现今浸金工艺很多,占主导地位的仍然是氰化法,但氰化法的剧毒性严重危及环境及人体健康。为了减少环境污染,提高金的回收率,冶金工作者提出了多种新的浸金方法,这些方法可大致分为两种类型,其一是在传统氰化法的基础上发展预处理工艺;其二是非氰化法浸金。下面就金浸出过程中无氰浸出方法及工艺作一回顾和评述。
   一、水氯化法
   该方法的工业应用早于氰化法,但氰化法的应用使得该法没有得到应有的发展。随着非氰化浸金法研究的发展,水氯化法重新受到冶金学家的重视。其浸金的化学反应方程式如下:
2Au+3Cl2+2HCl→2HauCl4
由反应可知金被氯氧化并且与氯离子配合,因此称其为水氯化法浸金。用作水氯化法氧化剂的主要是氯及其含氧酸的盐。由于氯的活性很高,不存在金粒表面的钝化问题。因此与氰化法相比,金的浸出速率快得多。
   二、溴化法和碘化法
   金在溴-溴化物中的溶解反应如下:
2Au+3Br2+2Br-→2AuBr4-
溴-溴化物浸出机理与氯-氯化物相似。Shaff在1881年就申请了有关用溴提金工艺的专利(美国专利No.267723),但是直到近些年由于环保和矿石性质变化等原因,此工艺才受到重视。近些年国外的研究较多,也发表了不少文章,宣称要以生物浸出-D法和K法等溴化浸出法与氰化浸出法相抗衡,并强调此种方法不污染环境。用溴-溴化钠溶液浸泡法从紫木函原生矿中提金的研究表明,浸泡15~20d,金的浸出率达82%,并可利用氯气使溴再生。用氯化钠-溴水方法浸出含硫金矿焙砂,金回收率达79%以上。中科院新疆化学研究所利用溴化物作催化剂来加快次氯酸钠-氯化钠体系的浸金速率,取得了令人满意的结果。
   三、硫代硫酸盐法
   硫代硫酸盐浸金的化学反应方程式如下:
2Au+4S2O32-+H2O+0.5O2=2Au(S2O3)23-+2OH-S2O32
研究进一步揭示了金的阳极溶解机理:NH3优先扩散到金粒表面与金离子配合,生成氨配离子进入溶液后被S2O32-取代而形成更稳定的金硫代硫酸根配离子。在硫代硫酸盐法浸金动力学研究中揭示了在金的浸出过程中铜、氨具有催化作用。
热力学研究及试验证实硫代硫酸盐法浸金过程需在碱性介质中进行,因此对设备无腐蚀。该工艺浸金速率高,所用试剂毒性不大,但是硫代硫酸盐体系的热稳定性比较差,浸金剂耗量大,允许温度波动范围窄,其使用受到限制。
   四、硫脲法
   近十几年来,国内外对硫脲法的研究报道较多。主要工艺有硫脲碳浆法、硫脲树脂法、硫脲铁浆法和硫脲电积法等。
用硫脲提取贵金属有很大的优越性,因其低毒、浸金速率快、试剂易再生,对砷、锑、铜、硫等影响氰化浸出的矿物组成不太敏感而受到研究者关注。
当有硫脲存在时,Au+/Au电对的电极电势由1.68V降为0.38V,很显然,金容易被氧化溶解于硫脲溶液中。
   五、石硫合剂法(LSSS
   此法是我国首创的新型无氰提金技术,所用浸金试剂由石灰或Ca(OH)2与硫磺合成。该试剂具有无毒、易于合成、浸金速率快、在碱性介质中使用,因而对设备和材质要求不高等优点。LSSS浸金时有效成分主要是多硫化钙(CaSx)和硫代硫酸盐,由于多硫化物与硫代硫酸盐都适于金的浸出,因此,该方法具有良好的浸金性能。在浸金过程中,多硫根离子Sx2-具有氧化和配合的双重作用,而S2O3-可做配位体,其主要的溶金反应如下:
6Au+2S2-+S42-→6AuS-
8Au+3S2-+S52-→8AuS-
6Au+2HS-+2OH-+S42-→6AuS-+2H2O
8Au+3HS-+3OH-+S52-→8AuS-+3H2O
2Au+4S2O32-+H2O+0.5O2→2Au(S2O3)23-+2OH-
总而言之,石硫合剂法具有浸金速率快、对难处理矿浸出率高、适应性强、无毒无污染等特点,但后续工艺还不完善,有待进一步研究。
   六、连云港89提金剂
  据报道,国内某金矿采用89提金剂提取金,金的最高浸出率达96%,金的回收率达91.2%。氧化金矿堆浸时,周期比氰化节约了30%的时间,而其工艺与氰化相比还更为简单,设备也不用作任何更改。对硫铁矿采用搅拌法,浸出时间最快只用5小时左右,大大缩短了浸出时间。研究表明,降低用量,提高金的浸出率的主要条件是适当的温度、PH值、氧化剂、吸附剂等因素的有机结合。每吨矿的处理成本只需4元左右,其独特的配方真正做到了无毒无污染。而溴化法和碘化法的每吨处理成本则高达近70元。氰化法对环境有严重污染,现已越来越多的被禁止使用。89提金剂 ?这是目前已经在采矿生产中实际应用的无毒提金工艺。相信不久的将来,国内的实际应用量,会快速地增长。
西部具有丰富的矿产资源,在开发和利用黄金资源的同时应特别注意对西部环境的保护。上面所介绍的非氰化浸金工艺,都强调了资源和环境主题,尽管有些新工艺还只是处于试验阶段或中间试验阶段,但是,从黄金选冶技术的发展趋势看,应加强这些无害提金工艺的研究,扩大试验范围和进行工业实践,以保护国内的生态环境,是当务之急。

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