【正文】 。同時酸法加壓氧化預處理方法應用也十分廣泛，其特點是比氧化焙燒法更加環(huán)保減少了排放，同時金的浸取率也有很大程度的提高，另一個優(yōu)點是加壓氧化可以 在任何介質中（ 堿性或酸性 ） 使用。某些脈金礦石金品位低 ,浮選富集很困難 ,目前國內外通用氰化鈉浸出，鋅粉置換法回收率低，且價格昂貴。因此，尋找一種經濟、清潔、快速而又高效的浸金方法己成為金礦冶煉領域的一個重要課題及新的研究熱點，經過幾十年的努力特別是近十年來的科技進步成果應用到提金，冶金工作者已找到了一些方法和試劑，但鑒于金的特殊化學性質、金礦伴生雜 質和氰化法浸金的所獨有的優(yōu)點，以及新試劑 溶金的特性及成本環(huán)保方面等因素，在 現(xiàn)在甚至將來 ，氰化法 依舊是應用最廣泛 的提金方法 [9]。 拓展的方法是 將粗?；钚蕴颗c 含穩(wěn)定炭質的 難浸金礦一起 混勻 攪拌。 丙二睛法是美國人首先提出的， 在堿性環(huán)境中丙二睛的水解產物能和金生成一種穩(wěn)定的配合物，丙二睛和金的配合物粒度遠大于炭質的孔徑，所以該配合物可以很容易的從碳化金礦上剝離，因此溶金率較高，但丙二睛有劇毒，不能工業(yè)化生產，已有報道指出它的衍生無毒物可以浸金。石硫合劑法是我國科技工作者獨創(chuàng)的浸金方法，浸金劑用石灰和硫磺合成，原料來源廣泛，浸金時有效成分主要是多硫化鈣和硫代硫 酸鹽 的混合物 ，由于多硫化物與硫代硫酸鹽 對 金的浸出 性能優(yōu)異 ，因此，該方法具有良好的 發(fā)展前景 。 硫脲浸金的發(fā)展概況 1941 年前蘇聯(lián)科學家普拉克辛等人首先提出用硫脲溶解金，但在當時，未能引起人們的足夠重視。而 Bilston、 Charley、 Reddy 則對浸取電位及反應機理進行了研究，較系統(tǒng)地解釋了硫脲浸金的整個化學反應過程。但該模型的假設條件是陰陽極電子的轉移速度比硫脲分子及氧氣通過薄膜邊界的傳遞速度要快，反應產物能迅速的擴散而不影響反應的繼續(xù)進行，并且金粒的表面就是陰陽極的反應面，故其具有一定的局限性。事實上，由于成膜作用及原電池作用，礦物中的絕大多數(shù)硫化物及含硫衍生物均能降低溶金速度，由于金和各種硫化物對氧的陰極還原的催化作用程度有所不同，史守民 [14]等人提出通過電化學催化或許可以抑制甚至消除硫化礦物及其衍生物對金浸出的阻礙作用，恢復金本來可以達到的浸出速度和浸出率。美國比蘭特工程公司研究指出，硫脲法在許多實際生產工藝中取代氰化提金工藝是可以贏利的。 同一時期，澳大利亞維多利亞就地產金有限責任公司進行了就地硫脲浸金試驗。這兩項專利均應用較廣。硫脲作為一種易被氧化的有機物，就給料而言，在浸出礦漿中通入SO2 可解決藥劑不易破壞和鈍化問題，根據(jù)實驗計算， 100kg 濕料和 1000kg干料（含金 35g），加 SO2 ， H2SO4 5kg，硫脲 ， H2O2(30%) 的條件下，金的提取率可達 98%，經三段活性碳 吸附，金的回收率為 %，金的總回收率在 95%以上。并得出了浸金電勢的最佳值范圍為 150 一 250mV。 據(jù)報道，國外學者 Hisky 等 [19]在研究硫脲溶解混合硫精礦時，發(fā) 現(xiàn)硫脲損耗在兩部分一是硫脲被礦石大面積的表面吸附另一部分是自身氧化分解，前者約占 80%，后者約占 20%。一直以來另一個 重要的研究課題就是如何阻止大部分的硫脲在礦石表面的吸附或在浸出礦漿脫金后如何使硫脲從礦石表面解吸并循環(huán)使用。