金矿氰化法工艺流程(金矿池浸氰化) 金矿石无氰浸出研究方案
一.概述
自20世纪70年代中期以来，美国、前苏联和其他国家一直使用原地浸出技术生产精炼铀。最近在Beveley矿区应用，不久将在南澳大利亚蜜月井矿区应用。它还被用于从磷酸盐岩中回收铜和一些可溶性盐，如岩盐、天然碱和硼，以及钾。众所周知的使用过热水开采硫的Frasch方法也可以被认为是一种原地浸出工艺。然而，尽管许多矿床(包括维多利亚时代的深脉矿石)具有一些有利于原地浸析的特征，但原地浸析工艺尚未用于回收金。
含有砂金的砾石埋藏在维多利亚时代的深矿脉中，大约在3000-6000年前沉积在一些古老的山谷中。从那时起，这些山谷被大量的沙子，砾石，水，粘土和其他矿物质填充，这些矿脉现在位于地表以下，达到100米的深度。它们都在地下水位以下，但水仅以每年几米的速度缓慢流动。这种资源分布广泛，已知在维多利亚周围的本迪戈、巴拉拉特和阿沃卡延伸至少700公里。
由于是砂金矿床，金的品位波动较大，但平均品位在4 g/m3左右。矿脉厚度可达5m，宽度可达1km，含硫量通常较低，从1%到5%不等。白铁矿(FeS2)是主要的硫化矿物，并含有一些磁黄铁矿(Fe7S8)。更复杂的是，还有一些褐煤，可能会从氰化物溶液中抢走黄金。在20世纪80年代初，CRA矿业公司开始对用氰化物从维多利亚深矿脉中原地浸出和回收金进行详细研究。但由于技术原因(氧化剂的来源)和对地下泵送氰化物溶液环保的担忧，失败了。这些矿脉未来的开采问题必须与用于农田灌溉的地下水资源现状以及当地的环境保护监测和修复策略相一致。有必要寻找一种以硫代硫酸盐为配体的环境安全的浸金工艺。
铜氨硫代硫酸盐体系受到几个缺点的阻碍。最明显的是铜(ⅱ)氨络合物会被硫代硫酸盐还原，生成硫代硫酸盐和铜(ⅰ)的四硫酸盐。这导致金的浸出率随着反应的进行而降低，因此，需要溶解氧来氧化和还原Cu( I)的硫代硫酸盐为Cu (II)氨络合物。这一点已经被很多作者的研究所证实，Senanayake在2007年发表了一篇综述，对有无注入空气体的硫代硫酸盐浸金实验做了很好的总结。
因为很难将氧气引入地下或控制氧气含量，关键的氨浸提工艺不太可能对原地浸提有效。但目前已经发现了两种很有前途的氧化剂:一种是乙二胺四乙酸[能形成Fe (EDTA)-]，另一种是草酸盐[能形成Fe (C2O4) 33-]络合物。两种配合物都很稳定，log β [Fe (EDTA)-] = 25.1，log β [Fe (C2O4) 33-] = 18.6。使用基于Fe (II)的氧化剂的主要优点是，据说它们难以与硫代硫酸盐反应[与Cu (II)氨络合物相比]。因此，它们可以用于厌氧环境，因为它们可能不需要氧气来再生氧化剂。Fe (III)基氧化剂的另一个优点是不需要氨来稳定氧化剂。这使得它们有可能应用于一些环境敏感区域，在这些区域中氨的使用和向环境中的排放受到严格控制。
本研究的目的是评价几种可用于硫代硫酸盐原位浸金的氧化剂。重点是评价Fe (ⅲ)基氧化剂在厌氧或低氧环境中的性能，以模拟维多利亚深脉等矿床中可能存在的含氧条件。
二。测试方法
(1)需氧浸出
利用一套标准玻璃电化学反应槽进行好氧浸出试验。在反应槽的主隔间里有一个卢金毛细管和一个参比电极，后者通过防水螺栓固定在底部。使用的金样品是旋转圆盘电极(直径17mm，纯度99.99%)。所用的参比电极是Activon单次注射饱和甘汞电极(其电位为0。相对于标准氢电极为244 V)。混合电位由辐射计哥本哈根PGZ 301恒电位仪监测，工作电极连接到可以变速驱动的转子上。
实验在实验室温度(22℃和2℃)下进行，转速保持在300 r/min。用防水碳化硅砂纸(FEPA P#2400)抛光和擦拭工作电极的表面。然后用去离子水冲洗电极。所有需氧浸出液都是用去离子水和分析纯试剂配制的。为了防止硫代硫酸盐被Fe (ⅲ)氧化，试剂的混合顺序非常重要。将硫代硫酸盐加入到已经含有氯化铁和配体的溶液中。pH值通过装有双注射探针(玻璃膜)和电阻温度指示器的TPS pH计(WP-80)测量。用氢氧化钠和硫酸的稀溶液(~ 0.1摩尔/升)手动调节pH值。
