彭科波等：金矿非氰化浸金研究进展 877… 2Au+3Br2+2Br2AuBra (28) 对碘-碘化物混合溶液中金的溶解做了基础研究 金被溴离子(B)络合，并被溴(Br2)氧化，溴 碘在碘化物的存在下溶解形成三碘化物离子，三 可水解形成次溴酸，金被次溴酸氧化并溶解.该现 碘化物离子是将金元素氧化成碘化物络合物的氧 象由反应(29)和(30)表示 化剂.金与二价碘离子形成Aul、Aul,也可形成 Br2+H2OHOBr+H++Br- (29) 复合化合物(M[AuI5,M[Aul,M代表金属或有 机阳离子).Aul和Aul3在水中的溶度积常数分别 2Au+3HOBr+5Br+3H+←→2AuBr+3H2O(30) 为1.6×1023和1×106.将碘化钾（碘离子）加入溶 王强等啊以微细粒包裹型的碳质金矿为实验 液后，形成复合离子Au5,使Aul的溶解度增加. 研究对象，分别采用传统的氰化法和硫代硫酸盐 相关反应及其热力学数据如式(31)~(33)所示， 法直接浸出实际可矿石中的金，金浸出率仅为59% (其中aq表示水溶液；K是溶度积常数；p是相对 和4.3%.溴酸盐法在c(KBrO3)=0.25molL-1、 于标准氢电极的电势) c(FeCl3)=0.08moL、c(HCl)=0.4molL,溴酸 I2(aq)+I→I5, K=714 (31) 盐搅拌速度为250rmin,液固比为5，浸出时间 为5min的条件下，金的浸出率为94.5%.研究发 5+2e→3，p=0.536V (32) 现溴酸盐浸出法同样适用于处理浮选金精矿，且 Au+e→Au+2rp=0.578V (33) 金的浸出率可达到91.8%. 宫丽媛等9采用碘化法处理含银氧化金矿 Sousa等s]对葡萄牙卡斯特罗米未开发矿的金 研究中探究了液固比对金浸出率的影响，液固比 矿石进行溴化物浸出实验.在c(NaBr)=1.53moL1、 从2提高到5时，金浸出率逐渐提高.徐渠等60采 c(NaOCl)=0.4moL-、c(HC1)=1molL-,浸出温 用碘化法从废印刷线路板(PCB)中提取金.浸出 度为95℃，固液比为1，搅拌速度为450rmin,浸 实验中也探究了液固比对金浸出率的影响，当固 出时间为4，pH值为4的条件下，金浸出率为 液比例较高时，金浸出率较低，液固比为10时，金 73%.研究者在溴化物溶液中添加H,O2、Fe+、氧 浸出率90%.不断降低固液比时金浸出率下降，原 化物等氧化剂，金的浸出率为80%.优化操作条件 因是溶液中过量的「会与废PCB中的其他金属结 的同时，也提高了金回收率，降低了溴的消耗.与 合在一起.因此，碘化法浸金过程中合适的液固比 其他方法的比较表明，溴浸出法中金浸出率与氰 有利于金的浸出.Konyratbekova等s研究了碘- 化物法相近，且高于硫酸氢钠法：溴浸出过程中金 碘化物浸出金的热力学和动力学.在温度为25℃， 浸出速度快，仅需4h金浸出率即可达到80%，而 pH值为0~12.1时，碘以「的形式存在，当pH值 氰化物浸出则需要24h才能获得同样的金浸出效 高于12.1时，1O3离子稳定存在于浸出液中.选择 果.溴化物浸金工艺的优点主要表现为：①溶液中 碘化物浸出含金物料时，通常，酸性条件更适合于 氯和溴都能浸出金，加速了金的浸出速度：②氯和 金的浸出，因为存在多种络合离子（「，5，IO:)可 溴循环再生，试剂消耗低 以与金形成络合物.徐渠等6采用碘化法从废印 综上，溴相比于其他卤族素元素，在酸性环境和 刷线路板中提取金，探究了浸出溶液pH对金浸出 碱性环境中都可作为金的浸出试剂，且浸出速率快： 率的影响.