2H+→H2O+2SO2+S
所以,浸金进程需要在碱性条件下进行。
为使金能够有效地溶解于硫代硫酸盐溶液中,一般要在溶液中坚持有恰当浓度的NH3、Na2SO3和Cu(NH3)42+,这与动力学要素有关。
二价铜合作离子在金的溶解进程中可能有如下的催化反响:
Au+5S2O32-+Cu(NH3)42+→Au(S2O3)23-+4NH3+Cu(S2O3)35-
Au+2S2O32-+Cu(NH3)42+→Au(S2O3)23-+2NH3+Cu(S2O3)3+
硫代硫酸盐在碱性溶液中比较安稳,由于硫代硫酸盐的氧化产品连四硫酸盐在碱性条件下约有60%又转变成硫代硫酸盐:
2S4O62-+3OH-→5/2S2O32-+S3O62-+3/2H2O
但溶液的pH值又不宜太高,由于S4O62-又会发作如下的歧化反响:
3S2O32-+6OH-→4SO32-+2S2-+3H2O
歧化反响产出的S2-,则会导致重金属,特别是银生成硫化物沉积。但是,歧化反响产品SO32-,却能够按捺金属硫化物沉积,又有利于S2O32-的安稳存在。实质上S2O32-的歧化反响是可逆的,在溶液中处于动态平衡状况。为坚持适合的价质pH值,选用性溶液作为硫代硫酸盐安稳存在的介质是最合适的。性硫代硫酸盐溶液的pH值可缓冲在10左右,电位安稳在200mV左右。的存在能下降S2O32-的氧化速度,但过量的又会导致OH-离子增多,对金浸出晦气。二价铜离子的影响是与S2O32-浓度有关,Cu2+与S2O32-的最佳摩尔浓度比为1∶6,适合的S2O32-浓度为0.5mol/L。参加钠(Na2SO3∶Na2S2O3=1∶1)能够避免硫或硫化物的沉积,并削减硫代硫酸盐的用量。在用硫代硫酸盐法浸出金时,主张各组分的质量比经Na2S2O3∶Na2SO3∶CuSO4=1∶1∶0.7为宜,浸出温度40~60℃。
参加盐虽能下降硫代硫酸盐的耗费,但盐自身也耗费了,实际上是用盐丢失来替代硫代硫酸盐丢失,并没有处理试剂耗费高的问题。因而,提出在硫代硫酸盐浸金进程顶用硫酸盐替代硫代硫酸盐的办法,由于硫酸盐很安稳,在浸出进程中不耗费,能够削减试剂的总用量。为进一步下降试剂耗费,还必须操控浸出进程的氧化条件(如通入氧量及参加Cu2+浓度),并要留意浸出渣对试剂的夹藏丢失,可在保证金浸出率的前提下尽可能运用较低浓度的硫代酸盐溶液浸出金。
从浸出液中收回金,也是硫代硫酸盐法浸金工艺的关键问题之一。已研讨过的办法,有金属置换法(锌粉、铁粉、铝粉和铜粉等),活性炭吸附法,树脂在浆附法等,但都尚不行非常抱负,还有待进一步开发与完善。由于,这直接涉及到浸出液的循环和再生运用、下降试剂耗费以及进步金收回的问题。
下面扼要介绍硫代硫酸盐法浸金工艺的几个较典型的研讨结果。
一、硫代硫酸盐浸出含锰金矿
美国亚利桑那州的Oro Blanco矿区的含锰金矿,矿石含Au3g/t、Ag113g/t、MnO27%,矿石中的金呈细粒状浸染,银大部分与MnO2共生。矿石磨至80%-200目,在温度50℃和液固比1.5∶1条件下,用(NH4)2S2O31.48mol/L、NH34.1mol/L和Cu2+0.09mol/L的溶液,拌和浸出1~3h,金的浸出率为90%,但银的浸出率只要70%。
二、硫代硫酸盐浸出含金的硫化铅锌浮选尾矿
美国新墨西哥州Pecos矿山的硫化铅锌浮选尾矿,含Au1.75g/t、Ag22.5g/t、Pb0.5%、Zn0.07%、Fe11.1%、Cu0.4%和S9.8%,用(NH4)2S2O30.5mol/L溶液,在温度50℃下充入空气(流速2dm3/min),并进行机械拌和,经两段逆流浸出1.5h,金的浸出率为95%,但银的浸出率只要27%,含金浸出液用活性炭吸附收回金。
三、硫代硫酸盐浸出含金原生矿
针对我国西北地区黄铁矿-蚀变岩型含金原生矿的特色,曾进行了性硫代硫酸盐溶液浸出金实验,该矿石含Au3.57g/t,金的粒度细微,首要嵌布于黄铁矿、褐矿、石英和长石中。矿石磨至-200目达65%,选用(NH4)2S2O30.51mol/L、Na2SO30.2mol/L、NH33.3mol/L和CuSO41.7mol/L的溶液系统,在温度50℃、pH>8、液固3∶1的条件下拌和浸出3h,金浸出率为92.4%,而该矿用全泥化法浸出的金浸出率为79.96%。
四、硫代硫酸盐浸出含铜金精矿
我国广东河台硫化物含铜浮选金精矿,金首要赋存于黄铜矿、黄铁矿及斑铜矿中,含Au50g/t、Ag25g/t、Cu3.19%、S20.59%。矿石磨至100%-200目,在温度40℃、液固比3∶1的条件下,选用(NH4)2S2O30.8~1.0mol/L、NH4OH1.8~2.2mol/L和CuSO40.015mol/L的溶液系统充氧拌和浸出1.5h,金的浸出率达95%。
五、硫代硫酸盐浸出含碳质金矿
美国内华达州的碳质金矿,矿石含金均匀档次为12.2g/t,含有机碳2.5%、总碳4.8%,归于难处理金矿,用化法浸出24h的金浸出率仅为10%左右。选用(NH4)2S2O3溶液在高压釜内通氧气浸出,在(NH4)2S2O30.71mol/L、(NH4)2SO30.10~0.22mol/L、CuSO40.15mol/L的溶液系统中,于35℃、pH=10.5、po2=103kPa的条件下,拌和浸出1~4h,金的浸出率达93%。美国Newmont公司针对含硫化物高的难处理碳质金矿,提出了先用细菌预处理氧化部分硫化物后,再用硫代硫酸盐法浸出金,是运用(NH4)2S2O3或Na2S2O30.1~0.2mol/L、NH4OH0.1mol/L,增加适量的Cu2+作催化剂,金的浸出率为70%,而用惯例化法浸出的金浸出率仅为20%左右。一起,美国Barrick公司则提出先用加压碱性氧化预处理脱硫后,再用硫代硫酸盐法浸出碳质金矿,运用(NH4)2S2O30.0.025~0.1mol/L,增加盐0.01~0.05mol/L和满足量的及适量的Cu2+, 坚持NH3∶Cu=4∶1,在45~55℃、pH=7.0~8.7条件下浸出1~3h,金的浸出率达70%~75%。
尽管硫代硫酸盐法已获得较大发展,国内外都曾进行必定规划的扩展实验或半工业实验,但首要问题仍是试剂耗费量高、进程的影响要素多、操控条件严厉等,还有待作更进一步的作业,以获得新的打破。