(2)厌氧浸出
厌氧浸出实验是在一个特制的手套箱中进行的，手套箱有一个大的主室和一个较小的辅助室，两者之间用一个镇流阀隔开。手套放在主隔间的侧面，以便在关闭状态下处理内容物。手套箱的内部环境通过将气体排放到主隔间中来控制。应保持气体流速，使手套箱内的压力略高于大气压(~ ~0.1L/min)。手套箱内的气氛和溶于沥滤液中的氧浓度由Syland4000溶解氧分析仪和探针监控。
手套箱中安装有六档磁力搅拌器和控制面板，用于旋转每个烧杯(250 mL体积)中涂有聚四氟乙烯的搅拌棒。用聚丙烯横杆和尼龙线将一块尺寸为12.5×13×1.5毫米、纯度为99.99%的金块悬挂在浸出液中。在每次测试之前，用Strueys防水碳化硅砂纸(Fe-PAP # 1200)抛光金片的表面，然后用去离子水清洗几次。PTFE搅拌棒的转速保持在200转/分钟。
以与需氧量的实验研究中相同的方式制备浸提溶液，然后将它们放置在手套箱中。向手套箱内吹气一个晚上，以达到所需的内部平衡气氛成分。达到这种平衡后，将测定浸提溶液的pH值，并在必要时进行调节。如有必要，可在每个烧杯中用滴管加入少量活性硫化物矿浆液(在瓷球磨机中细磨一夜，以达到P80=10μm粒度),达到0.5g矿物/L的浓度。然后用手将金块挂在浸出液中，并以此时刻作为测试的起点。在若干特定时间后从浸出液中取出若干样品，并稳定从这些样品中取出的一小份样品，然后加入已知量的少量碱性氰化物溶液来分析金含量。实验结束后，采集几个样品，用电感耦合等离子体发射光谱法进行分析。根据Choo等人提出的方法校准取样时间的体积变化。
(3)溶液成分的测定
使用一套高效液相色谱仪来测量溶液的成分。该高效液相色谱仪包括Dionex AS16强碱性阴离子交换柱(4×250 mm)、AG16保护装置和Water2695分离模块。使用Waters2996紫外光电二极管枪检测器(λ = 190-400 nm)进行紫外光活性成分的检测。用高氯酸盐溶液以1 mL/min的流速洗脱，以分离阴离子样品成分。使用Waters Empower软件分析组分的峰面积。根据与校准标准的比较来确定浓度。
三。结果和讨论
(1)通过高效液相色谱法测定浸提液中的溶液成分
最初的200 mmol/L高氯酸盐溶液用作洗脱剂，用于定量分析含有硫脉(Tu)、硫代硫酸铵(ATS)、多硫酸盐和草酸铁(FeOX)或EDTA铁络合物(FeEDTA)的溶液。这种高氯酸盐洗脱剂以前曾用于分析铜氨硫代硫酸盐浸出液。虽然带负电荷的Fe (ⅲ)络合物在硫代硫酸盐和硫脲之间被洗脱，但峰面积明显重叠。然而，当高氯酸盐溶液的浓度降至125mmol/L时，硫脲与铁(ⅲ)络合物能很好地分离。该结果显示在图1中。即含有5mmol/L硫脲、5mmol/l Fe (ⅲ)和12.5 mmol/L草酸盐或5mmol/L EDTA的溶液在200 nm处进样1 μ l的色谱。因此，在分析好氧和厌氧浸出实验中获得的溶液时，使用125mmol/L高氯酸盐溶液作为洗脱剂。
图1 含有5mmol/L硫脲、5mmol/LFe（Ⅲ）以及5mmol/LEDTA(上图）或12.5mmol/L草酸盐(下图）的溶液在200nm时分析获得的色谱 在200 nm时对于5μL注射量的含有1mmol/L硫脲、6mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L连三硫酸盐、2.6 mmol/L连四硫酸盐和0.9 mmol/L连五硫酸盐的溶液，在高氯酸盐洗提剂的浓度为125mmol/L时获得的色谱示出在图2中。