新型环保提金剂的研究及应用概况

崔铭耀,李传明,苏慧丽,高文昊,李晓畅,吕宪俊

(山东科技大学化学与生物工程学院)

引 言

传统的氰化法因具有工艺成熟、投资成本低等优点,长期在黄金选冶工业中占据统治地位。据统计,目前全球90 %以上的金由氰化法提取而得。氰化法使用剧毒氰化物作为浸出剂,生产过程中会产生大量氰化尾渣和废水,氰化尾渣的堆存不仅会占用大量土地,且通过雨水冲刷、扬尘和滤液渗透,尾渣中残留的氰化物会迁移至周边环境中,污染土壤及水资源,因而氰化法的使用存在巨大的环境风险。随着环境保护意识的日益增强,中国对环境保护的要求也日渐提高,2021年1月1日起施行的《国家危险废物名录(2021年版)》[1],将采用氰化物进行黄金选矿过程中产生的氰化尾渣和含氰废水处理污泥归为无机氰化物危险固体废物(HW33);《中华人民共和国环境保护税法》[2]规定,于2018年1月1日起,对危险固废和水污染物分别征收1 000元/t和1.4～14元/污染当量(衡量不同污染物对环境污染的综合性指标或计量单位)的环境保护税。高昂的氰化尾渣和含氰废水的处置与处理费用,势必会增加黄金企业的环保成本压力。因此,亟须研发“绿色、环保、安全”的提金剂以替代剧毒氰化物,降低企业环保成本。

新型环保提金剂是近年来在中国出现的一些用于替代氰化物的无毒或低毒提金药剂。这些新型环保提金剂与传统的硫脲、卤素、多硫化物、硫氰酸盐、硫代硫酸盐等非氰提金剂[3]不同,新型环保提金剂一般采用铁氰化物配制尿素、烧碱等化工试剂经高温反应而合成,具有低毒环保、储存及运输方便、选择性好、浸金速率快、生产成本低等优点,目前已成功应用于中国部分黄金企业的工业生产,展现出了广阔的市场应用前景,有望克服传统氰化提金技术存在的药剂毒性强、污染治理困难等突出问题[4]。

本文重点对新型环保提金剂的种类及性能、对不同类型矿石的浸出效果、合成方法和浸金机理进行了归纳和分析,提出该类提金剂未来推广应用的重点研究方向,以期为实现“绿色、环保、安全”的黄金选冶提供借鉴。

1 新型环保提金剂的种类及性能

近年来,中国市场上出现的新型环保提金剂主要有:金蝉[5-12](广西森合高新科技股份有限公司)、圣的[13-14](Sandioss,上海圣的新材料有限公司)、CG505[15](沈阳金垚环保科技有限公司)、敏杰[16-17](广西科学院)、东北虎(广西地生金化工有限公司)、王牌(河南天之水化工有限公司)和金斧(广西鑫开力科技有限公司)等,该类产品均是由多种药剂经高温合成,成分一般为氧化钠、氮、铵、钙和铁等[4]。

需要注意的是,采用检测氰化物(如NaCN)溶液中游离CN-的方法可以检测到新型环保提金剂溶液中存在“氰基”,但在毒性方面与氰化物存在很大差异。按照GBZ 230—2010 《职业性接触毒物危害程度分级》[18],氰化物属于极度危害物质,而该类新型环保提金剂的毒性属于远低于极度危害等级(Ⅰ级,LD50(经口半数致死剂量)<25 mg/kg)的氰化物(LD50为6.4 mg/kg),多属于中度危害(Ⅲ级,LD50>500 mg/kg)和轻度危害等级(Ⅳ级,LD50>5 000 mg/kg)。可见,该类新型环保提金剂的毒性显著低于氰化物,具有无毒或低毒的产品特性。

从中国已有的研究和应用报道来看,与传统的浸金氰化物相比,新型环保提金剂不仅能获得相当的金浸出率,而且能够缩短浸出时间、提高浸出效率。几种典型提金剂的应用情况简要介绍如下。

