硫氰酸盐法浸取金银的研究

第13卷 1992年 第 9期 黄 金 · 33 · 硫氰酸盐法浸取金银的研究 魔锈连 堡塑 徐 璜 丁F {o ，2 (郑州大学化学系) I蕾薹】选是一种新的提盎方法 在酸性溶液 (pills2)中，以软锰矿作为氧 化剂，琉氰酸铵 (钠)作为浸取荆，对盎银有高的浸取率， 快的浸取速度， 浸取荆性质 稳定，基本上不污染岛：境。本文对浸取盘银曲条件进行了比较详细的研究。 ．． 关-词l 砬 铵(钠)J墼笪 汝 ，铝 五葩氰武 前 言 氰化法从十九世纪柬用于生产，至夸已 有一百多年历史，它具有金的浸取率高、设 备简单、工艺条件成熟、生产成 本 低 等 优 点。但氰化钠是剧毒物质，严重污染环境。 另外，浸取时间长，设备利用率低。因此长 期以来，人们一直在探索代替氟化钠提金的 方法。到 目前为止，比较详细研究过，并经 过不同程度]二业啦产试验的其它提叠方法， 主要有酸性氯化浩、酸性硫脲法及硫代硫酸 盐法 酸性氯化法是通氧气于盐酸溶液中提取 盒。该法在19世纪中叶已用于生产，后被氰 化法代替，20世纪中叶出现恢复使用。酸性 硫脲法始干2O世纪4O年代，该法 提 叠 速 度 快，毒性小，引起人们的重视。但硫脲在提 金过程中易发生分解作用，硫脲消耗量大， 生产成本高 。硫代硫酸盐法从19世纪中叶 开始研究 该法无毒，浸出速度快，硫代硫 酸钠价格便宜，对设备无腐蚀。碗代硫酸钠 法提盎，其最佳温度为：338±5K，使生产较 难控制，而且氨耗大，硫代硫酸钠不稳定， 消耗量大。另外，在浸取金时，要加入一定 量硫酸铜，浸取液中 Nat8zOa浓度要求高 (1oog／L)，对浸取液的循环使用及从浸取 液中回收盒银等尚有待研究” 。西比，目前 国内外绝大多数工厂仍采用剧毒的氰化钠提 盒，迫切需要一种无毒或低 毒、提 盘 效率 高、生产成本低的提金方法来代替氰化钠法 提金。 硫氰酸根离子与 Au(I、 Ⅲ)有较大的 络台能力，如Au(I)一CNS一体系 LgB = 25}Au(Ⅲ)一CNS一体系， Lgl3±=42⋯， 它比CN一离子与 Au(I)的络合能力 (Lg8。 = 38．3)虽小，但比硫脲的络合能力 (Lgl3 =4．519， LgB 2=5．763， Lgl3。=6．14)c” 大得多，因此硫氰酸盐作为湿法提叠剂是完 垒可能的。 一 ， 实验方法 1．矿物的化学组分 含叠、银的黄铁矿金矿 (浮选)，其化学 组分为 Au59．3g／t，Ag144g／t，Fe21．27 ％，CuI．3 ，Pb1．7％，A15％，Ca2 。Mg 0．5％，Si16．26％，总硫34．8 。另外，含微 量的钡、铣、钒、钼、钨，不含砷和碲。 2．试剂与仪器 试剂除软锰矿 (含 MnO。24 )外，其 它均为分析纯试剂 主要仪器有 Perkin— Elmer703原子吸收分光光度计，SHZ--22 水浴恒温振荡器，72—1型分光光度计，ZD 一 2型自动滴定电位器。 3．浸取金银的试验方法～T 在100ml锥形瓶中，加入金矿粉 10g， 软锰矿粉0．5g，提取剂硫氰酸铵溶液20ml， 用l：3H 2SO‘或5％Na CO3溶液调节 pH 值 后，在恒温振荡器中振荡 (振幅5cm，振动 频率 7～ 8改／min)，在一定温度振荡一定 时间后取出，过滤，用少量蒸馏水洗涤于100 (或50)ml窑量瓶中，用水稀释，摇匀， 测定垒银含量。 维普资讯 http://www.cqvip.com · 34 · 黄 金 4． 浸取 金银的试验方法一 2 在500ml三颈瓶中，装人100g金矿粉， 软锰矿5g，200ml浸取液。