所有这些组分都是在13min之内洗提出的，并通过它们的紫外光谱，再通过与各自的标准停留时间进行比较的方法确定了峰值。如需达到更大的样品通过量，那么通过使洗提荆的流速从1.0提高到1.6 mL/min，就能使每个样品的收集时间减少到8min。就量化表示来说，Waters 2996紫外光电二极管(PDA）检侧器产出了吸光度与波长和时间之间的3D矩阵。因此，色谱图就能用于显示任何波长。为了达到最高的灵敏度，硫代硫酸盐、连四硫酸盐和连五硫酸盐都是在214 nm处定量的，而连三硫酸盐则是在192 nm处、硫脲是在235nm处定量的。 图2 对于一种含有mmol/L硫脲、6mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L连三硫酸盐、2.6mmol/L连四硫酸盐和0.9mmol/L连五硫酸盐的溶液在200nm处的色谱图 （二）需氧浸出金 进行了一项初步的试验工作，以比较金在含有硫脲和FeEDTA(或FeOX)络合物的硫代硫酸盐溶液中的浸出动力学。对于这些试验（包括厌氧浸金试验）都选择使用硫代硫酸铵作为浸出剂，因为铵盐比钠盐要便宜得多。电化学研究结果已经证明，当有硫脲存在时，使用钠盐和铵盐的浸出结果几乎没有差别，因此它们是可以互换的。使用一个旋转圆盘进行试验时，两者之间以及在试验过程中的传质和几何表面积都是固定的。图3示出了在溶液中测得的金的浸出动力学与校准时间（基于因取样而对容积进行的校准）的关系图。从图3可清楚地看出，金在草酸盐的体系中比在EDTA体系中浸出更迅速。在每个体系中都测试过两个变化因素：（1）高的试剂浓度，使用50mmol/L硫代硫酸盐、5mmol/L硫脲5mmol/L Fe(Ⅲ）、以及5.5mol/L EDTA(或12.5mmol/L草酸盐）；（2）低的试荆浓度，使用25mmol/L硫代硫酸盐、2mmol/L硫脲、2mmmol/LFe(Ⅲ）、以及2.2mmol/L EDTA(或4 mmol/L草酸盐）。EDTA和草酸盐体系的pH值分别为7.0和5.5。并不奇怪，使用高的试荆浓度时达到了更快的浸出速度，虽然值得指出的是，在低的试剂浓度时的草酸盐休系中，金的浸出速率类似于在高试剂浓度时的EDTA体系中的金的浸出速率。 图3 在PH值分别为7和5.5时，在有硫脲存在的条件下FeEDTA和FeOX需氧浸出金结果。 ◆－50 mmol/L硫代硫酸铵5mmol/L硫脲，5.5 mmol/L ED-TA；■－25mmol/L硫代硫酸铵，2mmol/L硫脲；2.2 mmol/LEDTA；◇－50 mmol/L硫代硫酸铵，5mmOl/L硫脲，5 mmOl/LFe.12. 5mmol/L草酸盐；□－25mmol/L硫代硫酸盐；2mmol/L硫脲，2mmol/L Fe.4mmol/L草酸盐 表1示出了对于每项试验最初(0－10 min)的金浸出速率，以及在5与7h之间的金浸出速率。为了进行比较，对于在空气饱和的氰化钠溶液中在300r/min的转速下浸出金时，氧扩散的极限速率是55μmol/m2·s。对于每个浸出体系来说，从图3和表1都可以看出，最初的浸出是比较快速的，很可能是由于经过砂纸磨光擦净后使初始表面具有较高反应活性的缘故。随着浸出过程的进行，浸出速率就逐步降低，并达到一个稳定值。表1还示出了在浸出试验过程中侧出的混合电位，对于两种草酸盐休系来说，测得的混合电位都比在EDTA体系中有，更高的正值。这与在草酸盐休系中测得的更离的浸出速率是相一致的。值得指出的是，对于两种不同浓度草酸盐体系的混合电位是相似的，并且对于两种不同浓度EDTA体系的混合电位也是相似的，虽然试剂浓度高的体系中达到的浸出速率要更高一些。这与低浓度的试剂体系中只有着较低的硫脲浓度相一致的。因此对于试剂浓度较低的体系来说，金氧化的半反应不太有效。 表1 计算得出的初始的金浸出速度和在5与7h之间的浸出速率，还示出了测得的混合电位（EM）系统| 初始浸出率(μm ol/m2·s)和EM/mV | 5至7小时之间的浸出率(μm ol/m2·s)和EM/mV | 高试剂浓度的饲料3.2和191 | 1.1和214 | 低试剂浓度的饲料1.2和195 | 0.26和215 | 高试剂浓度氧化亚铁7和215 | 2.0和221 | 低试剂浓度氧化亚铁4.0和225 | 0.88和225 |