1.1 “金蝉”提金剂

“金蝉”作为一种新型环保提金剂,可广泛应用于氧化型金矿石、高硫高砷金矿石、氰化尾渣、金精矿、硫酸矿渣等,并且充分适应堆浸、池浸、炭浆法(搅拌浸出)等选矿工艺,具有环保无毒,稳定性好、回收快、用量少、储存运输方便等优点,近年来在中国市场快速发展。

尹福兴等[5]以浮选硫精矿焙烧—酸浸后的含金矿渣(金品位9.8 g/t)为研究对象,对比了氰化钠与“金蝉”提金剂在相同浸出条件下的金浸出效果,试验条件为:磨矿细度-0.045 mm占85 %、浸出剂用量3 kg/t、浸出时间30 h、充气流量0.3 m3/(m3·h)、液固比1.5∶1、CaO碱浸4 h、浸出pH值11～12.5。最终,“金蝉”提金剂和氰化钠的金浸出率分别为95.35 %、93.47 %。试验结果表明,使用“金蝉”提金剂获得了更高的金浸出率,该新型环保提金剂是一种可替代氰化钠的良好浸金剂。

康维刚等[6]使用“金蝉”提金剂对老挝爬奔碳酸盐型金矿石(平均金品位5.76 g/t)进行了浸出试验。参照氰化物浸金的工业生产条件:磨矿细度-0.074 mm占(90±2) %、提金剂用量(0.42±0.02)kg/t、CaO用量(0.8±0.1)kg/t、浸出pH值11～12,“金蝉”提金剂的金浸出率达到92 %～95 %,相较于传统的氰化浸出工艺,金浸出率提高1.4百分点、药剂消耗量减少200 g/t、浸出时间缩短了12 h以上,浸出效果良好。而且,浸出液中氰化物质量浓度<0.004 mg/L,尾矿库下游各点中pH、氰化物含量、COD和悬浮物含量均符合GB 8978—1996 《污水综合排放标准》一级要求。

柳耀鹏等[7]对四儿沟金矿的蚀变岩型氧化金矿石(金品位2.21 g/t)进行了试验研究,在相同浸出条件下,“金蝉”提金剂和氰化钠的金浸出率分别为90.49 %和90.95 %。试验结果表明,在与氰化法相同的浸出条件下,“金蝉”提金剂的金浸出率与氰化法相当,可以应用于实际生产。

郭鹏志等[8]对老挝的一种碳酸盐型金矿石(金品位7.5 g/t)进行了浸出试验研究,控制浸出条件为:磨矿细度-0.074 mm 占90 %、“金蝉”提金剂用量0.6 kg/t(NaCN 0.8 kg/t),“金蝉”提金剂浸出时间24 h (NaCN浸出36 h)、矿浆浓度40 %、CaO用量3 kg/t(碱浸4 h),“金蝉”提金剂和氰化钠的金浸出率分别为96.4 %和95 %。结果表明:“金蝉”提金剂的金浸出率与氰化钠相当,但“金蝉”提金剂的药剂用量及浸出时间明显减少,说明“金蝉”提金剂非常适合处理这类金矿石;氰化钠浸出液中氰化物质量浓度高达210 mg/L,而“金蝉”浸出液中和尾渣中氰化物质量浓度<0.004 mg/L,铜、铅、锌、砷等含量均符合国家排放标准,浸出废液可直接外排,并可明显降低生产成本。

吕超飞等[9]采用“金蝉”提金剂处理某难处理金精矿经硫酸化焙烧—硫酸浸铜后的矿渣(金品位40.38 g/t),在浸出条件相同情况下,“金蝉”提金剂的浸金率略高于氰化法,能够创造良好的经济效益和环境效益。

