[发明专利]一种钴、氨催化硫代硫酸盐浸金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说是一种钴、氨催化硫代硫酸盐浸金的方法。

背景技术

氰化法因工艺成熟、流程简单等优点长期在黄金提取工业中占有统治地位。但其存在三个重大缺陷：(1)氰化物剧毒；(2)对难处理金矿的浸金效果差，而我国金矿资源三分之一以上为难处理矿；(3)浸金速度慢。因此，非氰化浸金技术的开发意义重大。非氰化技术中硫代硫酸盐法具有浸出剂无毒且价格便宜、浸金速率快、在碱性介质中浸金对设备腐蚀小等优点，因此被广泛认为是最有潜力的非氰化方法。随着全球范围内对环境保护的愈加重视，人们对硫代硫酸盐法浸金工业应用的期待日益迫切。

硫代硫酸盐法浸金研究在上世纪七十年代末开始盛行，经过长期的研究发现其工业应用存在的最主要障碍是硫代硫酸盐耗量大。该障碍是由于铜、氨催化体系的特殊性造成的。硫代硫酸盐浸金的总反应如式(1)所示。该反应的本质是阳极金的氧化和阴极氧气的还原。在没有催化剂存在的条件下，该反应进行得非常缓慢，当体系引入Cu²⁺、NH₃后，浸金速率提高18-20倍。铜、氨催化S₂O₃^2-浸金的机理如图1所示，[Cu(NH₃)₄]²⁺在阴极催化O₂的还原，NH₃主要起在碱性条件下稳定Cu²⁺及在阳极催化Au⁺与S₂O₃^2-配位的作用。但S₂O₃^2-是亚稳态的，同时又容易被[Cu(NH₃)₄]²⁺氧化分解为S_xO₆^2-(连多硫酸根)、SO₃^2-、SO₄^2-、S^2-、S⁰等。部分S₂O₃^2-分解产物将吸附、沉积在金的表面使之钝化而难于被浸出。

4Au+8S₂O₃^2-+O₂+2H₂O→4[Au(S₂O₃)₂]^3-+4OH^-(1)

针对硫代硫酸盐法浸金浸出剂耗量大的问题，国内外的研究主要集中在二价铜和溶解氧浓度等反应条件的控制、添加剂的使用和铜、氨催化的取代这几个方面。浸出液中二价铜和溶解氧浓度在浸金过程中是动态值，很难将它们控制在适宜的范围。添加剂对矿石种类的适用性差，它们的使用存在很大的局限性。铁、草酸和铁、EDTA取代铜、氨催化，可显著降低S₂O₃^2-消耗，但还需要加入可能致癌的物质—硫脲以提高浸金速率，且当矿石中含黄铁矿、磁黄铁矿时浸金效果不理想。综上所述，目前的研究暂还不能解决硫代硫酸盐浸金浸出剂耗量大的问题。