要使Fe（Ⅲ）浸出体系成为一种理想的就地浸出工艺的另一个重要问题是，Fe（Ⅲ）络合物与硫代硫酸盐很低的反应活性。这一点在图4中已作出很好说明。图4证实了在需氧浸出试验过程中生成了连多硫酸盐。很明显，在每个试验过程中生成的连多硫酸盐数量都是很少的，证实了在先前的几篇论文中得出的Fe(Ⅲ）络合物与硫代硫酸盐的反应活性很低的论断。这是与在浸出试验过程中溶液仍被空气所饱和的情况相一致的。还对每个样品测定了硫脲的浓度，并且发现在整个试验期间硫脲的浓度没发生变化。对于高试剂浓度的FeEDTA体系来说，连三硫酸盐是生成的一种主要的连多硫酸盐，而对于高试剂浓度的FeOX体系来说，连四硫酸盐则是一种主要的产物。 图4 在图3所示的需氧浸出试验过程中，生成连三硫酸盐、连四硫酸盐和连五硫酸盐的情况 ■－低试剂浓度的FeEDTA体系；□－低试剂浓度的FeOx体系；◆－高试剂浓度的FeDETA体系；◇－高试剂浓度的Feox体系 表2 计算得出的每个需氧浸出试验中，由于氧化而造成的硫代酸盐浓度变化以及相应的Fe（Ⅲ）浓度的变化情况系统| 硫代硫酸盐氧化/mmol·L-1 | Fe(ⅲ)/mmol·l-1的还原 | 高试剂浓度的饲料0.16 | 0.41 | 低试剂浓度的饲料0.013 | 0.02 | 高试剂浓度氧化亚铁0.13 | 0.12 | 低试剂浓度氧化亚铁0.11 | 0.22 |
利用硫的平衡就能计算每个体系的硫代硫酸盐损失量，然后再根据电子平衡就能确定还原的Fe（Ⅲ）数量。用于这类计算的方程式已在先前的几篇论文中作过概述，有关的数据列出在表2中。很有意思的是，对于高试剂浓度的FeEDTA体系来说，硫代硫酸盐和Fe(Ⅲ）的损失量最高，而对于低试剂浓度的FeEDTA体系来说，损失量是最低的。对于FeOX体系来说，计算得出的在低试剂浓度的体系中，Fe(Ⅲ）的损失量高于在高试剂浓度体系中的损失量。这很可能是因为在低试剂浓度的体系中，使用了较低的草酸盐与铁的比例(2∶1)，因此，活性更高的Fe（C2O4）＋络合物的浓度将会比较高。 （三）厌氧浸出 厌氧浸金的试验最初是在没有硫脲存在的条件下进行的，以试图研制出一种社会和环保方面更易接受的就地浸出方法。根据有关的物料安全性记录表，硫脲已被列为是一种致癌物，并且它对水生生物和地下生物的不利影响也巳得到很好确认。因为就地浸出试验研究工作，更多的是关心长期的浸出动力学，所以在插入金片之前先将新鲜配制的溶液在手套箱内陈化18h。图5示出了在使用50 mmol/L硫代硫酸盐和不同浓度Fe(Ⅲ）的试验中，浸出溶液中的金浓度随校准后的浸出时间而变化的情况。与图3的情况相似，在同样的Fe (Ⅲ）浓度条件下，在草酸盐体系中比在EDTA体系中有更多的金被浸出。然而对于所有的试验来说，金的浸出速率都是很低的，在浸出7d以后最高的金浓度仅为0.52mg/L.这相当于平均的浸出速率为2×10－3μmol/m2·s，明显低于在有硫脲存在的条件下在需氧浸出体系中测得的速率。这一结果是与电化学研究的结果相一致的。电化学研究已经证明，在没有硫脲或铜氨络合物存在的条件下，金在硫代硫酸盐溶液中的氧化是非常慢的。 图5 在没有硫脲存在的条件下Fe（Ⅲ）浓度对在FeEDTA和FeOX体系中厌氧浸出金的影响 ■－50mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/L Fe，PH7；◆－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA；4 mmol/LFe， pH7；▲－50 mmol/L硫代硫酸盐．