把三颈瓶放人恒 温水浴中，用搅拌器搅拌。在 一定温度下搅 拌一定时间后取样分析。搅拌完毕后，抽气 譬分别用碘量法及双硫腙混色 ”测定，浸 取液中碗氰酸盐含量在酸性溶液中,~FeC1 比色法测定 二、影响金银浸取率的因素 过滤，用蒸馏水冲洗 残渣烘干后取样分析 T．pH值对浸取金银的影响 残余金、银的含量。 金 矿 粉 10g， 软 锰 矿 0．5g， 5 5．测定方法 NH‘CNS溶液20ml，用 1：3 H。SO 或 1 O％ 浸取液中的金、银含量用原子吸收分光 NaOH溶液调节pH值，室 温 振 荡 3h，金 光度法测定 ]，金矿粉及残渣中的金、银含 银浸取率见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 pH位对盒镶羞取辜的辱一 裹T 金浸取率 银浸取率 4LB2 f 4g．24 l 55．9B l 66 O0 I∞．81 『7^ ．80 l 85∞ {89．25 l 01．06 f 93．03 5O．69 I 64．8s l 71．94 l ．8o 】75．90 l 85 60 I 85．80 l盯 ．0O l 89．∞ j 90．05 从表 1看到，随着浸取剂 pH值降低， 金的浸取率逐渐提高 对银，当 pH 值达到 4．0时，继续降低pH值，银的浸取率虽有提 高，但不如金明显。这与随着 酸 度 增 加， Mi2O。氧化性的提高直接有关。另外，当pH ≤ 3时，CNS一离子能与Fe”离子形成潦红 色配离子，Fe(CN8)! ，使部分 黄 铁 矿 表面发生溶解作用，造成隐质金颗粒暴露， 有利于金银浸取率的提高 2．硫氰酸铵浓度的影响 金矿粉 1 0g， 软锰矿 0．5g，不同浓度 NH‘CN8 溶液 20ml，1：3H：8O‘2．5ml， 室温振荡3h，金银浸取率见图 1 O 2 4 6 8 lD NH．CNS％ 田 1 NH。CNS；鑫度的辱一 从图 1看到，随着碗氰酸铵浓度增大， 金银的浸取率升高。这是因 为，浸 取 液 中 CNS一离子浓度增大，有利于与Au 及Ag 形成可溶液性配离子，从而提高 盘 银 浸 取 率。根据实验结果，宜采用 5％NH。CNS溶 液浸取金银 3．软锰矿用量的影响 金矿粉 10g，5，6 NH‘CNS溶液20ml， 不同量软锰矿，1：3H SO‘2．5ml，室 温 振 荡3h，金银浸取率见图 2． 100 ； 嚣 80 60 40 o 0·2 o一4 o．6 o．8 l·0 软锰矿 tg) 圈 2 较置矿用■的辱响 从图2看到，软锰矿对提高金的提取率 有明显影响，随着软锰矿用量增加，金的浸 取率逐新增加，但对银的浸取率影响较小 软锰矿的适宜用量为金矿粉的 5 左右。中 低品位软锰矿在我国有丰富的矿产资源，价 格也较便宜。 4．振荡时间的影响 啪 舯 印 蚰 却 一 ～簪荽 维普资讯 http://www.cqvip.com 第l3卷 1992年 第9期 · 35 · 金矿粉 10g，软锰矿0．5g，NHtCNS 5 溶液20ml，1：3H。SO‘2．5ml，室 温振 荡不同时间，实验结果见图 3。 L 一 ．． 2 4 6 8 【a 1 1 振涛时间 r 圈 3 攮翦时闫的黟一 从图 3看到，碗氰酸盐浸取金银的速度 比较快。随着振荡时间的增加，金的浸取率 逐渐增加。但振荡 2h后，金的浸取率的增 长较小 ．对银的浸取串，当振荡 3h后便不 再增加。 5．温度的影响 金矿粉 10g，软锰 矿 0．5g，NH CNS 5 溶液 20ml，1：3H2SO4 2．5ml，枉不 同温度下振荡不同时间，分析金银浸取率， 灾验结果 见 4。