doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2012.03.011
从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金
金创石1,2,张廷安1,曾勇1,洪正秀1,2
(1.东北大学 材料与冶金学院,多金属共生矿生态化利用教育部重点试验室,沈阳110819;
2.金策工业综合大学 物理化学教研室,朝鲜平壤999093)
摘要:对国内某难处理金精矿高压氧化渣进行氯化浸出及吸附试验。结果表明,在下述最佳条件下浸金
率达到96.5%:次氯酸钠浓度10g/L、pH=4、氯化钠浓度75g/L、温度40℃、液固比3∶1、搅拌速度
300r/min、时间120min。浸金液在室温采用1g/L的717阴离子交换树脂吸附30min,金吸附率达到
99.2%。该方法污染少、操作简单、反应速度快。
关键词:难处理金精矿;离子交换树脂;浸出;吸附
中图分类号:TF831;TF804.3 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2012)03-0039-03
Gold Adsorption from Chlorination Leaching Solution of
Refractory Gold Concentrate
KIM Chang-sok1,2,ZHANG Ting-an1,ZENG Yong1,HONG Jong-su1,2
(1.Key Laboratory of Ecological Utilization of Multi-metal Intergrown Ores of Ministry of Education&School of
Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110819,China;
2.Kimchak University of Technology,Staff of Physical Chemistry,Pyongyang 999093,DPR of Korea)
Abstract:Chlorination leaching and adsorption of gold on high-pressure oxidation residue of a domestic re-
fractory gold concentrate were investigated.The results show that the gold leaching rate is 96.5%under
the optimum conditions including sodium hypochlorite concentration of 10g/L,pH=4,sodium chloride
concentration of 75g/L,temperature of 40℃,ratio of liquid to solid of 3∶1,stirring speed of 300r/min
and time of 120min.The gold absorption rate is 99.2%when the above gold leaching solution is absorbed
with 1g/L 717anion exchange resin at room temperature for 30min.This process is simple,rapid with
less pollution.
Key words:refractory gold concentrate;ion exchange resin;leaching;adsorption
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2008BAB34B01);国家自然科学基金资助项目(51004033,50974035,51074047)
作者简介:金创石(1974-),男,朝鲜咸镜北道人,博士研究生,朝鲜金策工业综合大学讲师.
近年来,随着金矿的大规模开采,易处理金矿资
源日趋枯竭,品位低、粒度细、含砷、硫、锑、碳等有害
杂质较高的难处理金矿必将成为今后黄金工业的主
要原料。用传统的氰化法处理此类金矿,浸金率一
般不高,已无法有效满足提金的要求。另外,各国对
生态平衡和环保的要求愈来愈高,氰化法愈益受限
制。这两大挑战使人们正努力寻找新的提金方法和
工艺[1-7]。
近年来,氯化法浸金重新受到重视。与氰化法
相比,氯化法具有浸出速度快、试剂价格低、方法简
单、污染程度低等优点,对影响氰化过程的某些杂质
(如铜、硫、砷等)要求不严,易于净化[8-10]。
离子交换树脂吸附法很适合金选择性吸附,尤
其对氯化浸金溶液是具有潜力的工艺[11-13]。717强
碱阴离子交换树脂适用范围宽、交换容量大、性能稳
定、易再生重复、使用寿命长[14]。
·93·2012年3期 有色金属(冶炼部分)(http:??ysyl.bgrimm.cn)
目前,对难处理金精矿氯化浸金溶液的金吸附
试验研究不多,本文采用717树脂对难处理金精矿
次氯酸钠浸金溶液进行吸附试验,考察吸附体系
pH、温度、氯化物浓度、时间等对金吸附率的影响。
1 试验原理与方法
1.1 试验原料及仪器
试验原料为国内某浮选高硫高砷金精矿的高压