当溶液中pH值为碱性区间时，厂被氧 将溴化物添加到含氯和次氯酸盐的浸出溶液中便 化，且浸出溶液中其他金属产生沉淀，从而导致金 可产生溴，从而达到浸出金的目的：溴化物浸金过 浸出率降低.考虑到在工程应用中浸出液酸性高 程中使用的溴酸盐比溴更好储存，而且它不会挥 会腐蚀设备，因此，浸出过程中溶液pH值通常控 发到大气中.溴酸盐还可降解，零价铝(ZVA1) 制在中性或微酸性范围内，此时浸出液中大多数 金属有机骨架HKUST--1([Cu3(BTC)2(H2O)3 BTC 金属元素不会被浸出，有利于后续从浸出液回收金. 为苯-1,3,5-三羧酸盐)都能有效降解废液中的溴 宫丽媛等网的研究还发现，用碘化法处理含 酸盐5s-5溴化物浸出金过程中，可通过电化学氧 银氧化金矿的浸出过程中金浸出率随时间的增加 化循环生成溴酸盐7，为避免选矿废液的排放、浸 而增加，在前3h内，特别是在1~2h内，金浸出率 出液的回收以及生产成本的降低提供了理论依据. 显著增加，之后浸出率趋于稳定.Baghalha等s研 33碘化物浸金 究了氧化金矿石在碘-碘化物溶液中的浸出动力 碘与金形成的络合物比溴和氯与金形成的络 学.研究发现，浸出时间为6h,金的浸出率为 合物更稳定，这是碘化物浸金的优势.Davis等5] 77%:浸出时间为24h.金浸出率89%：但随浸出2Au+3Br2+2Br− ↔ 2AuBr− 4 （28） 金被溴离子（Br− ）络合，并被溴（Br2）氧化，溴 可水解形成次溴酸，金被次溴酸氧化并溶解. 该现 象由反应（29）和（30）表示. Br2+H2O ↔ HOBr+H ++Br− （29） 2Au+3HOBr+5Br−+3H+ ↔ 2AuBr− 4+3H2O （30） 王强等[39] 以微细粒包裹型的碳质金矿为实验 研究对象，分别采用传统的氰化法和硫代硫酸盐 法直接浸出实际矿石中的金，金浸出率仅为 5.9% 和 4.3%. 溴 酸 盐 法 在 c（ KBrO3） =  0.25  mol∙L−1、 c（FeCl3）= 0.08 mol∙L−1、c（HCl）= 0.4 mol∙L-1，溴酸 盐搅拌速度为 250 r·min−1，液固比为 5，浸出时间 为 5 min 的条件下，金的浸出率为 94.5%. 研究发 现溴酸盐浸出法同样适用于处理浮选金精矿，且 金的浸出率可达到 91.8%. Sousa 等[53] 对葡萄牙卡斯特罗米未开发矿的金 矿石进行溴化物浸出实验. 在 c（NaBr）= 1.53 mol∙L−1、 c（NaOCl）= 0.4 mol∙L−1、c（HCl）= 1 mol∙L−1，浸出温 度为 95 °C，固液比为 1，搅拌速度为 450 r·min−1，浸 出时间 为 4， pH 值 为 4 的条件下 ，金浸出率 为 73%. 研究者在溴化物溶液中添加 H2O2、Fe3+、氯 化物等氧化剂，金的浸出率为 80%. 优化操作条件 的同时，也提高了金回收率，降低了溴的消耗. 与 其他方法的比较表明，溴浸出法中金浸出率与氰 化物法相近，且高于硫酸氢钠法；溴浸出过程中金 浸出速度快，仅需 4 h 金浸出率即可达到 80%，而 氰化物浸出则需要 24 h 才能获得同样的金浸出效 果. 溴化物浸金工艺的优点主要表现为：①溶液中 氯和溴都能浸出金，加速了金的浸出速度；②氯和 溴循环再生，试剂消耗低. 综上，溴相比于其他卤族素元素，在酸性环境和 碱性环境中都可作为金的浸出试剂，且浸出速率快； 将溴化物添加到含氯和次氯酸盐的浸出溶液中便 可产生溴，从而达到浸出金的目的；溴化物浸金过 程中使用的溴酸盐比溴更好储存，而且它不会挥 发到大气中. 