硫脲鐵漿法中的鐵不僅起到了框架載體的作用，而且起到催化金和硫化物結合沉淀的作用。對于特定礦種的浸取也有許多研究，比如上海大學的研究者柳志龍 [23]等人在研究黃鐵礦用酸性硫脲浸取方面有很多成果，他們采用酸性硫脲從黃鐵礦精礦中浸金時最佳工藝條件為：硫脲濃度 l5． 46g／ L,三價鐵濃度 15． 59 g／ L，硫酸濃度／ L ，浸取溫度 30℃ ，固液比 1： 6，浸出時間 4h。 1981 年在以上基礎試驗和理論的指導下他們于發(fā)明了用于酸性硫脲浸金的 “電積一步 ”法，該方法對其理論作出了詳盡闡述，研究并論證了影響該工藝技術進行實際工業(yè)生產的經濟指標的主要因素及其交互作用。 第一章 引言 8 程瑞學等人 [26]從量子化學的角度出發(fā)探討了硫脲浸金的微觀機理，通過 研究了硫脲的微觀結構，論證了硫脲浸金的基本反應過程原理和實驗過程中需要特別關注的細節(jié)問題，如介質溶液 pH 值、氧化劑的類型等。我 們可以很明顯的金在硫脲溶液中的溶解有過氧化鈍化現(xiàn)象，低硫脲濃度下次級反應不明顯。在此條件下，金的浸出率高達 90%，且可以回收一定量的 Ag。在硫脲溶液中 ,加入氧化劑過第一章 引言 9 氧化鈉 ,在 pH 值等于 13 的條件下 ,鼓入氧氣進行一系列溶金試驗 :硫脲濃度、氧化劑濃度、溫度和鼓氧時間等的變化對溶金的影響。所以我們要找到合適的氧化劑用量， 既維持了氧化溶解金的反應的正常進行，有減少硫脲的不必要損失。 下一節(jié)中我們重點討論穩(wěn)定劑及其作用機理。溶劑萃取法對許多貴金屬有良好的選擇性，萃取劑石油亞砜等來源較廣泛，價格低廉，使用煤油作為稀釋劑，萃取率較高，很有研究前景。二者的差值即代表分子的穩(wěn)定性，相差愈大結構愈穩(wěn)定，在三維空間內分子的空間立體效應也影響分子的穩(wěn)定。已 知文獻中的堿性硫脲最穩(wěn)定構形和含亞硫酸鈉的堿性溶液中的構形如圖 1—3，圖 1—4 與酸性環(huán)境下形成共價鍵不同，堿性環(huán)境中不能形成共價鍵，但在含有亞硫酸鈉的堿性溶液中硫脲分子的氫可以與亞硫酸中的氧形成氫鍵如 圖 1—4 的環(huán)狀結構，成環(huán)使硫脲的分子結構更加穩(wěn)定。硫脲的最高占據(jù)軌道 HOMO能量為﹣ ，最低空分子軌道 LUMO 能量為﹣ 。在亞硫酸鈉存在的堿性環(huán)境中，硫脲分子的最高占據(jù)軌道 HOMO 能量為﹣ ，低于﹣ 的堿性溶液最高占據(jù)軌道能量，所以亞硫酸鈉類物質具有穩(wěn)定作用，聯(lián)系紅外光譜可知這是由于硫脲分子形成了環(huán)狀結構同時形成了穩(wěn)定的硫氫鍵。L1的氫氧化鈉溶液 45mL、 35mL、 25mL、第二章 實驗部分 15 20mL、 15mL、 10mL、 5mL、 ，和濃度為 的氫氧化鈉溶 液 20mL、 10mL、 共十一組，將各組燒杯加水稀釋到 250mL，分別測試各溶液的 pH 值并記錄，取已經過干燥研磨處理后的氰化渣分別稱量 25g（精確到 ）加入燒杯中，加入磁子電磁攪拌中速，控溫在 28℃ 浸取 4h。然后再放到馬弗爐中高溫 600℃ 灼燒 15min，取下放冷。 第二章 實驗部分 17 金標準曲線的繪制 原子吸收分光光度計用乙炔空氣火焰，波長置于 處，用蒸餾水調零，稱取純金 ，置于 100mL 的燒杯中加入 20mL 王水，蓋上表面皿加熱溶解，取下水洗表面皿和燒杯壁，冷卻，移入 1000mL 的容量瓶中稀釋至刻度， 混勻，待用。 