预氧化渣,含金17.9g/t、银25.09g/t,其余主要成
分(%):S 28.07、Fe 27.23、As 3.25、Zn 0.77、Cu
0.04、Pb 0.14、SiO226.33、Al2O34.52。金精矿中
的主要硫化矿为黄铁矿、毒砂,伴有少量的方铅矿、
闪锌矿;自然金主要以显微、次显微形态嵌布在黄铁
矿和毒砂中。
高压预氧化的目的是减少氯化浸金过程中氧化
剂的消耗及提高浸金率。高压预氧化试验条件:反
应温度180℃、精矿粒度-0.075~+0.061mm、氧
分压0.8MPa、初酸浓度H2SO460g/L、液固比4∶
1、反应时间120min、搅拌转速600r/min,此时脱
硫率为93.8%。
717强碱阴离子交换树脂用蒸馏水浸泡24h,
抽滤,2mol/L HCl浸泡12h后,蒸馏水洗至中性,
抽滤,自然晾干。以分析纯次氯酸钠为氯化浸出剂,
其他试剂均为分析纯。使用仪器包括原子吸收分光
光度计、恒温磁力搅拌器和酸度计等。
1.2 氯化浸金试验
在pH=4、氯化钠浓度50g/L、次氯酸钠浓度
10g/L、反应温度40℃、液固比3∶1、反应时间120
min、搅拌速度300r/min的条件下对高压氧化渣进
行氯化浸出试验,过滤得到浸金溶液,分析溶液中金
的浓度。
1.3 吸附试验
采用静态吸附法研究717树脂对氯化浸金溶液
的金吸附性能,考察吸附体系pH、吸附温度、氯化
物浓度、吸附时间对金吸附率的影响。试验先用盐
酸或氢氧化钠和氯化钠调整浸金溶液的pH和氯化
物浓度后,将100mL的浸金溶液与已制备的0.1g
树脂置于锥形瓶中,在恒温磁力搅拌器中进行反应,
每隔一定时间取样,抽滤,用原子吸收分光光度计分
析金浓度并按下式计算树脂对金的吸附率E。
E=C0-CC0 ×
100% (1)
式中:C0 和C分别为溶液中金的初始及平衡浓度
(mg/L)
2 结果与讨论
难处理金精矿高压氧化渣的次氯酸钠浸出溶液
中金的浓度为5.67mg/L,浸金率为93.8%。在浸
出溶液中,金以金氯络合物 AuCl4- 的形态存在。
金浸出反应如式(2)所示:
2Au+3ClO- +6H+ +5Cl- =2AuCl4- +
3H2O (2)
2.1 pH对金吸附的影响
717阴离子交换树脂的pH使用范围为1~14。
但在次氯酸钠浸出溶液中,如果pH过低,次氯酸钠
溶液易分解逸出氯气,见反应式(3),增加试剂消耗,
不利于金吸附。
HCl+HClO=Cl2+H2O (3)
另一方面,当pH 过高时,金氯络合物会再沉
淀,见反应式(4),导致金吸附率降低,因此,取pH
=3~6进行试验。
AuCl4-+3OH-=Au(OH)3+4Cl- (4)
在氯化钠浓度为50g/L、温度为30℃的条件
下,pH及吸附时间对浸金率的影响如图1所示。
图1 pH对金吸附率的影响
Fig.1 Effect of pH on gold adsorption rate
由图1可知,吸附初期金吸附速率均急剧增加,
30min后吸附已达到平衡,同时,当pH 在4以下
时,pH对金吸附的影响很小,随着pH继续增大,金
吸附率略有下降。综合考虑 AuCl4-稳定性与浸出
条件,以下试验均采用pH=4。
2.2 温度对金吸附的影响
在pH=4、氯化钠浓度50g/L的条件下,温度
对吸附率的影响如图2所示。
由图2可知,在吸附初期各温度下,金吸附率随
时间的增加而增加;20min以后,温度高于60℃的
·04· 有色金属(冶炼部分)(http:??ysyl.bgrimm.cn) 2012年3期
图2 温度对金吸附率的影响
Fig.2 Effect of temperature on gold
adsorption rate
吸附体系,金吸附率随时间的增加而略有下降。在
反应动力学上,提高温度有利于吸附,但温度过高会
破坏树脂吸附活性,吸附率亦随之下降,因此吸附温
度选择室温,可以获得较高的金吸附率。
2.3 氯化物浓度对金吸附的影响
在pH=4、温度30℃的条件下,氯化钠浓度对
金吸附率的影响如图3所示。
图3 氯化钠浓度对浸金率的影响
Fig.3 Effect of NaCl concentration on
gold adsorption rate
由图3可知,随着氯化钠浓度的增加,金吸附率
先平稳后减少。增加氯化钠浓度能提高金氯络合物
的稳定性,但氯化钠浓度过高,金吸附率却减小,这
是因为氯离子浓度过高,氯离子和金氯络合离子形
成竞争关系,降低树脂对金氯络合离子的吸附作用,
故选择氯化钠浓度为75g/L。
2.4 综合条件试验
根据以上单因素试验结果,以高压氧化处理后
的脱硫渣为原料进行氯化浸出—吸附综合条件试
验。试验条件:次氯酸钠浓度10g/L、pH=4、氯化
钠浓度75g/L、温度40℃、液固比3∶1、搅拌速度
300r/min、时间120min。浸金率达到96.5%,该
浸金溶液在室温下采用1g/L的717阴离子交换树
脂吸附30min,吸附率达到99.2%。
3 结论
1)以难处理金精矿高压氧化后的脱硫渣为氯
化浸金的原料,最佳浸出条件为:次氯酸钠浓度10
g/L、pH=4、氯化钠浓度75g/L、温度40℃、液固
比3∶1、搅拌速度300r/min、时间120min。浸金
率为96.5%。
2)该浸金溶液在室温下采用1g/L的717阴
离子交换树脂吸附30min,金吸附率达到99.2%。
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