彭科波等：金矿非氰化浸金研究进展 879· 究者尝试在碱性体系中硫脲浸金.在碱性体系中， 5结语与展望 硫脲也会分解6例，方程式为(37)~(38). 本文综述了硫代硫酸盐法、甘氨酸法、卤素法 SC(NH2)2+2NaOH Na2S+CNNH2+2H2O (37) (氯化物法、溴化物法，碘化物法)、石硫合剂法、 CNNH2+H2O=CO(NH2)2 (38) 碘化焙烧工艺、硫脲浸出法、非水溶液浸金7种非 金与硫脲分子结合形成Au[CSNH2)2],反应 氰浸金方法的浸金机理及国内外研究进展.与氰 如式(39)所示0： 化浸金法相比，以上7种非氰浸金法更加环保，浸 4Au+2CS(NH2)2=Au[CS(NH2)2+e (39) 金速度快，省去了预先处理工序，对难处理金矿石 在碱性体系中硫脲会与银、铜、镉、铅、铁等 浸金效果显著，应用前景广泛：但是非氰浸金试剂 的金属阳离子生成硫化物沉淀，降低金浸出率.白 消耗量大，性质不稳定，药剂种类多，浸出体系复 安平6侧在微孔材料充气条件下以埃塞俄比亚的金 杂，浸出液中的金难回收，设备腐蚀严重，工艺成 矿石为试验样品做了碱性硫脲浸金实验.在浸出 本高，限制其大规模工业应用，针对这些问题，最 液中，硫脲用量为1.5kgt、六偏磷酸钠用量为 近的研究显示： 1.5kgt、液固比为3：1、矿浆初始pH值为11.5、 (1)硫代硫酸盐浸金过程中，若浸出溶液中不 浸出时间为8h、空气充气量为0.8Lmin、搅拌 加任何添加剂，纯的硫代硫酸盐浸金速率缓慢.通 桨转速为300rmin的条件下，金浸出率54.27%. 过添加铜氨催化剂可加速金的溶解.但催化剂也 虽然六偏磷酸钠增强了硫脲的稳定性，但效果十 会分解硫代硫酸盐，导致试剂消耗高，分解产物在 分有限，浸出体系中增加六偏磷酸钠用量会导致 金表面形成钝化膜，阻碍金的浸出.当用钴氨替代 浸出液黏度增大，使后续固液分离困难.需要进一 铜氨催化硫代硫酸盐浸金时，硫代硫酸盐消耗减 步研究寻找效果更好的稳定剂， 少，金的浸出效率更高，并降低了从浸出液中回收 4.3.3生物氧化硫脲浸出法 金的成本.但钴氨催化硫代硫酸盐浸金法仍难以 生物氧化硫脲浸出是一种比氰化法更环保、 浸出包裹在硫化矿物、硅酸盐矿物中的金 更有效的从难浸含金矿石（精可矿）中回收金的方法. (2)甘氨酸法浸金由于浸金速度慢，可作为原 Guo等)采用生物氧化和两步硫脲浸出工艺 地浸出的浸金试剂.由于甘氨酸浸金过程中杂质 处理难浸金精矿.通过生物氧化对矿样处理6h. 的溶解少，且具有高选择性、工艺简单、络合物稳 硫脲浸出前对生物残渣预洗，以减少可溶性杂质 定性好等优点.除此之外，甘氨酸与其他浸金试剂 在硫脲用量为4.47kgt1、浸出液温度为35℃、浸 有协同浸金的作用，不仅提高了金的浸出效率，还 出时间为6h的硫脲浸出条件下，金的浸出率 可以减少其他试剂的消耗.因此利用协同效应，探 95.0%.研究结果表明两步浸出法是处理金精矿的 索新的浸金试剂组合方式，也是浸金发展方向之一 有效工艺.微生物利用堆浸过程中的生物效应， (3)卤素法浸金中：氯化法能浸出含硫、砷、难 使Fe3成为氧化剂，维持酸性环境，降低药剂消耗. 