金银冶金学PPT课件8.非氰浸金方法.ppt

1、第八章第八章 非氰浸金方法非氰浸金方法 硫脲法硫脲法 硫代硫酸盐法硫代硫酸盐法 多硫化物法多硫化物法 石硫合剂法石硫合剂法内容提要内容提要 含溴溶液浸出法含溴溶液浸出法 水氯化法提金水氯化法提金海水提金海水提金氰化法的优点：氰化法的优点：加工成本低，加工成本低，金回收率高，金回收率高，对矿石的适应性强，对矿石的适应性强，就地产金，就地产金，工艺非常成熟。工艺非常成熟。两个主要缺点：两个主要缺点：一是浸出剂氰化物剧毒，特别是在堆浸及废液排一是浸出剂氰化物剧毒，特别是在堆浸及废液排放、贮存的地方，须严格防止对环境造成污染；放、贮存的地方，须严格防止对环境造成污染；二是氰化物浸金的速度缓慢。二是氰化

2、物浸金的速度缓慢。氰化浸金氰化浸金比较有前途的非氰化浸金工艺有：比较有前途的非氰化浸金工艺有：硫脲法、硫脲法、硫代硫酸盐法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、多硫化物法、水氯化法、水氯化法、溴化物法、溴化物法、及硫氰酸盐法等。及硫氰酸盐法等。非氰化浸金非氰化浸金特点特点：酸性液浸出金银速度高、毒性小、药剂易再生回收，酸性液浸出金银速度高、毒性小、药剂易再生回收，铜、砷、锑、碳、铅、锌、硫的有害影响小。铜、砷、锑、碳、铅、锌、硫的有害影响小。适用适用：从氰化法难处理或无法处理的含金矿物原料中提取金银。从氰化法难处理或无法处理的含金矿物原料中提取金银。硫脲法硫脲法：用酸性硫脲水溶液浸出矿石中的金银的提取方

3、法。用酸性硫脲水溶液浸出矿石中的金银的提取方法。一、硫脲法硫脲，中文别名：硫代尿素。白色而有光泽的晶体。味苦。密度1.405。熔点180182。更热时分解。溶于水，加热时能溶于乙醇，极微溶于乙醚。(1)硫脲溶金的机理硫脲溶金的机理硫脲溶金属电化学腐蚀过程。硫脲溶金属电化学腐蚀过程。阳极区阳极区 阴极区阴极区 电电子子流流向向硫脲法1.1 硫脲法的基本原理硫脲法的基本原理常用氧化剂：常用氧化剂：O2、Fe3+、H2O2、MnO2、(SCN2H3)2等。等。硫脲溶金的总化学反应式：硫脲溶金的总化学反应式：硫脲法a.硫脲在碱性液中硫脲在碱性液中 不稳定，易分解为不稳定，易分解为 硫化物硫化物 氨基氰

4、氨基氰Mn+=Ag+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Bi3+、Fe2+等等(2)硫脲的基本特性硫脲的基本特性硫脲法硫脲在酸性溶液中的分解产物：硫脲在酸性溶液中的分解产物：二硫甲脒二硫甲脒、元素硫、元素硫、硫酸盐、二氧化碳、氮的化合物、硫化氢等。硫酸盐、二氧化碳、氮的化合物、硫化氢等。所以，硫脲提金时，宜采用较稀的酸性硫脲液作浸出剂。所以，硫脲提金时，宜采用较稀的酸性硫脲液作浸出剂。b.硫脲在酸性液中硫脲在酸性液中 具有还原性，可被许多氧化剂氧化具有还原性，可被许多氧化剂氧化 生成多种产物。生成多种产物。硫脲法d.硫脲具有低毒性硫脲具有低毒性 c.硫脲在酸性或碱性溶液中加热均发生分解硫

5、脲在酸性或碱性溶液中加热均发生分解e.硫脲能与金属离子络合硫脲能与金属离子络合 络合物离子络合物离子lgx络合物离子络合物离子lgx21.5013.1015.403.552.041.776.4426.3021.9011.94硫脲法一般说来，常见的妨碍金氰化的矿物和离子几乎对硫脲一般说来，常见的妨碍金氰化的矿物和离子几乎对硫脲浸金没有什么影响。干扰物种对硫脲浸出的影响，迄今为止浸金没有什么影响。干扰物种对硫脲浸出的影响，迄今为止尚未做过详细的研究，此类影响总的说来不严重。这可能是尚未做过详细的研究，此类影响总的说来不严重。这可能是因为硫脲容易通过氧化分解而损失，与分解的副反应相比，因为硫脲容易通

6、过氧化分解而损失，与分解的副反应相比，其它矿物的干扰就相对不那么重要了。其它矿物的干扰就相对不那么重要了。硫脲浸金存在两大困难：硫脲浸金存在两大困难：浸出在氧化条件下进行，使得在浸出过程中硫脲的消耗高；二硫甲脒分解产生的元素硫为高度分散（很细小）状，容易包裹在物料表面，使金表面钝化从而延缓或阻止金的浸出。硫脲法(3)硫脲提金动力学硫脲提金动力学硫脲法在硫脲浸金中，常采用在硫脲浸金中，常采用的氧化剂为的氧化剂为Fe3+和和O2，实际，实际上在处理金矿石时往往不需上在处理金矿石时往往不需向浸出液中加入向浸出液中加入Fe3+,而只需而只需鼓入空气，氧化存在的鼓入空气，氧化存在的Fe2+图图8-1 金

