贵州某金矿硫代硫酸盐法浸金工艺研究

韩俊尧

摘要： 针对贵州安龙某金矿山矿样特点进行了硫代硫酸盐法浸金工艺研究，考察了硫代硫酸钠浸金体系中各个因素对浸金效果的影响，结果显示，在硫代硫酸钠浓度为0.7 mol/L，氨浓度1.2mol/L，pH值为10，浸出时间为5h，浸出温度为45℃的此条件下，金浸出率达到90%以上。

Abstract： According to the characteristics of a gold mine in Anlong， Guizhou Province， non-cyanide leaching process was studied. The effects of various factors on gold leaching efficiency in thiosulfate leaching system were investigated. The results showed that when thiosulfate concentration is 0.7 mol/L， ammonia concentration is 1.2 mol/L， pH value is 10， leaching time is 5h and leaching temperature is 45℃， gold leaching rate can reach more than 90%.

关键词： 金;硫代硫酸钠;浸出率

Key words： gold;thiosulfate;leaching rate

中图分类号：TF831                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）24-0272-02

0  引言

贵州安龙某金矿属一种浸染型金矿石，金往往呈微细粒浸染于赤褐铁矿等氧化矿物中，用选矿的方法回收金时难度相对较大[1]。对此类浸染型金矿提金常采用氰化浸金工艺处理，该工艺使用时间长，工艺成熟，但是此工艺使用的浸出剂为氰化物，氰化物属于巨毒物质，使用时会对人员和环境造成较大的危害，因此，研制无毒的浸出剂来取代氰化物势在必行。目前，非氰浸金的研究方法主要有硫代硫酸盐法、硫脲法、氯化法和石硫合剂法等[2-3]，通常非氰浸金速度会比氰化浸金快得多，且非氰浸出剂对环境友好。其中硫代硫酸盐法是研究最多的非氰浸金方法，该方法浸金效果较好，适应能力强，已成为取代氰化物的首选浸出剂[4-5]。笔者选用贵州安龙某金矿为试验样品，对该矿样进行硫代硫酸盐浸金体系研究，考察该体系中各影响因素对浸金效果的影响。

1  实验部分

1.1 矿石性质

试验所用矿样取自贵州安龙某金矿山，对该金矿进行化学多元素分析和金的物相分析，分析结果分别见表1和表2。从表1可以看出，主要有价金属元素Au含量为4.56g/t，杂质Fe2O3含量较高，达到9.49%，且含有少量的As、C、S，该矿脉石矿物以石英、方解石为主，属于典型的浸染型金矿。由表2可以看出，该金矿中的金主要以游离金形式存在，占总金的83.06%，其次分布在（赤）褐铁矿中，占总金的7.17%，还有少部分金赋存在碳酸鹽、硫化物和硅酸盐中。

1.2 试验设备与试剂

试验设备：CGBM160*60棒磨机、XJT-1.5L搅拌槽、pH计、恒温水浴锅、DL-5C盘式真空过滤机、DHG-101-2A数显恒温鼓风干燥箱等。试验试剂：硫代硫酸钠，分析纯;氨水，分析纯;氧化钙，分析纯。

2  实验原理和实验方法

实验原理[6]：硫代硫酸盐提金工艺是利用硫代硫酸盐溶液加氧条件下，金与硫代硫酸根反应生产稳定的络合物，该反应要在碱性条件下进行，防止pH值过低时硫代硫酸盐分解，降低杂质的溶解度，此过程总反应式为：

4Au+8S2O32-+O2+2H2O→4[Au（S2O3）2]3-+4OH-

试验方法：取200g金矿磨至合适的试验粒度后放入搅拌槽中，加入蒸馏水调节矿浆的液固比，加入氨水和氧化钙调节矿浆pH值，然后加入硫代硫酸钠，使用恒温水浴锅进行加热，控制搅拌速度开始搅拌，待浸出完成后，将溶液进行过滤、洗涤、烘干、称重，分别对滤饼和滤液进行分析并计算金的浸出率。

3  试验结果与讨论

3.1 硫代硫酸钠浓度试验

硫代硫酸钠浸金剂是最有效、最合适的氰化浸金剂的替代品，浸金率高且无毒。对该金矿进行硫代硫酸钠浓度试验，试验条件为磨矿粒度-0.075mm占75%，矿浆液固比为3：1，氨浓度1mol/L，pH值为10，浸出时间为5h，浸出温度为45℃，搅拌速度为350rpm。试验结果见图1。由图1可以看出，金浸出率随硫代硫酸钠浓度的增加先增加后降低，当硫代硫酸钠用量为0.7mol/L时，该金矿金的浸出率达到最大值，浓度过低不利于金的浸出，浓度过高硫代硫酸钠的损失率随着增加，然而浸金率也大幅下降，综合考虑金的浸出率和硫代硫酸钠的损失率，确定硫代硫酸钠浓度为0.7mol/L，此时金的浸出率为90.25%。