1.1 mmol/L EDTA．1mmol/LFe， pH 7；□－50 mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/L OX，10 mmol/L Fe， pH 5.5；◇－50 mmol/L硫代硫酸盐，12mol/Lox，4mol/L Fe，pH 5.5；△－50 mmol/L硫代硫酸盐，30 mol/Lox，1mmOl/L Fe．pH5.5。 为了提高在不含硫脲的体系中金浸出速率，就将硫代硫酸盐的浓度提高到100 mmol/L，获得的结果示于图6中。对于EDTA体系来说，在较高的硫代硫酸盐浓度下，明显地有更多的金被浸出了，在浸出6d以后金的浓度达到了3.26 mg/L。这相当于浸出速率为。0.014μmol/m2·s，但仍然还是比较低的。而对于草酸盐体系来说，当硫代硫酸盐的浓度提高时，就出现了更多的氢氧化铁沉淀，因此在硫代硫醉盐浓度为10 mmol/L时的条件下浸出时，不如在EDTA体系中那样有效。 图6 在没有硫脲存在的条件下，在FeEDTA和FOOX体系中硫代硫酸盐浓度对厌氧浸出金的影晌 ■－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/L Fe，pH7；◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4mmol/L Fe，pH7；▲－100mmol/L硫代硫酸盐，1mmol/L ED－TA，10 mmol/L Fe，pH7；□－50mmol/L硫代硫酸盐，12mmol/LOX，4 mmol/L Fe，pH5.5；◇－100 mmol/L硫代硫酸盐，12mo1/L OX，4 mol/L Fe，pH5.5；△－100 mmol/L硫代硫酸。盐，3 mol/L OX，10 mmol/L Fe，pH5.5。 还在有硫脲存在的条件下进行了厌氧浸出试验，以试图提高金的浸出速率。选择的硫脲浓度为1mmol/L，低于在需氧试验中使用的浓度。试验结果示于图7中。对于FeEDTA和FeOX体系来说，加入硫脲后都能明显地提高金的浸出速率。最初在使用100 mmol/L硫代硫酸盐于草酸盐体系中进行浸出是最快的，但与在使用100 mmol/L硫代硫酸盐和没加硫脲浸出时的情况（图6）一样，由于连续不断的生成氢氧化铁的缘故，使得浸出速率随着时间延长而降低．使用50 mmol/L硫代硫酸盐的草酸盐体系(59.4 mg/L Au)浸出6d后金的浓度，与使用100 mmol/L硫代硫酸盐的EDTA体系(54.4mg/L Au)是相近的。相应的平均浸出速率分别为0.25和0.22μmol/m2·s，比在没加硫脲时测得的最高的厌氧浸出速率高出一个数量级。因此，就浸出动力学来说，含有1mmol/L硫脲的FeEDTA和FeOX体系，都有可能用于在现场条件下浸出回收金．对于硫脲催化金氧化半反应的机理目前还了解不多，还需作进一步的研究。这些研究工作可能还会找到能提高金在这些体系中浸出率的催化剂。 图7 加入硫脲对于在FeEDTA和FeOX体系中使用50或100mmol/L硫代硫酸盐厌氧浸出金的影响 ■－100 mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/LFe，pH 7.1 mmol/L硫脲；◆－50 mmol/L硫代硫酸盐，4.4mmol/L EDTA，4mmol/L Fe， pH7.1 mmol/L硫脲；▲－100mmol/L硫代硫酸盐，4.4 mmol/L EDTA，4 mmol/L Fe，pH7；□－100 mmol/L硫代硫酸盐．