溴酸盐还可降解，零价铝（ZVA1） [54]、 金属有机骨架 HKUST−1（[Cu3 (BTC)2 (H2O)3 ]n，BTC 为苯−1,3,5−三羧酸盐）都能有效降解废液中的溴 酸盐[55−56] . 溴化物浸出金过程中，可通过电化学氧 化循环生成溴酸盐[57] ，为避免选矿废液的排放、浸 出液的回收以及生产成本的降低提供了理论依据. 3.3    碘化物浸金 碘与金形成的络合物比溴和氯与金形成的络 合物更稳定，这是碘化物浸金的优势. Davis 等[58] AuI− 2 AuI− 4 AuI− 2 对碘−碘化物混合溶液中金的溶解做了基础研究. 碘在碘化物的存在下溶解形成三碘化物离子，三 碘化物离子是将金元素氧化成碘化物络合物的氧 化剂. 金与二价碘离子形成 AuI、AuI3，也可形成 复合化合物（M [ ]，M [ ]，M 代表金属或有 机阳离子）. AuI 和 AuI3 在水中的溶度积常数分别 为 1.6×10−23 和 1×10−46 . 将碘化钾（碘离子）加入溶 液后，形成复合离子 ，使 AuI 的溶解度增加. 相关反应及其热力学数据如式（31）～（33）所示， （其中 aq 表示水溶液；K 是溶度积常数；φ 是相对 于标准氢电极的电势）. I2 ( aq) +I − → I − 3 , K= 714 （31） I − 3+2e− → 3I− , φ= 0.536 V （32） AuI− 2+e − → Au+2I− φ= 0.578 V （33） I − 3 IO− 4 宫丽媛等[59] 采用碘化法处理含银氧化金矿. 研究中探究了液固比对金浸出率的影响，液固比 从 2 提高到 5 时，金浸出率逐渐提高. 徐渠等[60] 采 用碘化法从废印刷线路板（PCB）中提取金. 浸出 实验中也探究了液固比对金浸出率的影响，当固 液比例较高时，金浸出率较低，液固比为 10 时，金 浸出率 90%. 不断降低固液比时金浸出率下降，原 因是溶液中过量的 I −会与废 PCB 中的其他金属结 合在一起. 因此，碘化法浸金过程中合适的液固比 有利于金的浸出. Konyratbekova 等[61] 研究了碘− 碘化物浸出金的热力学和动力学. 在温度为 25 ℃， pH 值为 0～12.1 时，碘以 I −的形式存在，当 pH 值 高于 12.1 时，IO3−离子稳定存在于浸出液中. 选择 碘化物浸出含金物料时，通常，酸性条件更适合于 金的浸出，因为存在多种络合离子（I – ， ， ）可 以与金形成络合物. 徐渠等[60] 采用碘化法从废印 刷线路板中提取金，探究了浸出溶液 pH 对金浸出 率的影响. 当溶液中 pH 值为碱性区间时，I −被氧 化，且浸出溶液中其他金属产生沉淀，从而导致金 浸出率降低. 考虑到在工程应用中浸出液酸性高 会腐蚀设备，因此，浸出过程中溶液 pH 值通常控 制在中性或微酸性范围内，此时浸出液中大多数 金属元素不会被浸出，有利于后续从浸出液回收金. 宫丽媛等[59] 的研究还发现，用碘化法处理含 银氧化金矿的浸出过程中金浸出率随时间的增加 而增加，在前 3 h 内，特别是在 1～2 h 内，金浸出率 显著增加，之后浸出率趋于稳定. Baghalha 等[62] 研 究了氧化金矿石在碘−碘化物溶液中的浸出动力 学. 研究发现 ，浸出时间为 6 h，金的浸出率为 77%；浸出时间为 24 h，金浸出率 89%；但随浸出 彭科波等： 金矿非氰化浸金研究进展 · 877 ·