3.2 pH值试验

试验条件：磨矿粒度-0.075mm占75%，矿浆液固比为3：1，硫代硫酸钠浓度为0.7mol/L，氨浓度1mol/L，浸出时间为5h，浸出温度为45℃，搅拌速度为350rpm。试验结果见图2。由图2可以看出，金的浸出率随pH值的增大先增加后降低，当pH值较小是时，金的浸出率较低，逐渐增加溶液的碱性，金浸出率逐渐升高，当pH达到10时，该金矿金的浸出率达到最大值，继续增大溶液的碱性，金的浸出率有所降低。综合考虑，确定溶液的pH值为10最为适合，此时金浸出率为90.46%。

3.3 氨浓度试验

浸金过程中加入氨水的作用是氨优先吸附在金表面上，使金进入氨络合物溶液中防止硫代硫酸钠分解产生硫膜会钝化金表面，同时还可以稳定铜离子和抑制铁离子、含硅矿物和碳酸盐的溶解[7]。其反应式为：

Au（NH3）2++2S2O32-→Au（S2O3）23-+2NH3

对该金矿进行氨浓度试验，试验条件为磨矿粒度-0.075mm占75%，矿浆液固比为3：1，硫代硫酸钠浓度为0.7mol/L，pH值为10，浸出时间为5h，浸出温度为45℃，搅拌速度为350rpm。试验结果见图3。由图3可以看出，当氨浓度低于1.2mol/L时，随着氨浓度的增加，溶液的pH随之增加，金的浸出率也随之增加，当氨浓度为1.2mol/L时，金的浸出率达到最大值，继续增加氨浓度，溶液的碱性变大，使得金的浸出率有所降低。综合考虑药剂成本和金的浸出率，確定溶液氨浓度为1.2mol/L最为合适，此时金的浸出率为90.53%。

3.4  浸出时间试验

试验条件：磨矿粒度-0.075mm占75%，矿浆液固比为3：1，硫代硫酸钠浓度为0.7mol/L，氨浓度1.2mol/L，pH值为10，浸出温度为45℃，搅拌速度为350rpm。试验结果见图4。由图4可以看出，随着浸出时间的增加，该金矿金的浸出率先增大后减小，当浸出时间为5h时，金的浸出率达到最大值，继续延长浸出时间，溶液中的刘代硫酸盐会与氧气发生反应降低溶液中的硫代硫酸钠，导致金的浸出率下降。综合考虑，确定浸出时间为5h最为适宜，此时金的浸出率为90.73%。

3.5 浸出温度试验

试验条件：磨矿粒度-0.075mm占75%，矿浆液固比为3：1，硫代硫酸钠浓度为0.7mol/L，氨浓度1.2mol/L，pH值为10，浸出时间为5h，搅拌速度为350rpm。试验结果见图5。由图5可以看出，随着浸出温度的增加，金浸出率先增加后降低，这是因为温度升高加快分子间的运动从而提高了金的浸出率，但是随着温度的继续升高，会使得溶液中的硫代硫酸钠发生分解，导致金的浸出率下降，因此，综合考虑浸出指标，确定该金矿的浸出温度为45℃最为合适，此时金的浸出率为90.78%。

4  结论

贵州安龙某金矿主要有价金属元素Au含量为4.56g/t，金主要以游离金形式存在，该矿脉石矿物以石英、方解石为主，属于典型的浸染型金矿。对该金矿进行硫代硫酸银提金工艺研究，得到最佳的工艺条件为硫代硫酸钠浓度为0.7mol/L，氨浓度为1.2mol/L，pH值为10，浸出时间为5h，浸出温度为45℃，在此条件下可获得金浸出率达到90%以上。

参考文献：

[1]马芳源，代淑娟，刘淑杰.中国难处理金矿石研究现状[J].黄金，2017，38（01）：64-67.

[2]胡杨甲，贺政，赵志强，罗思岗，赵杰.非氰浸金技术发展现状及应用前景[J].黄金，2018，39（04）：53-58.

[3]王旭锋.新型硫代硫酸盐浸金体系研究[D].东北大学，2017.

[4]何建，崔毅琦，贺俊傲，蔡鑫，童雄.硫代硫酸盐浸金过程中添加剂的作用研究进展[J].矿产保护与利用，2019，39（02）：131-135.

[5]项朋志，叶国华.云南某金矿硫代硫酸盐浸金工艺研究[J].广州化工，2017，45（05）：58-60.

[6]冯冲.硫代硫酸盐浸金的机理及稳定性研究[D].太原理工大学，2014.

[7]童雄，张艮林，普传杰.氨性硫代硫酸盐浸金体系中硫代硫酸盐的消耗[J].有色金属，2005（02）：69-72，77.