12 mmol/L OX， 4 mmol/L Fe， pH5.5，1mmol/L硫脲；◇－50mnol/L硫代硫酸盐，12mol/LOX，4 mol/LFe，pH5.5，1 mmol/L硫脲；△－100 mmol/L.硫代硫酸盐，12mol/L OX.4 mmol/L Fe.pH 5.5。 （四）硫化矿物对厌氧浸出的影晌 在就地浸出过程中，溶液泵唧通过一个可渗透的矿体。这个矿体中可能包含着反应活性各不相同的很多种不同矿物，最常见的几种反应活性的矿物是铁的硫化矿物。为了评价在有这些矿物存在的条件下Fe(Ⅲ）氧化剂浸出体系可能出现的情况，就将少量新鲜磨细的(P80＝10μm)黄铁矿(FeS2)或磁黄铁矿（Fe7S8）矿浆，刚好在加入金片之前加入到浸出溶液中。图8示出了使用含有100mmol/L硫代硫酸盐，10 mmol/L Fe(Ⅲ）络合物和1 mmol/L硫脉的溶液进行浸出时获得的结果．很明显，对于所有的试验来说，获得的金浓度明显地低于在没有硫化矿物存在时测得的结果。这些结果证实了在有黄铁矿和磁黄铁矿存在时，Fe (Ⅲ）被迅速地还原了。正如图9中所示出的那样，这一情况已通过在浸出溶液中测定一种铂电极的电位（通常被称为EH）而得到证实。 图8 在FeEDTA和FeOX体系中使用100 mmol/L硫代硫酸盐和1 mmol/L硫脲浸出时，黄铁矿和磁铁矿对厌氧浸出金的形晌 ■－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA。10 mmol/LFe， pH 7，1 mmol/L硫脲．1g黄铁矿；◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10mmol/L Fe，PH7，1 mmol/L硫脲，1g黄铁矿；□－100mmol/L硫代硫酸盐，30 mol/L OX， 10 mol/LFe．pH5.5，1 mmol/L硫脲，lg黄铁矿；◇－100mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/L OX，10 mmol/L Fe，pH 5.5，1mmol/L硫脲，1g磁黄铁矿 图9 在FeEDTA和FeOX体系中使用100 mmol/L硫代硫酸盐和1 mmol/L硫脲厌氧浸出金的过程中，黄铁矿和磁黄铁矿对测得的EH电位位值的影晌。 ■－100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/LFe， pH7，1 mmol/L硫脲；◆－100 mmol/L硫代硫酸盐，11mmol/L EDTA，10 mmol/L Fe，pH7.1 mmol/L硫脲，1g黄铁矿；▲一100 mmol/L硫代硫酸盐，11 mmol/L EDTA，10 mmol/LFe，pH7，1g磁黄铁矿；□－100 mmol/L硫代硫酸盐，30 mmol/LOX，10 mmol/L Fe， pH5.5．1mmol/L硫脲；◇－100 mmol/L硫代硫酸盐，30mo1/L OX，l0mol/L Fe， pH5.5。1 mmol/L硫脲，1g黄铁矿；△－100mmol/L硫代硫酸盐，30mo1/LOX， 10mmol/L Fe. pH 5.5．1mmol/L硫脲，1g 磁黄铁矿 为了进行比较，还示出了在没有硫化矿物存在的情况下FeEDTA和FeOX体系的EH分布曲线图。显然，在没有硫化矿物存在的情况下，对于FeEDTA和FeOX体系来说，在整个试验期间EH值都是高于200 mV。相比之下，在加入了黄铁矿或磁黄铁矿时，EH值明显地低得多，表明Fe(Ⅲ）损失了。因此并不奇怪，在有这些矿物存在时浸出效果是很差的，现在正在进行的研究工作，目的就是要减轻反应活性的硫化矿物对硫代硫酸盐厌氧浸出金的影响。 为了查明在有硫化矿物存在的条件下，溶液EH电位迅速降低的原因，在试验研究工作的末尾，还对浸出溶液中的硫代硫酸盐和连多硫酸盐进行了分析。图10的结果表明，在有反应活性的硫化矿物存在时，生成的连多硫酸盐数量明显地多于在没有硫化矿物存在时的量（需氧浸出试验的结果示于图4)。由图10还可以看出，在有黄铁矿存在时生成的连多硫酸盐数量，要比有磁黄铁矿存在时生成的数量更多，并且对于EDTA体系来说，生成的连多硫酸盐数量比在草酸盐体系中的生成量更多。 ![]()