从蹦 4看到，温度对金的 浸取率有影响。在相同条件下，温度升高， 能够提高金的浸取率。323K时，搅拌 lh， 金的浸取率可达97 。由于工业湿法浸取金 银时采用帆械搅拌，浸取温度一般略高j：室 温，所以采用硫氰酸盐浸取金银时可不必另 00 苷 80 6D 振荡时 哪 I 圈 4 沮度的辱一 行加热。 6．浸取过程中酸浓度的变化 金矿粉 10g，软锰矿 0．5g，NH CNS 5 20ml， 1：3H=SO．2．5ml室温 振 荡 不 同时间后，分析浸取液中酸浓度，测定结果 见表 2。从表 2看到，在浸取过程中，酸浓 度逐渐下降，金的浸取率则逐渐上升。这是 由于矿粉中存在少量碳酸盐矿物 (加酸时放 出二氧化碳气体)，要消耗一定量酸。另外， MnO 作为氧化剂，反应过程中也要消耗一 些酸。当振荡 5h后，酸的浓度不再下降， 此时金的浸取率也不再明显提高。 浸取过程中瞳装度的变化 裹 2 三、和其它提金方法的比较 为了比较硫氰酸盐法与其它方法浸取垒 银的效果，取金矿粉 100g， 分别加入不同 浸取~,[200ml，在完垒相同条件下进行搅拌 浸取金银。搅拌一定时间后过滤，分析残渣 t 金银含量，算出金银浸取率，实验结果列 于表 3。 从表 3看到，对所研究的含金黄铁矿精 矿来说，硫氰酸盐法对金银的浸取率和氰化 法接近 ，但比碗代硫酸钠法和硫 隰 法 的 浸 取率高 对金银的浸取速度，硫氰酸盐和硫 脲法相似，比氰化法快 碗氰酸盐和硫脲、 硫代硫酸钠 一样，毒性极小，而氰化钠是剧 毒物质。 四、讨论 1．硫氰酸盐提金法是在酸性溶液 中以 软锰矿作为氧化剂，硫氰酸盐作为络台荆浸 取金矿中的金银。它具有金的浸取率高，浸 取速度快，硫氰酸盐毒性低擞，对环境污染 维普资讯 http://www.cqvip.com · 36 · 黄 金 几种摄盒方法的比较囊 囊 3 极小等优点，是一个新的有发展前途的提金 方法。 2．碱氰酸盐的毒性远比氰化钠小，其 化学性质比硫代硫酸钠及硫隙稳定 但硫氰 酸盐提金法是在酸性溶液中浸取金银 <和硫 腮法相同)，浸取及过滤设备需要防腐蚀。另 外浸取液中硫氰酸铵 (或钠)浓度比较大 (此砖代硫酸钠小，坦诧氰化钠及硫脲大)， 此固液分离时要尽量减少滤渣中残余溶液， 减少硫氰酸盐消耗量。 3．根据有关常数，计算出不同 pH 值 的电极电势 ，如图5所示。 从图 5看到，MnO：作为氧化剂，能将 金银氧化为 Au(CN8)一。，Ag(CN8)一配 离子而溶解，其反应为； M nOa+4H +2e-- ．Mn~ +2H。0 AU—e十2CNS一== Au(CN8)2’ Ag—e+2CNS—U---~A．g(CN8)!一 当 pH<4时，还能发生下列反应： MnO2+4H 十4CN8一一 Mn(CN8)j+2H2O+(CN8) (CN s)2+2Au+2CNS =： 2Au【CNS)：一 (CN8)2+2A．g+2CNS一== 2Ag(CNS)：一 由于MnOt和Au、．Ag都是固态物质， ． ＼耄 、 ＼％ si ：CNS 、 ＼ A c躲 ＼ ＼＼ ＼ u(CNS)r／AⅡ ＼ ＼ 暖 5 电势～pH田 直接传递电子进行氧化还原反应比较困难 MnOz先将 CNS一离子氧化为可溶于水的 (CNS)。，然 后由它再将盔银氧化成可溶性 配离子，在理论上讲，比较容易进行。为了 使 CNS一离子氧化为 (CNS)：，以浸取液酸 性较强为宜，目此当pH值 】～2肘，对金 银的浸取率较高，浸取速度也较快。这与实 验结果一致。