熔金矿中的金，且矿样无需进行预处理，然而氯化 考虑到中和无需额外成本，且环境友好，这种生物 物溶液具有腐蚀性和氧化性，阻碍了氯化法浸金 氧化法与硫脲浸出法相结合是一种值得进一步研 的大规模工业运用：溴相比于其他卤族素元素，在 究甚至应用于工业的方法 酸性环境和碱性环境中都可作为金的浸出试剂， 4.4非水溶液浸金 且浸出速率快：将溴化物添加到含氯和次氯酸盐 Yoshimura等四提出了一种从二次资源中回 的浸出溶液中便可产生溴，从而达到浸出金的目 收金的新方法，用含CuBr2的二甲基亚砜(DMSO) 的.溴化法浸金中使用的溴具有危险性，溴很难安 非水溶液浸金，金经过水沉淀后回收，金在温 全地存储或运输，可通过将溴制备成溴酸盐来解 度为333~348K的DMS0溶液中溶解，溶液中 决储运问题；溴化法浸金工艺中，找到了溴循环利 c(CuBr2)=0.2molL、c(KBr2)=0.2molL,金浸出 用的方法，为降低生产成本提供了理论依据，但关 率达到99%.采用水沉淀法沉淀溶液中的金，金的 于其替代氰化物浸金的研究却相对较少：碘化法 回收率为87%.DMSO溶液浸金工艺的优点有：毒 浸金体系中，由于浸出成本高，可通过向浸出液中 性低、常温下蒸气压低、抗氧化性强、浸出液能够 添加电解质，减少碘的消耗，另外，可进一步研究 重复使用、工艺中不产生化学污泥：中小型企业可 如何从浸出液中回收金和碘，从而降低浸出成本. 采用此工艺从二次资源中回收金 (4)硫脲虽然是有望替代氰化物浸金的无毒究者尝试在碱性体系中硫脲浸金. 在碱性体系中， 硫脲也会分解[69] ，方程式为（37）～（38）. SC(NH2)2+2NaOH = Na2S+CNNH2+2H2O （37） CNNH2+H2O = CO(NH2)2 （38） Au[CS(NH2)2 ] + 金与硫脲分子结合形成 2 ，反应 如式（39）所示[70] ： 4Au+2CS(NH2)2= Au[ CS(NH2)2 ]+ 2+e − （39） 在碱性体系中硫脲会与银、铜、镉、铅、铁等 的金属阳离子生成硫化物沉淀，降低金浸出率. 白 安平[69] 在微孔材料充气条件下以埃塞俄比亚的金 矿石为试验样品做了碱性硫脲浸金实验. 在浸出 液中，硫脲用量为 1.5 kg·t−1、六偏磷酸钠用量为 1.5 kg·t−1、液固比为 3∶1、矿浆初始 pH 值为 11.5、 浸出时间为 8 h、空气充气量为 0.8 L·min−1、搅拌 桨转速为 300 r·min−1 的条件下，金浸出率 54.27%. 虽然六偏磷酸钠增强了硫脲的稳定性，但效果十 分有限，浸出体系中增加六偏磷酸钠用量会导致 浸出液黏度增大，使后续固液分离困难. 需要进一 步研究寻找效果更好的稳定剂. 4.3.3    生物氧化硫脲浸出法 生物氧化硫脲浸出是一种比氰化法更环保、 更有效的从难浸含金矿石（精矿）中回收金的方法. Guo 等[71] 采用生物氧化和两步硫脲浸出工艺 处理难浸金精矿. 通过生物氧化对矿样处理 6 h. 硫脲浸出前对生物残渣预洗，以减少可溶性杂质. 在硫脲用量为 4.47 kg·t−1、浸出液温度为 35 °C、浸 出时间 为 6  h 的硫脲浸出条件下 ，金的浸出 率 95.0%. 研究结果表明两步浸出法是处理金精矿的 有效工艺. 