吴弋[10]针对徽县鸿远矿业有限责任公司褐铁矿化微细粒金矿(金品位2～4 g/t)全泥氰化炭浆浸出工艺的优化,进行了“金蝉”提金剂和氰化钠浸出对比试验。小型试验结果显示,在空气搅拌情况下,“金蝉”提金剂与氰化钠的浸金效果非常相似;在富氧条件下,“金蝉”提金剂的金浸出效果不及氰化钠的金浸出效果。在小型试验的基础上,采用浸出槽中充入空气的方法,进行了工业生产流程的对比试验,在工艺条件相同的条件下,“金蝉”提金剂和氰化钠的金浸出率分别91.25 %和89.26 %、吸附率分别为99.78 %和99.76 %。结果表明,在工艺条件相同,流程不做任何改动的条件下,“金蝉”提金剂完全可以替代氰化钠用于工业生产。

李和付等[11]对陕西商洛夏家店金矿石(金品位1.42 g/t)进行了浸出试验研究。在磨矿细度-0.074 mm占65 %、提金剂用量300 g/t、搅拌速度400 r/min、浸出时间24 h、矿浆浓度40 %、浸出pH值11的条件下,“金蝉”提金剂和氰化钠的金浸出率分别为89.87 %和88.73 %,且“金蝉”提金剂金的吸附及载金炭解吸效果与氰化钠基本相同。

BEYUO等[12]选用加纳塔夸矿山氧化型金矿石,在磨矿细度-0.106 mm占比大于80 %、“金蝉”提金剂用量0.4 g/L(NaCN 0.23 g/L)、浸出时间48 h(NaCN浸出24 h)、矿浆浓度55 %、石灰用量1.27 kg/t(NaCN浸出石灰用量1.99 kg/L)、浸出pH值10.5～11.5的条件下,“金蝉”提金剂和氰化钠的金浸出率均为97 %。由此可以看出,浸出时间足够的条件下,“金蝉”浸金率与氰化法相当。

1.2 “敏杰”提金剂

“敏杰”提金剂也是近年来研究和应用报道较多的一种新型环保提金剂,该提金剂对于含金氧化矿石、贫硫化物金矿石具有良好的浸出效果;在浸出工艺方面,“敏杰”提金剂使用炭浆法(搅拌浸出)或堆浸法可以替代氰化钠,并且有效缩短浸出时间,具有良好的经济效益和和环境效益。

张明洋等[16]针对大白阳金矿的矿石性质,进行了“敏杰”提金剂的小型试验与工业试验,考察了“敏杰”提金剂的浸金效果。结果表明,采用工业试验浸出条件(磨矿细度-0.074 mm占85 %、提金剂用量0.55 kg/t (NaCN 0.65 g/L)、浸出时间42 h、矿浆浓度40 %、浸出pH值11),敏杰”提金剂工业试验金浸出率为88.7 %,高于氰化钠85.5 %的金浸出率,且浸渣含氰量达到国家环保标准要求,可以替代氰化钠用于生产实践。

刘金贵[17]采用“敏杰”提金剂对张家口弘基矿业金矿石进行了堆浸工业试验研究和生产应用。结果表明,控制堆浸生产工艺条件为:筑堆粒度-40 mm、药剂用量400 g/t、NaOH用量350 g/t、浸出pH值10～11、椰壳活性炭用量19 t、炭吸附时间45 d、提金剂喷淋时间45 d(采用喷淋20 min、间歇40 min的方式进行喷淋)、预浸时间3～5 d,“敏杰”提金剂和氰化钠的金浸出率分别为50.46 %和50.43 %,而且浸出时间可缩短25 %、单位成本可降低1.75元/t,“敏杰”提金剂完全可以替代NaCN应用于堆浸工业生产。