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第l§卷 ig92年 第§朝 黄 金 j卜 c 从氧化型 李希明 (中国科学院化工冶金研究所) · 37 · TF j c；2 【摘要】本文探讨了用非氰化法从氧化型含金矿石中浸取金和银的可能性。研究 了浸出温度、程出时间、氧化剂浓度、 圃液比以及不同类型氧化剂等对盘和银浸出率的 影响。分别探讨了在 NH．OH—NaCl和HCl—NaCl体系中浸取盘和银的较隹条件。 在 HCl—NaCl体系中，选择适当的氧化剂，盘和银的浸出率可分别达到96 和98 。 在NH．OH--NaCI~系中，则有可能先浸出银，而使大部分金留在浸渣中，以达到选择 瓠再 茬 呈 些坠 ，氧化浸取 浸毫 啪 砹 美■调t非氰化提金，氧化型金矿，氧化浸取 车 — ‘ ＼ 一 、 前 言 黄金是国际贸易的硬通货，黄金储备是 衡量一个国家经济实力的重要标志，白银也 是现代科学和文化生活不可缺少 的 重 要 材 料。因此，各国对金银的生产都十分重视。 氰化法作为提取金银的传统方法，尽管目前 仍没有那种方法能够取代它的地位，但是氰 化物有剧毒，在生产过程中稍有不慎就会污 染环境。所以，人们在不断改进和完善现有 提金技术的同时，也在着手研究新的非氰提 金方法。～。。 新疆某金矿位于伊犁河地区，若就地用 * 巾匡科学院和国家自然科学基金资助项目 ** 北方工业大学9l届毕业生 参 考 文 献 [L]田雨琛等．黄盘．(2)l987，30 r 2]夏光祥等．化工冶金．(4)1987，24~29 [3 姜涛等，黄金，(1)．1990．34 [4] d士敞等译 ．络台平衡曲分析应用， 吉林大学出版 社．(19吕7年)296 3 4 [5]章健民等．化学学报．(~)laaO．521~527 [6]中星有色金属工业总公司地质局编．地厢化探样中 台的实用分析方法 (1989年) [7]河南省地质局实驻室主编，矿物原料分析． 1974年 449 [8]张向宇等编．宴用化学手肺 国防_T 业 出 版 社． 198鲋 E728 [9]杨文治，电化学基础．北京大 学 出 版社．1982年 编辑：牛政祺 Study of lea~hing gold and silver by thiocyanate process Pang X itao (De arf硼e of Chemistry，Zhen~zhou U~iversity) Ab stract：It is a new technology to leach out gold ia acidic solution (PH valuel 1～2) with pyrolusite used as oxidant and ammonium (sodium )thiocyanate a；I{l0hIng ag{ B．In this way， the leaching percentage and VeI：ooty of gold and e ilver are high and the property of]eaching agent rem ains stably：without environ— mental pollution．In addition，the requirements for leaching gold and silver by this method are etudied thoroughly． KeywordsI gold~am monium (sodium) thiocyantel pyrolusite 维普资讯 http://www.cqvip.com