7、在不同铁离子浓度的硫脲溶液中的溶解金在不同铁离子浓度的硫脲溶液中的溶解图图8-2 金和银在氰化物溶液中金和银在氰化物溶液中的溶解的溶解从图从图8-1和图和图8-2可见，可见，硫脲浸金的速度要比氰化物浸硫脲浸金的速度要比氰化物浸金快金快12倍。倍。在存在在存在Fe(III)的条件下，的条件下，在硫脲溶液中溶解金，其速度在硫脲溶液中溶解金，其速度除与硫脲的浓度有关外，还取除与硫脲的浓度有关外，还取决于铁离子的浓度，而且三价决于铁离子的浓度，而且三价铁离子还存在一最佳浓度，在铁离子还存在一最佳浓度，在这个浓度以上时，铁离子浓度这个浓度以上时，铁离子浓度的进一步升高，金的溶解速率的进一步升高，金的溶解

8、速率反而下降反而下降(图图8-3)。硫脲法图8-3 铁离子浓度对硫脲浸金速率的影响硫脲法(4)硫脲提金的注意事项硫脲提金的注意事项硫脲提金时，宜采用硫脲提金时，宜采用较稀的酸性硫脲液较稀的酸性硫脲液作浸出剂。作浸出剂。在常压下溶液中氧的浓度可达在常压下溶液中氧的浓度可达8.2mg/L，硫脲的浓度，硫脲的浓度应为应为5.14*10-3mol/L，相当于硫脲浓度，相当于硫脲浓度 0.04。理论上时，金的溶解速度最大。理论上时，金的溶解速度最大。硫脲法(5)硫脲提金的主要影响因素硫脲提金的主要影响因素硫脲溶金的浸出率主要取决于：硫脲溶金的浸出率主要取决于：硫脲法(1)介质pH=11.5为宜；pH过低

9、，会增加杂质矿物的酸溶量，导致硫脲用量的增加并降低金的浸出率。(2)矿物中酸溶物（铁粉、碳酸盐、金属氧化物等）以及还原性组分含量高时，会增加硫酸和氧化剂的消耗量也可消耗部分硫脲。故不适宜直接用于处理碳酸盐含量高的矿物以及有色金属氧化物和钙、镁含量高的焙砂。不适宜用于处理混汞尾矿。可直接从含砷、锑、铜、铁等的硫化矿中进行硫脲提金（氰化时有害）。(3)金在矿物中的嵌布粒度和赋存状态是硫脲提金成败的关键之一。硫脲提金只能浸出单体金和连生体中暴露金。(4)磨矿粒度主要取决于金的嵌布粒度。常小于0.041mm或0.038mm。(5)常用O2或添加少量Fe3+盐。(6)硫脲用量与矿物原料矿物组成、化学组成

10、、浸出工艺条件、氧化剂类型及其用量等因素有关，常波动于每吨矿石几千克至几十千克。(7)浸出矿浆的液固比会影响硫脲用量和矿浆的黏度。(8)搅拌强度不必太高，因有液态氧化剂。(9)温度升高有利于硫脲溶金，但硫脲热稳定性低，不宜高过55度。(10)浸出时间常少于10小时。(11)可采用渗浸法和搅浸法。一步法工艺，如炭浆法、炭浸、树脂矿浆；二步法工艺，如浸出、洗涤、置换。硫脲法已经研究的硫脲提金的工艺主要有：已经研究的硫脲提金的工艺主要有：常规硫脲浸出法，常规硫脲浸出法，往浸出液中通入往浸出液中通入SO2的硫脲浸出的硫脲浸出-SO2还原法，还原法，硫脲浸出硫脲浸出-铁板置换法，铁板置换法，在浸出矿浆中

11、用活性炭吸附的炭浆法或用离子交换树脂在浸出矿浆中用活性炭吸附的炭浆法或用离子交换树脂吸附的树脂浆法，以及硫脲浸出吸附的树脂浆法，以及硫脲浸出-电积提金法等；电积提金法等；其中一些已小规模地在实践中获得应用，有一些仍处于其中一些已小规模地在实践中获得应用，有一些仍处于工业试验阶段。工业试验阶段。硫脲法1.2 硫脲法提金工艺硫脲法提金工艺(1)硫脲浸出硫脲浸出铁板置换法提金铁板置换法提金含金矿物：含金矿物：含金黄铁矿精矿；含金黄铁矿精矿；硫脲法 硫脲浸出硫脲浸出-铁板置换法是在硫脲浸金的同时，向浸出槽的矿浆铁板置换法是在硫脲浸金的同时，向浸出槽的矿浆中插入一定面积的铁板，使已经溶解的金银及铜、铅等

