绿色环保技术浸出难处理金银矿石的试验与机理研究

摘要

作为一种重要的非氰提金方法,硫代硫酸盐法浸出金银具有速度快、无毒、对杂质不敏感以及浸出指标高等优点,并日益受到人们的重视.但硫代硫酸盐法浸金仍然存在一些不可忽视的问题:①大多数浸出实践中都需加热,且温度区间较窄,在工业生产上难以有效控制.②硫代硫酸盐耗量大,成本高.因此,探讨常温常压下的优化浸金工艺以及如何尽量降低硫代硫酸盐的耗量是硫代硫酸盐法浸金工艺研究的重要内容,也是一个非常有意义的方向.论文通过条件探索试验发现,在常温常压下,液固比、浸出时间、S<,2>O<,3><'2->浓度、SO<,4><'2->浓度、Cu<'2+>浓度、SO<,3><'2->用量以及添加NH<,3>·H<,2>O与否都会影响金的浸出率.最后结合硫代硫酸盐法在技术和经济上的可行性,确定了最佳工艺参考条件:液固比3:1,pH=9.70,浸出时间4~6h,Na<,2>S<,2>O<,3>·5H<,2>O 65g/l(即0.262M S<,2>O<,3><'2->),(NH<,4>)<,2>SO<,4> 30g/l(即0.227M SO<,4><'2->),Na<,2>SO<,3> 30g/l(即0.238M SO<,3><'2->),根据矿石含铜量多少适量添加甚至不加Cu<'2+>,在保证总氨浓度不过量的情况下应适量添加NH<,3>·H<,2>O.我们站在一个全新的角度,分别从模拟浸出环境和实际浸金过程两个方面比较全面地探索了硫代硫酸盐的消耗规律,研究了各种工艺参数如pH、搅拌速度、Cu<'2+>和氨等对硫代硫酸盐稳定性的影响,也研究了添加不同药剂和几种金属离子对硫代硫酸盐的影响,最后探讨了浸出、置换和静置过程中硫代硫酸盐的消耗规律.在前人研究的基础上,结合自己对试验现象和试验过程的掌握,论文进一步明确了硫代硫酸盐浸金的机理,对一些模糊的认识给出了相对明确的解释和分析,而且我们首次进行了硫代硫酸盐浸金过程的热力学判据的推导,认为只要所用氧化剂的氧化电位ψ<,1>>-0.128V,硫代硫酸盐浸金反应在热力学上就能够发生;同时也提出了硫代硫酸浸金的平衡常数判据:1gK<'θ><,298>=16.935n(ψ<,1>+0.128).这些工作为今后硫代硫酸盐法浸金工艺和机理的进一步研究提供了非常有价值的参考.

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明

第一章绪论

1.1难浸金矿提金概述

1.1.1难浸金矿的矿物学性质

1.1.2难浸金矿的难选冶性

1.1.3难浸金矿提金方法概述

1.2国内外硫代硫酸盐浸金的研究及应用动态

1.3当前硫代酸盐浸金技术存在的问题

1.4本课题提出的意义

第二章实验室试验

2.1试样

2.1.1试样的组成及性质

2.1.2试样的制备

第三章试验结果与讨论

3.1最佳浸出条件探索试验

3.1.1浸出时间和pH对金浸出的影响试验

3.1.2 NaOH和NH3·H2O对金浸出的影响对比试验

3.1.3硫代硫酸盐浓度与金浸出率的关系试验

3.1.4氨用量对金浸出的影响试验

3.1.5硫酸铜用量对金浸出的影响试验

3.1.6添加其它辅助药剂对金浸出的影响试验

3.2综合条件验证试验

3.3硫代硫酸盐的再生及循环浸出试验

3.4不同矿样浸金实践

3.5小结

第四章硫代硫酸盐的稳定性机理探讨

4.1 pH对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.2搅拌速度对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.3 Cu2+浓度对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.4氨浓度对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.5添加NaOH或NH3·H2O对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.6其它辅助药剂对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.6.1添加Na2S2O3对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.6.2(NH4)2CO3代替(NH4)2SO4对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.6.3添加NaCl对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.6.4添加Zn2+、pb2+等离子对硫代硫酸盐稳定性的影响

4.7浸出、置换和静置过程中S2O32-的消耗规律

4.7.1实际矿样浸出过程中S2O32-的消耗规律

4.7.2置换过程中S2O32-的消耗规律

4.7.3静置过程中S2O32-的消耗规律

4.8小结

第五章硫代硫酸盐浸金机理研究

5.1硫代硫酸盐浸金的化学及热力学原理

5.1.1硫代硫酸盐的化学性质

5.1.2硫代硫酸盐浸金过程的化学反应

5.1.3硫代硫酸盐浸金的热力学原理

5.1.4金、银在硫代硫酸盐浸金体系中的分布及影响

5.2硫代硫酸盐浸金的电化学

5.2.1金的阳极溶解机理

5.2.2硫代硫酸盐浸金的阴极过程及机理

5.2.3氨性硫代硫酸盐浸金的电化学催化机理模型

5.3硫代硫酸根离子的氧化机理

5.3.1 SO32-的氧化规律

5.3.2 S2O32-的氧化规律

5.4小结

第六章结论

参考文献

附录Ⅰ硫代硫酸根浓度滴定分析

附录Ⅱ与金银提取有关的物质的标准自由能

附录Ⅲ在读硕士研究生期间参与完成的科研项目

致谢