CN1667140A

CN1667140A - 一种稳定的碱性硫脲体系及其选择性浸金方法

Info

Publication number: CN1667140A
Application number: CNA2004100229695A
Authority: CN
Inventors: 柴立元; 王云燕; 闵小波; 彭兵
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: CN1295356C

Abstract

一种稳定的碱性硫脲体系及其选择性浸金方法。本发明以低硫含量的金矿、焙砂或含金废料为原料，以碱性硫脲为无毒的代氰浸出剂，以亚硫酸钠或硅酸钠为稳定剂，组成高稳定性碱性硫脲体系，浸出过程中以具有适中电势的铁氰化钾为温和氧化剂。本发明从根本上解决了碱性硫脲的稳定性问题，本发明所用试剂均无毒；溶金速度快，反应只需3－4小时，浸金率达80％；溶金具有选择性，碱性条件下金矿中的伴生金属或废金件的基体金属如Fe，Co，Ni，Cu，Ag等基本不受腐蚀，从浸出液中回收金较为方便；相对于酸性溶液而言，碱性溶液对设备几乎无腐蚀性；设备设计、运行要求低。

Description

一种稳定的碱性硫脲体系及其选择性浸金方法

技术领域

本发明涉及一种高稳定性的碱性硫脲体系及其选择性浸金方法，特别是涉及一种由温和氧化剂、碱性硫脲及其稳定剂组成的高效浸金体系，以及用该体系从金矿或含金废料中高效选择性浸金的方法。

背景技术

自十九世纪发现金能溶解于碱性氰化物溶液以来，黄金的提取冶炼得到了蓬勃发展，尤其是炭浆法、炭浸法、树脂矿浆法和氰化堆浸等先进技术的应用，使氰化提金技术日臻完善。氰化物浸金作为一种经典方法，操作简单、金回收率高、生产成本低，氰化物是目前处理矿物或废金件最有效的浸金试剂，已广泛应用于黄金工业，且占据了统治地位。但因氰化物剧毒，对环境污染危害较大，金的溶解动力学较慢，生产周期长等缺陷，寻找一种高效、无毒代氰浸金试剂已成为该领域研究的热点。

近年来研究开发的一些新的浸金试剂主要有酸性硫脲、硫代硫酸盐、硫氰酸盐等。硫氰酸盐浸金体系在较高电势下易被氧化为硫酸盐、碳酸盐、氨及其质子化物质，并不是合适的浸金剂。硫代硫酸盐溶液自身易被不可逆氧化为系列含硫化合物，使得浸金体系复杂化，严重影响浸金过程的进行。硫脲法提金自从1941年首次报道以来，世界各国对其提金理论及工艺开展了广泛的研究，但仅限于酸性介质。酸性硫脲浸金过程中硫脲首先被氧化为二硫甲脒，其进一步不可逆分解为氨基氰导致了硫脲的过多消耗；硫脲易与金矿中其它金属反应致使其浸金效率降低、溶液再生与净化工序复杂；而且酸性溶液容易引起设备的腐蚀，这些均限制了酸性硫脲的工业化应用。一般认为，硫脲在碱性介质中比在酸性介质中更加不稳定，极易分解为硫化物和氨基氰，有结果报道硫脲溶金时pH值必须小于1.78，否则金不能溶解；即使金在不稳定的碱性硫脲溶液中有极少溶解，也几乎没有实际意义。

发明内容

为了寻求一种更加高效无毒的代氰浸金试剂，克服硫脲提金过程存在的缺点，本发明从解决碱性硫脲的稳定性入手，提供一种碱性硫脲浸金体系，并提供一种利用该体系从含金废料或金矿石中选择性浸金的方法。

本发明依据稳定剂对碱性硫脲起稳定作用的“构效关系”，利用电化学方法优选碱性硫脲的高效稳定剂及氧化剂，组成碱性硫脲体系，利用碱性硫脲体系从金矿和含金废料中选择性浸金。

本发明以低硫含量的金矿、焙砂或含金废料为原料，以碱性硫脲为无毒的代氰浸出剂，以亚硫酸钠或硅酸钠为碱性硫脲的稳定剂，组成高稳定性碱性硫脲体系，浸出过程中以具有适中电势的铁氰化钾为温和氧化剂。亚硫酸钠、硅酸钠以其特定的结构和化学性质与硫脲结合为稳定的环状结构作，在温和氧化剂存在时，硫脲逐步分解为二硫甲脒，二硫甲脒作为强活性氧化剂迅速氧化含金原料中的金使其失去电子，金离子与硫脲形成配位阳离子，迅速溶解进入浸出液，再过滤。浸出液经活性炭吸附回收金后，用容量法分析其中各组分的含量，浓度进行调整后，循环再利用。

高稳定性碱性硫脲体系：硫脲浓度0.1～0.2mol·L^-1，稳定剂亚硫酸钠浓度0.1～0.25mol·L^-1，(或)硅酸钠浓度0.1～0.25mol·L^-1；