1.3 其他提金剂

“圣的”提金剂(圣的环保黄金浸金剂,Sandioss)在金精矿焙烧渣等含金矿石浸出中也有成功应用的报道,对于酸浸矿渣和氧化型金矿石具有良好的浸出效果,在相同浸出条件下可以替代氰化钠,具有环保无毒、稳定性好的特点。吕超飞等[13]以高硫低铅金精矿经硫酸化焙烧—酸浸除铜后的矿渣(金品位70.67 g/t)为原料,在磨矿细度-0.074 mm占90 %、提金剂用量20 kg/t,助浸剂SD-1010用量20 kg/t、浸出时间48 h、液固比1.5∶1、浸出pH值12的条件下,“圣的”提金剂的金浸出率为98.58 %,与氰化钠的浸出效果相当。ROMERO等[14]对秘鲁帕塔斯某氧化型金矿石(金品位13.30 g/t)进行了“圣的”提金剂浸出试验,在110 ℃烘箱预处理金矿12 h、提金剂用量0.75 g/L、矿浆浓度33 %、浸出pH值11、搅拌浸出时间48 h的条件下,得到金浸出率为79.15 %。

使用CG505新型环保提金剂在排山楼金矿进行了替代氰化物的工业应用试验,取得了良好的技术经济指标[15]。该提金剂由浸金药剂 CG505-A和治理药剂CG505-B组成,单独使用CG505-A浸金剂替代氰化钠,金浸出率为90.5 %,与氰化钠浸金阶段金浸出率基本一致,但浸出尾矿滤饼中总氰化合物质量浓度由6.43 mg/L降低为2.15 mg/L、滤液中总氰化合物质量浓度由244.25 mg/L降低为96.94 mg/L;在尾矿浆中添加CG505-B治理剂后,浸出尾矿滤饼中总氰化合物质量浓度由6.43 mg/L降低为1.14 mg/L、滤液中总氰化合物质量浓度由244.25 mg/L降低为0.18 mg/L,药剂联合使用的环保处理效果更佳。工业试验结果表明,使用新型环保浸金剂CG505代替氰化钠,生产指标良好,环保指标完全符合国家标准,解决了使用剧毒氰化钠存在的安全、环保风险。

“绿金”提金剂在金银矿山的使用结果表明,该产品能够完全替代剧毒氰化钠,性能良好,与氰化钠相比,具有浸出时间快、浸出率高、药效持续稳定、综合价格低廉等优点,已在灵宝三联矿业炭浆厂、灵宝大户公司炭浆厂、内蒙古某堆浸厂得到工业应用。经上海危险化学品分类检测检验中心鉴定,该产品属于普通货物,无爆炸危险性、无氧化剂危险性、不属易燃危险品、不属放射性危险品、不属腐蚀品等,可以进行公路、铁路、海运、空运的安全运输;经河南省疾病预防控制中心进行毒性检测鉴定,该产品属于低毒产品,毒性仅相当于烧碱;生产废水经河南省环保局分析检测中心进行水质分析,完全符合国家排放标准。宋翔宇等[19]对“绿金”新型环保浸金剂进行了全泥炭浆提金工艺条件研究及工业应用试验,结果表明,“绿金”新型环保提金药剂与氰化钠的浸出效果基本一致,工业试验中金浸出率可以达到92 %以上。对尾渣的有害性分析结果表明,该药剂的干排尾渣中氰化物含量远远低于氰化浸出工艺的干排尾渣,符合环保标准。

ZHANG等[20]以亚铁氰化钾、尿素和碳酸钠为主要原料,合成了一种用于蚀变岩型金矿石浮选金精矿浸出的新型环保提金剂,取得了良好效果。金精矿原矿品位37.6 g/t,磨矿细度-0.038 mm占92 %,在浸出剂质量分数为0.3 %、初始pH值为10～11、液固比为2.5∶1、搅拌速度为600 r/min的搅拌浸出试验条件下,新型环保提金剂对金精矿的浸出率在24 h达到97.5 %(氰化钠达到97.1 %浸出率的浸出时间为36 h),活性炭吸附率达到99 %。结果表明,合成的新型环保提金剂不仅具有与氰化钠相当的金浸出率,而且浸出速度更快。

以上情况表明,新型环保提金剂已能够替代氰化物用于某些金矿石浸出,而且具有低毒环保、储存及运输方便、选择性强、综合成本低等优点。然而,该类药剂的推广应用规模仍然较小,对不同类型矿石的适应性有待进一步应用验证。

