第13章 非氰浸金方法

1、第13章 非氰浸金方法 氰化法至今仍是一占统治地位的提金方法，但是氰化法有其固有的缺点；首先，药剂有剧毒，特别是在推浸及废液排放，贮存的地方，必须防止对环境造成的污染。在有些情况下（如地下浸出），不能使用氰化法；其次，氰化物浸金速度缓慢，溶解则更慢。为克服此缺点，就得增加药剂消耗量和生产成本。此外，氰化法也不是万能的，对于含有CuAs、Sb的金矿，氰化法浸金很困难。因此，人们一直在寻找非氰浸金工艺。比较有前途的非氰工艺是硫脲法和水氯化法。此外，细菌浸出法也越来越受到人们的重视。13.1 硫脲法用酸性硫脲溶剂，在有氧化剂存在的条件下浸出矿石的金 银的方法称为硫脲法。13.1.1 硫脲的性质 硫脲

2、又名硫代尿素，其结构式 相对分子质量为76.12。它具有白色有光泽的菱形面晶，苦味，密度1.405，熔点108182。它易溶于水，其水溶液呈中性 硫脲在碱性溶液中不稳定，易分解为硫化物和氨基氰： SC(NH2)2+2NaOH=Na2S+CNNH2+2H2O 分解生成的氨基氰可转变为尿素： CNNH2+2H2O=CO(NH2)2硫脲在酸性溶液中具有还原性质，可被氧化而生成多种产物。在室温下比较容易氧化为二硫甲嘧(SCN2H3)2： 二硫甲脒是活泼的氧化剂。它可进一步分解为硫脲、氨基氰和元素硫硫脲在酸性或碱性中，加热至60时均会发现水解： SC(NH2)2+2H2O=CO2+2NH3+H2S 13

3、.1.2 硫脲熔金 银的原理在氧化存在的条件下，金 （银）可溶于酸性硫脲溶液中： Au+2SC(NH2)2=AuSC(NH2)22+e Ag+2SC(NH2)2=Ag SC(NH2)22+e Ag+3SC(NH2)2=Ag SC(NH2)23+e 可见金溶解在标准电位（0.38V）与硫脲氧化的标准电位（0.42V）很接近。 图13-1为金在硫脲溶液中阳极极化曲线。极化曲线表明发生了两种不同的反应： 金的氧化和硫脲的氧化。二者之间只有一个很窄的电位区。在此电位区内只出现金的溶解而不发生硫脲迅速氧化。但由于动力学的原因，只有在氧化性更强的条件下，金的溶解速度才比较快。因此，硫脲的氧化是难以避免的。

4、有人提出：二硫甲脒有可能作为金的氧化剂。但是因为它的分解速度相当快，在pH较高时尤为明显，因而会导致硫脲的消耗。为了避免硫脲过多的氧化，应给选择合适的氧化剂和浓度。试验研究证明，硫脲高铁比较适合。在硫脲溶金时，溶液中有氧存在是有利的：Au+2SCN2H4+1/4O2+H+=Au(SCN2H4)+2+1/2H2O与氢化溶金 银相仿，要使金以最大速度溶解，溶液中硫脲浓度与溶液中氧的浓度应保持一定的比值。在室温条件下，其比值为1020.由于硫脲溶金 银时，溶液中的氧化剂除了溶剂的氧外，还有高铁盐，而且高铁盐在溶液中的浓度比氧的浓度要高得多，所有硫脲溶金 银比氰化物更有利。图13-2为酸性硫脲法和氰化

5、法提取细磨金矿溶金速度的比较图13-3为酸性硫脲法和氰化法提取细磨银矿溶银速度的比较。由图13-2 图13-3看出，在浸出时间相同时，硫脲法溶金 银的速度比氰化法快。铜 铅 锌 铋 镉等金属也能与硫脲形成带正电荷的络离子，但溶解速度要比氰化物溶液中的溶解速度小得多。通常浸金溶液成分为：硫脲1%2%,硫酸pH11.5，Fe3+=12g/L.13.1.3 硫脲法的应用硫脲溶金的最早报告是1941年由于前苏联冶金学家拉克辛提出的。20年后普氏等人有重新研究了该工艺。此后，各国研究者作了广泛的实验研究。在我国，此项研究已持续了20余年，现在硫脲法已投入小规模生产运转。国外也有小规模生产应用。 我国某金