图10含活性硫化物矿物的溶液中厌氧浸出过程中产生的多硫酸盐浓度。众所周知，黄铁矿可以通过溶解氧催化硫代硫酸盐的氧化，因此对Fe (ⅲ)与硫代硫酸盐的反应可能也有类似的催化作用。为了进一步理解在硫化物矿物存在下形成多硫酸盐的机理，硫和电子的平衡可以以类似于表2所示结果的方式进行。假设多硫酸盐是由硫化物矿物通过Fe (III)催化氧化硫代硫酸盐产生的，则可以计算相应的Fe (III)还原量，所得结果以及多硫酸盐几种形式的总硫含量如图11所示。对于FeEDTA和黄铁矿的一些实验，可以看出计算的还原Fe (ⅲ)量非常接近Fe (ⅲ)的初始浓度。这与黄铁矿能催化FeEDTA与硫代硫酸盐的反应是一致的。这种情况是非常正常的，因为黄铁矿本身不能被认为是对FeEDTA络合物有反应性的。对于使用FeOX和黄铁矿的一些实验，还原的Fe(ⅲ)的量低于初始浓度，特别是对于使用10 mmol/L Fe(ⅲ)的两个实验。这可能是由于黄铁矿的存在增加了铁的沉淀，导致额外的Fe (ⅲ)损失。对于含有细磁黄铁矿的实验，图11显示了硫代硫酸盐还原的Fe (III)的计算量，其明显低于初始铁浓度。因此，在磁黄铁矿存在下，表面催化的硫代硫酸盐氧化不是Fe (ⅲ)流失的主要反应机制。而磁黄铁矿被认为是一种活性硫化物矿物，因此可以认为磁黄铁矿中的硫化物矿物(S2-)可以被氧化成甚至多硫酸盐。在这种情况下，每1mol S的氧化比硫代硫酸盐氧化需要更多的电子。图11还显示了通过将硫化物矿物氧化成多硫酸盐计算的还原的Fe (iii)的量。对于使用EDTA的实验，该计算值更接近于初始Fe (ⅲ)浓度，这种差异可能是由于磁黄铁矿氧化生成一些硫代硫酸盐和多硫酸盐。由于溶液最初已经含有100 mmol/L的硫代硫酸盐，因此很难精确地升高少量(~ 0.1 mmol/L)的硫代硫酸盐。因此，生成的硫代硫酸盐不包括在计算过程中。对于草酸盐体系，磁黄铁矿还原Fe(ⅲⅲ)的计算量再次低于EDTA体系，这可能是由于铁的沉淀，因为FeOX不如FeEDTA络合物稳定。图11 在含有图4所示的反应活性的硫化矿物的溶液中，厌氧浸出过程中生成的呈连多硫酸盐形式存在的硫数量。还示出了基于硫代硫酸盐氧化或硫化矿物氧化成多硫酸盐而还原的铁数量 四、结论 使用阴离子交换柱和高氯酸盐洗提剂的分析硫代硫酸盐和连多硫酸盐的高性能色谱分析法，经改进后已可用于分析浸出溶液中含有硫脉和FeED－TA或FeOX。这样就能确定浸出液中铁、硫脲和连多硫酸盐的含量。 业已证明，在Fe(Ⅲ）的络合物与硫代硫酸盐之间的直接反应是很慢的，因此只能以很低的速率测定连多硫酸盐的生成. Fe(Ⅲ）的络合物也不能氧化硫脲，试验发现，在浸出过程中硫脲的浓度保持不变。需氧的和厌氧的浸出试验结果都已证明，在加入一些硫脲作为金氧化的一种催化剂时Fe (Ⅲ）的络合物就能容易地浸出金。 然而在没有硫脲存在的情况下，厌氧浸出过程是相当慢的。试验还发现，加入细粒黄铁矿时能使Fe(Ⅲ）的络合物迅速地还原成Fe(Ⅱ），并相应地生成了一些连多硫酸盐。这是由于黄铁矿催化了Fe（Ⅲ）络合物氧化硫代硫酸盐的缘故。还发现磁黄铁矿也会产生一些麻烦，因为它能直接地还原Fe(Ⅲ）的络合物，所以在存在有上述这两种硫化矿物中的任何一种时，都会明显地降低金的浸出率。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