微生物利用堆浸过程中的生物效应， 使 Fe3+成为氧化剂，维持酸性环境，降低药剂消耗. 考虑到中和无需额外成本，且环境友好，这种生物 氧化法与硫脲浸出法相结合是一种值得进一步研 究甚至应用于工业的方法. 4.4    非水溶液浸金 Yoshimura 等[72] 提出了一种从二次资源中回 收金的新方法，用含 CuBr2 的二甲基亚砜（DMSO） 非水溶液浸金 ，金经过水沉淀后回收. 金在温 度 为 333～ 348 K 的 DMSO 溶液中溶解 ，溶液 中 c（CuBr2）=0.2 mol∙L−1、c（KBr2）=0.2 mol∙L−1，金浸出 率达到 99%. 采用水沉淀法沉淀溶液中的金，金的 回收率为 87%. DMSO 溶液浸金工艺的优点有：毒 性低、常温下蒸气压低、抗氧化性强、浸出液能够 重复使用、工艺中不产生化学污泥；中小型企业可 采用此工艺从二次资源中回收金. 5    结语与展望 本文综述了硫代硫酸盐法、甘氨酸法、卤素法 （氯化物法、溴化物法，碘化物法）、石硫合剂法、 碘化焙烧工艺、硫脲浸出法、非水溶液浸金 7 种非 氰浸金方法的浸金机理及国内外研究进展. 与氰 化浸金法相比，以上 7 种非氰浸金法更加环保，浸 金速度快，省去了预先处理工序，对难处理金矿石 浸金效果显著，应用前景广泛；但是非氰浸金试剂 消耗量大，性质不稳定，药剂种类多，浸出体系复 杂，浸出液中的金难回收，设备腐蚀严重，工艺成 本高，限制其大规模工业应用，针对这些问题，最 近的研究显示： （1）硫代硫酸盐浸金过程中，若浸出溶液中不 加任何添加剂，纯的硫代硫酸盐浸金速率缓慢. 通 过添加铜氨催化剂可加速金的溶解. 但催化剂也 会分解硫代硫酸盐，导致试剂消耗高，分解产物在 金表面形成钝化膜，阻碍金的浸出. 当用钴氨替代 铜氨催化硫代硫酸盐浸金时，硫代硫酸盐消耗减 少，金的浸出效率更高，并降低了从浸出液中回收 金的成本. 但钴氨催化硫代硫酸盐浸金法仍难以 浸出包裹在硫化矿物、硅酸盐矿物中的金. （2）甘氨酸法浸金由于浸金速度慢，可作为原 地浸出的浸金试剂. 由于甘氨酸浸金过程中杂质 的溶解少，且具有高选择性、工艺简单、络合物稳 定性好等优点. 除此之外，甘氨酸与其他浸金试剂 有协同浸金的作用，不仅提高了金的浸出效率，还 可以减少其他试剂的消耗. 因此利用协同效应，探 索新的浸金试剂组合方式，也是浸金发展方向之一. （3）卤素法浸金中：氯化法能浸出含硫、砷、难 熔金矿中的金，且矿样无需进行预处理，然而氯化 物溶液具有腐蚀性和氧化性，阻碍了氯化法浸金 的大规模工业运用；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. 溴化法浸金中使用的溴具有危险性，溴很难安 全地存储或运输，可通过将溴制备成溴酸盐来解 决储运问题；溴化法浸金工艺中，找到了溴循环利 用的方法，为降低生产成本提供了理论依据，但关 于其替代氰化物浸金的研究却相对较少；碘化法 浸金体系中，由于浸出成本高，可通过向浸出液中 添加电解质，减少碘的消耗，另外，可进一步研究 如何从浸出液中回收金和碘，从而降低浸出成本. （4）硫脲虽然是有望替代氰化物浸金的无毒 彭科波等： 金矿非氰化浸金研究进展 · 879 ·