硫脲浸金時間為變量時 取 300 毫升的燒杯 5 個分別編號 b b b b b5，用移液管各加入25mL1mol 以下步驟與 pH 為變量時的第二步、第三步步驟一樣。L1的亞硫酸鈉溶液 ,加入 2mL 過氧化氫， 5mL 的丙酮，加入 25mL 氫氧化鈉溶液，用移液管 向 c2加入 25mL1molL1的亞硫酸鈉溶液 ,加入 2mL 過氧化氫， 5mL 的丙酮，加入 氫氧化鈉溶液，將各組燒杯加水稀釋到 250mL，取已經過干燥研磨處理后的氰化渣分別稱量 25g（精確到 ）加入燒杯中，加入磁子電磁攪拌中速，控溫在 28℃ 浸取。 硫脲浸金浸出溫度為變量時 取 300 毫升的燒杯 6 個分別編號 d d d d d d6，用移液管各加入25mL1mol測出六組不同浸出溫度下的浸出率。L 35mL 以下步驟與 pH 為變量時的第二步、第三步步驟一樣。L1 的硫脲溶液， 25mL酸堿度也會對氧化還原電勢有較大影響， pH 值必須有一個最佳值滿足提供即足夠的氧化還原電勢和又不使 溶金 過氧化 鈍化 現(xiàn)象產生。 將實7572737475767778798081浸取率%pH 值第三章 實驗結果與數(shù)據(jù)分析 21 驗數(shù)據(jù)作圖如 圖 32，我們可直觀的 得知 起初曲線的斜率很大表明 硫脲的浸取速率在反應開始時最大 ，在兩個半小時時反應達到 K 點即反應量一半的點， 當浸取 時間為四小時時，浸金的反應速率變得很小很小以致一個小時后的浸取率沒有多大改觀， 可見浸金的后期過程反應速率極其微弱，從表面分析 反應的初期金表面吸附了大量的硫脲，形成電化學薄膜反應的良好條件，從反應平衡 的 角度討論反應后期由于硫脲的分解使反應向著不利于溶金的方向進行，所以浸金效率就大大下降，當然也有金含量減少等方面的 影響 。L1的亞硫酸鈉溶液 ， 2mL 過氧化氫， 5mL 的丙酮，加入 氫氧化鈉溶液，加入磁子電磁攪拌中速，控溫在 28℃ 浸取 ， 浸取時間為 4h。 表 33 不同穩(wěn)定劑下的測試結果 試樣編碼 氫氧化鈉加入量mL 亞硫酸鈉加入量 金殘余檢測結果g/t 浸取率 % c1 25 25mL 所以在 45℃ 以下的溫度找到合適的溶金反應溫度是可行的， 由圖像曲線可知溫度在 20℃左右時僅僅率很低， 硫脲浸金的活化能并不太高，但溫度太低時反應就會變慢甚至停止 ，隨著溫度的升高 ，浸金率也增大， 這是因為受擴散作用控制的反應速率由于溫度的升高而擴散加速， 當溫度達到 35℃時， 擴散速率很高，同時吸附解吸 過程也最有利于溶金反應， 浸金率達到最高，而溫度繼續(xù)升高 圖 33 不同溫度下的浸取率 時， 浸金率又下降了， 溫度較高也影響了硫脲在金粒表 面的吸附 ， 若果想 同時又使反應速率和浸取率達到雙高的結果，所以控溫在 35℃ 為最佳工業(yè)反應條件 。L1 f3 35mL本實驗在未對礦樣進行焙燒等預處理的情況下，用堿性硫脲浸金最高浸金率達到了 %，由于礦樣具有酸性，本實驗采取了實測 pH 值作為實驗的 pH 值條件。 在不同的浸取溫度情況下的浸金實驗借鑒了高溫時硫脲大量分解的觀點，在適宜的溫度下 驗證了溫度對金浸取率 曲線，并找到了合適的浸取溫度條件。 感謝研究生班的全體同學幾個月來的關心和支持！感謝所有關心和幫助過我的人們！ 。M. 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