2 新型环保提金剂的合成工艺

2.1 合成原料

2.1.1 亚铁氰化物+酰胺类+碱金属碳酸盐或碱

不同环保提金剂的合成原料复杂多样,但大部分合成专利文献中包含了亚铁氰化物(亚铁氰化钾(黄血盐)或亚铁氰化钠)、尿素(又称脲或碳酰胺)、碳酸钠或氢氧化钠,只是不同专利中所添加的比例有很大差异。尿素的配比一般为20 %～50 %[21-26],个别达到60 %[27];黄血盐配比一般为10 %～30 %[21-26,28],个别为1 %～5 %[23];碳酸钠和氢氧化钠配比一般为20 %～50 %[21,23-27],少数5 %～15 %[22,29]。部分专利文献在上述原料基础上添加少量的硫代硫酸盐[23-24,27,30]、丁基黄原酸盐[25]、卤化物[22-23,31-32]、硫化物[23,32]等。

一些专利文献报道的典型原料配比包括:尿素、黄血盐和碳酸钠的比例分别为30 %～40 %、10 %～20 %和50 %～60 %[21];黄血盐20～40份、尿素30～50份、硫化钠20份、氢氧化钠5～15份、碳酸钠20～40份,碘化物5～7份[22];碳酸钠20 %～50 %、尿素10 %～50 %、氯化钠1 %～10 %、硫化钠1 %～5 %、碘1 %～5 %、铁氰化钾1 %～5 %、硫氰酸钠1 %～5 %、溴化钠1 %～5 %和硫代硫酸钠1 %～5 %[23];尿素25～35份、氢氧化钠15～25份、硫代硫酸钠5～15份、碳酸钠10～20份和黄血盐5～15份[24];碱金属氧化物、碱金属碳酸盐、尿素、黄血盐、氯化羟基钠盐、丁基黄原酸盐的质量比为(6～12)∶(8～16)∶(20～40)∶(12～20)∶(4～8)∶(2～5)[25];黄血盐与尿素的质量比1∶(1～6)、pH调节剂(氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢铵)[26];尿素、黄血盐和碳酸钠分别为50～70份、25～40份、5～10份,硫代硫酸钠0.5～5份[31];碳酰胺1～60份、黄血盐1～40份、苏打1～50份、硫代硫酸钠1～15份[30];尿素20～50份、六偏磷酸钠5～10份、硫化钠5～10份、溴化钠0～10份、亚铁氰化钠0～30份、纯碱20～50份和烧碱5～10份[32]。

2.1.2 亚铁氰化物+氰酸类+碱金属碳酸盐或碱

在部分专利中,使用氰酸盐(如NaCNO;可由氰酸在碱性条件下生成)或氰尿酸(又称三聚氰酸,C3O3N3H3)替代尿素,其中氰酸盐的配比一般为20 %～60 %,碳酸钠和氢氧化钠的配比一般为5 %～50 %,黄血盐配比一般为5 %～50 %[33-34]。例如,有文献报道的合成原料为:氰酸盐20～60份、氢氧化钠5～10份、硫酸钠2～10份、亚铁氰化钠5～30份和铅盐10～30份[34];也有文献采用氰酸盐与黄血盐的质量比是4∶1[35];文献[36]中添加了氰酸钠7～7.4份、亚铁氰化钠9.4～9.8份、尿素11.8～12.2份和工业纯碱9.3～9.7份。

实际上,提金剂是由原料在高温加热条件下反应合成;当温度高于160 ℃时,尿素就可分解产生氨气和氰酸,生成的氰酸又可三聚成六元环化合物三聚氰酸,反应如式(1)和式(2)所示。由此可见,尿素、氰酸盐和三聚氰酸在提金剂合成过程中很有可能发挥相似的作用。

(t>160 ℃)

(1)

(2)