12、电位比铁中插入一定面积的铁板，使已经溶解的金银及铜、铅等电位比铁正的金属离子沉积在铁板上。由于沉积速度较快，一般每正的金属离子沉积在铁板上。由于沉积速度较快，一般每2h要提要提出铁板刮洗一次金泥，然后再插入槽中继续使用。出铁板刮洗一次金泥，然后再插入槽中继续使用。硫脲法精矿粒度：精矿粒度：-0.045 mm占占85%；矿浆液固比：矿浆液固比：2:1；硫脲浓度：硫脲浓度：0.3%；硫脲用量：硫脲用量：6 kg/t矿石；矿石；硫酸用量：硫酸用量：100 kg/t矿石；矿石；铁板置换面积：铁板置换面积：3 m2/m3矿浆；矿浆；金泥刷洗时间间隔：金泥刷洗时间间隔：2h；浸浸-置时间：置时间：40 h

13、；金浸出率：金浸出率：94%；置换沉积率：置换沉积率：99%。(2)硫脲炭浸工艺提金硫脲炭浸工艺提金含金矿物：以金铜为主的含金、银、铜、铅、锌、硫等多金属矿；含金矿物：以金铜为主的含金、银、铜、铅、锌、硫等多金属矿；86%以上的以上的Au0.037mm.精矿粒度：精矿粒度：-0.041 mm占占99%；矿浆液固比：矿浆液固比：1.5:1；硫酸用量：硫酸用量：36 kg/t矿石；矿石；矿浆矿浆pH ：1.52；硫脲用量：硫脲用量：5 kg/t矿石；矿石；粒状活性炭：粒状活性炭：10 kg/t；逆流浸吸时间：逆流浸吸时间：15 h；金浸出率：金浸出率：96.39%；铜铅锌浸出量：极微；铜铅锌浸出量

14、：极微；金总回收率：金总回收率：78.78%。该工艺利用硫化铜对硫脲浸金不敏感的特性进行混合精矿该工艺利用硫化铜对硫脲浸金不敏感的特性进行混合精矿的硫脲炭浸提金。的硫脲炭浸提金。原料组成（金铜精矿）：原料组成（金铜精矿）：Au26g/t,Ag758g/t,Cu13.74%。硫脲法(3)硫脲浸出硫脲浸出电积一步法提金电积一步法提金矿物原料：矿物原料：自然金、黄铁矿精矿为主，自然金、黄铁矿精矿为主，少量方铅矿、黄铜矿、铜蓝、锡石等；少量方铅矿、黄铜矿、铜蓝、锡石等；双向循环电解槽；双向循环电解槽；阳极：阳极：Pb-Ag板；板；阴极：不锈钢板；阴极：不锈钢板；精矿粒度：精矿粒度：-0.041 mm占

15、占95%；矿浆液固比：矿浆液固比：2:1；硫脲浓度：硫脲浓度：0.3%；硫脲用量：硫脲用量：10 kg/t矿石；矿石；硫酸用量：硫酸用量：15 kg/t矿石；矿石；阴极面积阴极面积/矿浆体积：矿浆体积：37.5 m2/m3；阴极电流密度：阴极电流密度：37.9A/m2；金泥刷洗时间间隔：金泥刷洗时间间隔：30 min；浸出浸出-电积时间：电积时间：4 h；金浸出率：金浸出率：97.59%；金电解沉积率：金电解沉积率：96%；刷洗阴极所得矿泥含金：刷洗阴极所得矿泥含金：0.5%，占金总回收的，占金总回收的15%。阴极沉积的金单独处理。阴极沉积的金单独处理。精矿精矿：Au34g/t,Ag60g/t

16、,Cu0.2%,Fe32.5%.硫脲法(4)硫脲浸出硫脲浸出铝粉置换二步法提金铝粉置换二步法提金含金矿物：含金黄铁矿精矿；含金矿物：含金黄铁矿精矿；精矿粒度：精矿粒度：-0.038 mm 占占77%；矿浆液固比：矿浆液固比：1.5:1；浸出温度：浸出温度：40；二段浸出，浸出二段浸出，浸出2+2h；硫脲用量：硫脲用量：7.5 kg/t矿石；矿石；硫酸用量：硫酸用量：22.5 kg/t矿石；矿石；加加H2O2氧化硫脲氧化硫脲-加加SO2气体还原二硫甲脒控制电位；气体还原二硫甲脒控制电位；金浸出率：金浸出率：96%；铝粉用量：铝粉用量：600mg/L贵液；贵液；置换时间：置换时间：30min；金置换回收率：金置换回收率：99.5%；精矿精矿：Au56g/t,Ag49g/t,Cu1%,黄铁矿。黄铁矿。硫脲法1.3 硫脲法与氰化法的比较硫脲法与氰化法的比较硫脲法浸金和氰化法浸金相比具有以下硫脲法浸金和氰化法浸金相比具有以下优点：优点：优点：优点：浸金试剂硫脲无毒或低毒，比氰化物的毒性低得多，其浸金试剂硫脲无毒或低毒，比氰化物的毒性低得多，其致死量是致死量是10g/kg体重。体重。浸金速度快，一