众所周知，元素硫具有很强的电负性，容易与碱金属、碱土金属形成多硫化物。金银等贵金属与硫亲和力强，容易生成硫化物。因为多硫化物是可溶的。这为他们溶解金银提供了条件和理论依据。
文献中已研究的多硫化物浸出溶剂包括(NH4)2S5、Na2S5和CaS5。这些试剂无毒，试验结果令人满意。而且大多数金矿石或精矿中含有一定量的铜，在浸出操作中能起到催化氧化和消除游离S2-的作用。此外，能够稳定存在于溶液中的多硫化物离子是S42 -和S52 -，它们与O2一样具有氧化性。例如，S42 -参与氧化后，得到六个电子，还原成S2-。
каKakowski于1962年发表了从多硫化物中浸金的热力学研究。此后，约翰内斯堡联合投资公司(南非J.C.I)的实验室系统地研究了用多硫化铵从含砷锑金矿石中浸出金的工艺，并在Gravlot厂建立了5t∕d试验厂，从含Sb31.5%、As4.5%和Au60g ∕ t的浮选精矿中浸出金和锑
硫化物多用于浸金，具有选择性浸出率高、无污染等优点。为了从硫化物矿石中浸出金，矿物中含有的硫也可以用于与添加剂(Na2S、CaS、(NH4)2S)反应生成多硫化物，并且可以从浸出液中回收元素硫。而且浸液可以多次循环使用，试剂的再生和制作方法简单。
南非采用多硫化铵法的条件是:在25℃、常压下，多硫化铵的用量为理论量的2 ~ 3倍，即浸出液含(NH4)2Sr约40%，浸出时间为8h。由于在反应过程中会产生NH3和H2S，设备应该密封。
格拉博特工厂是世界上辉锑矿的主要生产商之一，其辉锑矿产量约占西方国家总产量的60%。该厂采用多硫化铵浸出，金浸出率约80%，锑浸出率约90%。精矿虽然含砷4.5%，但浸出率只有0.6%，大部分砷留在渣中，可以实现选择性分离。浸出的金经活性炭吸附回收后，通过蒸汽加热锑以Sb2S5的形式析出，并转化为Sb2S3产品。Sb2S5沉淀逸出的NH3和H2S被冷凝回收，然后加入分解产生的单质硫制备多硫化铵，返回浸出。试剂再生率可达90%。由于已建成的5t∕d精矿浸出试验厂指标稳定，故改建为150t∕d精矿生产厂。改造后，年黄金产量约93kg，产出含Sb71.6%、As0.7%的锑精矿。
中南工业大学对含砷的湿法炼铅硫化浸出渣和湿法炼锑硫化浸出渣进行了多硫化铵和多硫化钠浸金试验，即在矿浆中加入(NH4)2S和Na2S，利用浸出渣中的硫生成多硫化物。实验在一个500毫升的三颈烧瓶中用恒温水浴进行。采用多硫化铵法时，每批加入60 ~ 100 g湿法炼铅渣。在最佳条件下:温度50～70℃，硫酸铵250mL，氨水30mL以上，浸出时间6～9h，金的浸出率可达90%以上。实验中加入自制的多硫化铵(每升(NH4)2S加入200g单质硫制得)30～50m l。由于浸出渣中含有51.07%的硫，经过多次条件试验，硫的浸出率大于98%，浸出的S2-已经可以满足生成多硫化铵的要求，所以多硫化铵的加入对金的浸出率没有明显影响。但由于多硫化铵热稳定性差，当浸泡温度升至70℃时，元素硫会析出。NH3和H2S也会在这个过程中逸出。
用多硫化钠从湿法炼锑的含砷硫化渣中浸出金也是上述方法。条件为:温度90℃，固液比1∶7，NaOH 0.5 mol/L，Na2S，116g∕L，浸出时间6h，金的浸出率约为85%。增加Na2S浓度和改变温度、固液比、NaOH加入量和浸出时间对金浸出率的影响很小。这可能与浸出渣中的自然金未解离有关，浸出渣主要是微观和次级颗粒。
浸出液中的金用活性炭吸附或TBP萃取，回收率在97%以上。
鉴于浸出矿物中的硫可与添加的碱金属和碱土金属硫化物形成多硫化物。以此类推，矿物中所含的可溶性碱金属和碱土金属也能与矿物中的硫反应生成多硫化物来浸出金。如果可以创造条件(比如添加一些添加剂等。)为了实现它们之间的这种反应，在处理含有这些元素的矿石时，不需要加入任何溶剂。
Xi安冶金建筑研究所进行了多硫化钙溶金的小型探索性试验。它是用石灰(或熟石灰)、硫磺和添加剂，采用湿法或火法制成石硫合剂(LSSS)。由于制备过程中的化学反应极其复杂，产生的LSSS化学成分难以确定，但从最终降解物质来看，主要成分为CaS5和CaS2O3，因此推断制备反应可能为:
Cao+8s+H2O CaS5+Ca2O3+H2S(湿法)
Cao+12S2CaS5+Ca2O3(火法)
就CaS5而言，其溶金的主要反应可能是:在没有氧化剂的情况下，S52 -具有氧化和配位的双重作用:
Au+2S52- AuS5-+S42-+S2-+e
在氧化剂存在下，S52 -只起配位作用:
Au+S52- AuS5-+e
CaS2O3在氧化催化剂的作用下也能浸出金；
2Au+4s2o 32-+H2O+O2 2Au(s2o 3)23-+2OH-
试验中所用矿物原料的主要成分为:Au60g∕t、Ag112g∕t、Cu3.7%、Pb11%、S33%和Fe28%。实验表明，无论是否加入氧化剂，LSSS都能溶解金银，原液稀释3倍时，金银的溶解率也很好。如果在浸出液中加入Cu (NH4) 22+0.02mol、NH3·H2O 0.55mol和Na2S2O30.2mol，可以提高金银的浸出率。
用LSSS的氨水浸出秦岭某金银精矿，在温度40℃，pH值14，固液比1∶3，精矿30g，LSSS LSSS 90mL，NH3 H2O 0.55mol的条件下，金银的浸出率分别为98.00%和80.07%..
在中南工业大学用石灰焙烧含硫23.77%、砷4.78%、锑2.85%、∕t 50g的难选精矿的试验中，虽然焙砂中砷和硫的固定率达到99%和94.62%以上，但焙砂中仍有5.38%的其它硫化物。x射线衍射分析表明，这些硫化物主要以硫化钙的形式存在。由于硫化钙在水中有一定的溶解度，如果采用氰化浸出，必须事先除去CaS，否则在此过程中硫会分解，对氰化物产生不利影响。如果采用多硫化物浸出，CaS不需要去除，它的存在也可以作为浸出金的溶剂。
对于上述固硫固砷焙砂的多硫化物浸出，实验条件为:Na2S浓度为136g∕L，加入单质硫(Na2S∶S0的分子比为1 ∶ 3 ~ 4)使浸出液呈红色。当温度为80 ~ 90℃时，搅拌2h，金的浸出率可达80%左右。但随着浸出时间的延长，浸出率下降，这可能是由于高温导致多硫化物分解所致。作为对比，焙砂在NaCN 0.1%、pH 10 ~ 11、固液比1∶5的室温下搅拌直接氰化24h，金浸出率仅为58.0%。用空气体氧化焙砂，预先除去CaS，然后氰化，金浸出率提高到80.83%。浸出渣再次进行两段氰化后，金的浸出率仅为85.39%。
关键词TAG： 贵重金属 金下一篇：带压密封施工过程中的安全问题