2.1.3 其 他

部分专利文献中未采用黄血盐等含氰络合物,而采用过渡金属盐和胺类化合物为主要原料。文献[37]中采用过渡金属化合物(硫酸亚铁、硫酸铁、氢氧化铁、硫酸铜、硫酸镍等)5～50份,有机碱(三乙胺、三乙烯二胺、四乙基氢氧化胺等)1～10份,碳酸盐(碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸铵、碳酸镁、碳酸锌)20～100份和酰胺类化合物(丙二酰脲、磺酰胺、磺胺、缩二脲、尿素)20～100份,还有铅盐2～3份。

也有专利采用腐植酸钠2～6份、纯碱30～40份、尿素55～67份和浸金活化剂铅盐(硝酸铅或醋酸铅)或锰酸盐(锰酸钠或锰酸钾)0.1～0.9份合成新型环保提金剂[38]。

2.2 合成方法

从专利文献中报道的新型环保提金剂的合成方法来看,主要包括:一段焙烧法、两段[28,31,33]或多段焙烧法[36]和焙烧-添加剂复配法[22,25,33-34]。

大多数新型环保提金剂采用高温焙烧合成工艺,只是焙烧温度、焙烧气氛和焙烧时间各不相同。关于焙烧气氛,大多数提金剂的合成采用空气气氛焙烧,极少数文献采用富氧气氛焙烧[37];部分专利中并没有明确指明采用何种气氛,仅提到在密闭容器内焙烧合成[23]。关于焙烧温度和保温时间,环保提金剂的焙烧温度基本上在600 ℃～900 ℃,少量专利中采用的焙烧温度低至500 ℃[27]或高至1 000 ℃[25,29];保温时间大多数在1～6 h,个别专利文献中保温时间仅为5～15 min[30]。

2.2.1 一段焙烧工艺

大多数专利中提金剂的合成采用一段焙烧[21-25,27-28,30,32,34,37-39],即在达到设定温度后保温一定时间,焙烧温度一般保持在450 ℃～1 000 ℃,保温时间一般在1～3 h,个别专利需要保温4～6 h[21,23,30,38]。例如:文献[21]需要合成药剂在密闭容器内加热至800 ℃～850 ℃,保温3～6 h;文献[23]合成药剂在密闭容器中加热至700 ℃～800 ℃进行热反应,且保温5 h;文献[30]需要药剂在密闭容器中450 ℃～860 ℃温度下反应3.5～5.5 h;文献[38]需要合成药剂在容器中加热至650 ℃～750 ℃,保温4～5 h。

2.2.2 多段焙烧工艺

少数专利采用两段焙烧[28,31,33]或多段氧化焙烧[36]。文献[31]通过两段合成工艺进行制备,第一段融合:首先将硫酸盐、碳酸盐、氰络合物及含氮化合物按照(2～5)∶(15～50)∶(10～50)∶(20～40)的质量比混合均匀,加入到耐热耐腐蚀反应釜中,在450 ℃～550 ℃的条件下搅拌熔融1～1.2 h,将熔融之后的混合液倒出待用,不熔的杂质去除;第二段融合:将强碱、氯化物、碳酸盐按(3～6)∶(2～5)∶(5～10)的质量比充分混匀,之后按1∶1的质量比加入第一段熔融之后的混合物,二者混合后加入到反应釜中,在700 ℃～900 ℃的条件下搅拌熔融1～1.5 h,熔融物经常温冷却,破碎、筛分后得到产品。文献[33]中原料在2 h内持续升温到300 ℃,保温5～10 min,再经4 h升温至800 ℃～850 ℃,停止加热,保持5～10 min后冷却。

文献[36]采用的原料组分包括:六偏磷酸钠12～12.4份、氰酸钠7～7.4份、亚铁氰化钠9.4～9.8份、硫化钠10.3～10.7份、硫磺13.3～13.7份、溴化钠10.4～10.8份、氯化钠6.3～6.7份、二氧化锰8.2～8.6份、尿素11.8～12.2份、工业纯碱9.3～9.7份,合成步骤包括:①将所有原料组分混合后于480 ℃～520 ℃密闭混炼30～40 min,再在通风条件下自然氧化反应60～70 min(480 ℃～520 ℃);②一次熔炼的温度为820 ℃～870 ℃,时间为4～6 h;二次熔炼的温度为820 ℃～870 ℃,时间为0.8～1.2 h;③空气氧化反应的时间为18～25 min,温度为580 ℃～620 ℃;④将块状原料于常温下放置2.8～3.2 h冷却。