原料与硫脲体系的浸出固液比1∶5～10，氧化剂浓度0.1mol·L^-1；浸出条件为：pH 10-13，浸出时间3-4小时，浸出在室温下进行。

本发明所用主体设备为带搅拌的浸出反应釜。

本发明适合于含金废料、低硫含量的金矿或硫化矿的焙砂。

本发明的应用从根本上解决了碱性硫脲的稳定性问题，而且成功地实现碱性硫脲从金矿或含金废料中快速、高效、无毒浸金，有利于推动硫脲法的广泛应用，促进黄金工业的持续协调发展。本发明所用试剂硫脲、稳定剂、氧化剂均无毒；碱性硫脲溶液溶金的速度很快，反应只需3-4小时，浸金率达80％；碱性条件下金矿中的伴生金属或废金件的基体金属如Fe，Co，Ni，Cu，Ag等基本不受腐蚀，溶金具有选择性，从浸出液中回收金较为方便；相对于酸性溶液而言，碱性溶液对设备几乎无腐蚀性；设备设计、运行要求低。

附图说明

图1：本发明工艺流程示意图。

图2：稳定剂对碱性硫脲溶液开路电势的影响；

图3：稳定剂对碱性硫脲分解率的影响。

具体实施方式

实施例1：碱性硫脲体系

在0.1mol·L^-1的硫脲溶液中添加0.25mol·L^-1的稳定剂Na₂SO₃组成一种硫脲体系，添加0.2mol·L^-1的稳定剂Na₂SiO₃组成另一种硫脲体系，调节溶液pH值均为12.5。温度为25℃时，以金电极为工作电极，扫描速度取10mV·s^-1考察溶液的开路电势，采用容量法测定硫脲的浓度考察两种体系中硫脲分解率的变化。

随着Na₂SO₃、Na₂SiO₃的慢慢加入，0.1mol·L^-1碱性硫脲溶液的起始开路电势从-0.2V分别降至-0.25V和-0.29V，且溶液500秒左右即可达到稳定状态，稳定电势均为-0.27V，硫脲的分解率为72.5％。随稳定剂的加入，碱性硫脲分解率逐渐降低；Na₂SiO₃对碱性硫脲的稳定效果明显优于Na₂SO₃，当Na₂SiO₃浓度达到0.2mol·L^-1时，硫脲的分解率为33.8％。如图2。

实施例2：高稳定性碱性硫脲体系的浸金

原料为经过微生物处理后的氧化金矿，主要物相为SiO₂，金含量为51.4g/t。浸出工艺的主要步骤如下：

先往带有空气搅拌和机械搅拌的反应釜中加入一定量的水，在机械搅拌的情况下，依次加入0.25mol·L^-1稳定剂Na₂SiO₃和硫脲0.15mol·L^-1，并均匀混合；按固液比1∶10将一定量的氧化金矿倒入反应釜中，与浸出溶液充分混合，再加入计量的氧化剂，并调节溶液的pH值为12.5；停止机械搅拌，开动空气搅拌，在室温下浸出4小时；待反应结束后，进行过滤；浸出液经活性碳吸附，分析后调整各组分浓度，返回进行循环浸出。浸出完成后分析渣中金含量，得到金的浸出率达82.68％。

实施例3：高稳定性碱性硫脲体系的浸金

原料为经过微生物处理后的氧化金矿，主要物相为SiO₂，金含量为51.4g/t。浸出工艺的主要步骤如下：首先往带有空气搅拌和机械搅拌的反应釜中加入一定量的水，在机械搅拌的情况下，依次加入0.15mol·L^-1稳定剂Na₂SiO₃和硫脲0.15mol·L^-1，并均匀混合；按固液比1∶8将一定量的氧化金矿倒入反应釜中，与浸出溶液充分混合，再加入计量的氧化剂，并调节溶液的pH值为12.5；停止机械搅拌，开动空气搅拌，在室温下浸出4小时；待反应结束后，进行过滤；浸出液经活性碳吸附，分析后调整各组分浓度，返回进行循环浸出。浸出完成后分析渣中金含量，得到金的浸出率为80.47％。

Claims

1.一种稳定的碱性硫脲体系及其选择性浸金方法，其特征在于：以低硫含量的金矿、焙砂或含金废料为原料，以碱性硫脲为无毒的代氰浸出剂，以亚硫酸钠或硅酸钠为碱性硫脲的稳定剂，组成高稳定性碱性硫脲体系，浸出过程中以具有适中电势的铁氰化钾为温和氧化剂，具体工艺参数如下：

硫脲浓度0.1～0.2mol·L^-1，稳定剂浓度0.1～0.25mol·L^-1；

原料与硫脲体系的浸出固液比1∶5～10，氧化剂浓度0.1mol·L^-1；

浸出条件为：pH10-13，浸出时间3-4小时，浸出在室温下进行。