6、矿采用低浓度硫脲浸出 铁板置换同时进行工艺（又称铁浸法 一步法）。该矿为含金黄铁矿，浮选得硫金静矿，金大部分以细粒嵌于黄铁矿裂隙中，金矿经浓密后再磨至-320目90%进行浸金。在浸出槽内悬挂铁板置换，置换铁板定时取出，刮洗金泥。浸置条件：硫脲初始浓度0.2%0.3%，pH11.5，液固比21；浸出时间3640h；铁板面积3m2/m3矿浆，金泥刮洗周期为2h。技术经济指标硫脲消耗4kg/t矿，硫酸消耗50kg/t矿，铁板消耗6kg/t矿，金浸出率89%，置换率99%。 硫脲法的优点毒性低，脱金后溶液已处理，可再生重用，可用不排污工艺流程进行生产；金 银溶解速度快；对贱金属（Cu As Sb Pb

7、等）有害杂质不敏感。 硫脲法存在的问题是硫脲价格较高，消耗量也较大,因而成本高；使用硫酸，要求设备防腐，也不宜于处理含碱性脉石多的矿石。因此，目前它还不能取代氰化法，而只能用于不适合氰化法处理的特殊脉石。13.2 水氯化法 氯化法有干氯化（挥发焙烧）和水氯化之分 水氯化法浸金原理金在饱和有Cl2的酸性氯化物溶液中被氧化，形成三价金络阴离子 2Au + Cl2 + 2HCl = 2HAuCl4 2Au + Cl2 + 2NaCl =2NaAuCl4 对于银，首先是生成氯化银的沉淀，然后，与过量的氯化物形成络阴离子而进入溶液 AgCl + Cl- = AgCl2- 三价金在氯化物溶液中电位相当高

8、Au+4Cl=AgCl4+3e 因此，已溶金很容易被还原，故矿石浸出时溶液中必须饱和氯气。 在20世纪初，水氯化法曾被用来从矿石中浸金。由于氰化法的改进，此法未能推广。水氯化法的最大优点是便宜，浸出速度快，不存在金的钝化问题，并且从溶液中回收金很容易。 但是，水氯化法也存在严重的局限性 在硫化矿浸出时，会有一部分或大部分MeS溶解，这使废液处理复杂化，因此，对于含S0.5%的酸性矿石，用水氯化法可能是适合的。除此，水氯化法还存在Cl2对现场的危害以及设备复杂化的问题。13.3 微生物提金 微生物提金包括三个方面 其一，利用细菌脱出砷黄铁矿或黄铁矿中的砷和硫，使其包裹的金暴露，然后氰化浸出。在这

9、里，细菌浸出。在这里，细菌浸出作为氰化前的预处理 。其二，用微生物直接浸出矿石的金。其三，用微生物回收水(液)中的金 银。 微生物提金目的尚处于研究阶段。 用微生物直接浸出矿石中的金，确切的说，是利用微生物的某些代谢产物浸出金。因为它们的代谢产物中有大量的氨基酸。 如天门冬氨酸 丝氨酸 组氨酸 甘氨酸，这些氨基酸能和金起络合作用。溶金能力为(mg/L) 苯丙氨酸 33.1，天门冬氨酸31.8，丝氨酸24.5，组氨酸20.7,甘氨酸18.1，蛋氨酸14.8. 为了提高微生物的溶金能力，研究发现，菌株经人工诱变后，融进能力比“野生”菌株强。如以尿素和二代磷酸铵为氮源，葡萄糖和糖蜜为碳源培育细菌，所

10、获得的浸金率比“野生”菌株浸金高510倍。进一步研究发现，添加氧化剂(如高锰酸钾 过氧化钠 过硫酸钾)还可以进一步提高溶金能力。溶金能力比较强的细菌有：巨大芽孢杆菌20号和30号，液化假单胞菌9号，肠膜芽孢杆菌12号。此外，某些真菌 放线菌也具有溶金能力1986年加拿大一公司宣称已研制成功可取代传统试剂(氰化物)的新浸金剂(Bio-D),内主要含有某微生物的代谢产物，它无毒 性能优于氰化物(如温度低于-4仍可使用),以及试剂费用较低。该公司声称新浸金剂已在加拿大某金厂使用约一年。前苏联曾用黑曲霉的代谢物(蛋白质水解物)进行溶浸金的试验，试料中70%金与石英有联系，30%和黄铁矿相联，当液固比2 1时，经20昼夜可浸出72.1%金。 能从低浓度的金的水(液)中回收金的微生物有 芽枝霉属 青霉菌属 木霉属以及黑色头孢霉等真菌，它们能将水中呈溶解状态的金转变为不溶性金。美国新泽西州一公司已成功地利用上述微生物从工业废水中回收低浓度金 银及其他贵金属，回收率高，成本低，操作容易。 上述真菌回收金，仅适用于pH低于4的酸性溶