2.2.3 焙烧+添加剂复配

部分环保提金剂采用“焙烧+添加剂复配”工艺,即环保提金剂是由高温合成的药剂与某些添加剂混合制得,这些添加剂包括除砷剂、碘化物、铅盐、氢氧化钡、过氧化钙、硫脲、硫代硫酸钠和溴化物等[22,25,33-34]。文献[22]提出一种改进型环保提金剂,采用螯合工艺,提金剂由黄血盐、尿素、碳酸钠等原料螯制而成,再取60份熬制而成的物质加入氧化剂、除砷剂、碘化物或铅盐或氢氧化钡混合而成。文献[25]中加入氯化羟基钠盐和丁基黄原酸盐后,可广泛应用于金、银的氧化矿及硫化矿的浸出,有较好的浸出率,并且其捕收能力较强。还可以将其做成捕收剂,适用于铜、铅、锌、镍硫化矿的捕收剂,特别对于含有少量硫化矿的复杂矿。例如,对含有部分氧化铜、铅矿石的硫化矿原料,因为其强捕收能力,且与其他所有的无毒氰化药品相比,具有药性稳定、药品环保、成本较低等优势。文献[34]中把熔融产品冷却粉碎后添加溴化物及铅盐复配,从而制备一种性能更优越,能对贵金属氧化矿、原生矿、有害杂质较多的难选硫化矿高效浸出,产品适应性更强,选冶效果更好,能完全替代剧毒氰化物的环保提金剂。

3 新型环保提金剂的浸金机理

新型环保提金剂的浸金机理与其有效成分密切相关。然而,一方面,不同环保提金剂的组成存在差异;另一方面,由于环保提金剂相关专利的保护性及提金试剂组成研究的匮乏,目前环保提金剂的有效成分和浸金机理尚不明确。部分研究报道对“金蝉”“敏杰”提金剂的组成及其可能的浸金机理进行了初步探讨。

3.1 “金蝉”提金剂溶金机理

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

3.2 “敏杰”提金剂溶金机理

(8)

(9)

(10)

因此,“金蝉”或“敏杰”提金剂可能通过形成Au3(CN)3C3H3N6O3和[Au(CS(NH2)2)2]+或[Au(N(CN)2)2]-、[AuNax(N(CN)2)x+2]-及[Au(S2O3)2]3-等实现金的浸出过程。新型环保提金剂的有效成分及其浸金机理需要更多详细的工作加以研究和证实。

4 结 语

与传统的非氰化提金剂相比,新型绿色环保提金剂不仅能够取得与氰化物相媲美的提金效果,而且在生产实践中已获得应用并取得良好的经济与环保效益,具有非常广阔的应用前景。尽管如此,目前有关新型环保提金剂的理论基础研究匮乏,为了大力推动新型环保提金剂的大规模推广及应用进程,亟须加强以下几方面的工作:①新型环保提金剂合成及其自身性质的研究。重点解决合成原料和条件对环保提金剂的组成和性能的影响、环保提金剂分子结构及其浸金反应机理。②新型环保提金剂对不同类型金矿石的普遍适应性研究。重点解决环保型提金剂对复杂难处理金矿的浸出效果,提高环保型提金剂对不同含金物料的普遍适应性。③新型环保提金剂类产品相关行业标准及市场管理措施的制订。近几年,新型环保提金剂已进入成长期,具有巨大市场潜力,然而其使用和管理尚不够规范,需要在成分、性能和机理研究基础上,制定环保提金剂行业标准及相关管理措施,促进新型环保提金剂类产品的推广应用。