[发明专利]一种用于吸附硫代硫酸盐体系中的金的核壳材料的制备方法

说明书

本发明公开一种用于吸附硫代硫酸盐体系中的金的核壳材料的制备方法，属于湿法冶金、贵金属回收领域。本发明所述方法采用在碱性条件下同时完成二价铁与三价铁的共沉淀、正硅酸乙酯的水解及硅烷化试剂的水解缩合三种反应，最终合成出一种核壳式Fe₃O₄@SiO₂材料。该材料不仅能够有效回收硫代硫酸盐体系中的金(Ⅰ)，且具有工艺流程简单，耗时短，能耗投入低等特点，体现出良好的应用前景；此外，制备的磁性材料在吸附硫代硫酸盐体系中的金(Ⅰ)后，能够通过磁铁的作用实现从矿浆中将载金吸附剂快速分离出来，无需进行固液分离操作，可大大降低回收成本。

技术领域

本发明涉及一种用于吸附硫代硫酸盐体系中的金的核壳材料的制备方法，属于湿法冶金、贵金属回收领域。

背景技术

在黄金的湿法提取技术中，硫代硫酸盐法凭借其环保无毒、高效和不与多数贱金属反应的特点成为了一种极具应用潜力的提金技术。然而，缺乏合适有效的回收方法成了限制硫代硫酸盐法发展的一大难题。吸附是一种简单、高效、经济、安全且无二次污染的方法，被认为是最有前途的分离回收技术之一。活性炭、壳聚糖、硅胶等材料已被研究用于吸附回收硫代硫酸盐体系中的金，并且都取得了一定的成效，这些载金吸附剂可以通过过滤或离心分离等操作从溶液中分离出来。然而，在工业条件下回收硫代硫酸盐浸出液中的金时，这些分离操作会耗费大量人力物力，增加使用成本。因此，对材料进行改进，开发一种高效低成本的分离方法是必要的。近年来，磁性纳米材料（Fe₃O₄）凭借磁性强易分离的优异特性在吸附方面得到广泛关注；但裸露的Fe₃O₄纳米粒子极不稳定，容易受外界环境的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于吸附硫代硫酸盐体系中的金的核壳材料的制备方法，即在碱性条件下同时完成二价铁与三价铁的共沉淀、正硅酸乙酯及硅烷化试剂的水解缩合三种反应，最终合成出一种经巯基修饰的核壳式磁性二氧化硅材料，将其应用于回收硫代硫酸盐体系中的金(Ⅰ) 时，对溶液中金(Ⅰ) 的富集效益明显，吸附后利用磁铁可快速实现固液分离，具体包括以下步骤：

（1）将FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O依次溶于蒸馏水中，并加入分散剂。其中FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O分别作为合成Fe₃O₄内核的原料，在碱性条件下发生的反应；其次，使用同源铁源可以减少杂质离子的引入，尽可能使反应体系中的成分简单化。

（2）将溶解有正硅酸乙酯（TEOS）和3-巯丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）的乙醇溶液转移至（1）中，并使溶液混合均匀。

（3）向步骤（2）所得混液缓慢滴加氨水至溶液pH在8 ~ 12之间，边加边搅拌。

（4）室温反应15 min后，将反应装置转移至40 ~ 80 ℃下的水浴锅中恒温搅拌反应20 ~ 480 min，产物磁分离后置于盐酸溶液中搅拌12 h，之后以乙醇和蒸馏水依次洗涤，直至滤液呈中性，将磁性材料置于真空烘箱中烘干得到核壳式Fe₃O₄@SiO₂材料，将所得材料直接用于吸附硫代硫酸盐体系中的金(Ⅰ)。

优选的，本发明步骤（1）中所用的分散剂为聚乙二醇PEG400，其它满足要求的分散剂也可以用于本发明。

优选的，本发明步骤（1）中的FeCl₃·6H₂O、FeCl₂·4H₂O、聚乙二醇及水的固液比为g：g:mL:mL。

优选的，本发明步骤（2）中使用的正硅酸乙酯、3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙醇的体积比为为(0.085~0.1983):(0.0083~0.0833):1。