876 工程科学学报，第43卷，第7期 于温度和氯化物浓度.Zhang等4指出，当c(Cu2+)= 出率.在氯化物浸金过程中，HOCI是生成[AuCL4厂 0.0005molL,溶液温度为25℃时，随着氯离子 络合物所需的氧化剂.对于包裹于硫化矿物（尤其 浓度从0增加到5.57molL,溶液中可形成铜络 是黄铁矿)中的金，次氯酸能够氧化硫化物和浸出 合物（如CuCI、CuCl2、CuCI5和CuC等）.当络合 金，反应式如(25)和(26)所示 物中含有较高的氯化物时，络合物的浓度相对增 2FeS,+15HOCI+7H2O-2Fe(OH)+ 加量较小.当c(C)=3molL时，铜离子最有可 4S0+15CI+23H (25) 能以CuCI的形式存在 2Au+3HOCI+3H+5CI-2[AuCl4]+3H2O 研究发现，金在氯化物溶液中的溶解会受到 (26) 诸多工艺变量的影响，包括温度、氧化剂种类、氯 Nam等I使用NaCl-NaOCI溶液处理浮选后 化物浓度以及pH值 的含金尾矿，金浸出率为80%.Hasab等采用 Ahtiainen等BI研究氯化物溶液浸出金时，发 NaCI-Ca(OCI)2溶液处理含硫化物的浮选金精矿， 现来自金矿石中的铁和铜可成为浸出金时所需的 金浸出率达到82%.Hasab等so采用氯化物-次氯 氧化剂，在c(CaCl2)=2.8molL的溶液中，金的浸 酸盐溶液处理含金的黄铁矿精矿，先用盐酸除去 黄铁矿颗粒上的氢氧化铁层，再经过三个阶段的 出率为87%.金浸出率随温度的降低而降低，在 氯化物-次氯酸盐浸出、盐酸洗涤后，金的浸出率 90℃时金浸出率为95%，60℃时金浸出率为73%， 达到96%.Yanuar等s研究氯化物-次氯酸盐浸 在25℃时金浸出率为67%.但在90℃和98℃ 出（印度尼西亚）拉佩-苏姆巴瓦岩石中的金时，得 的温度之间，金浸出率差异不明显，温度的降低只 出的最佳浸金条件是：体积分数为37%的盐酸溶 是显著降低了溶液的氧化能力.研究中添加的氯 液、体积分数为12%NaOCI溶液、液固比为20，金 离子浓度(0.6moL)与海水中氯化物浓度相当， 的浸出率约为89%.Pak等5②采用加压氧化预处 表明未来海水也可作为氯化物浸金过程中的浸出 理和氯化法相结合的工艺处理高硫难熔金精矿， 剂，降低浸出成本 先对金精矿预处理，预处理后的金精矿在pH值为 Seisko等I研究了铜离子浓度、温度和氯化物 4、氧化还原电势高于1.0V、c(NaC1)=1.28molL、 浓度对氯化铜介质中纯金溶解速率的影响，发现 反应温度为40C、液固比为3、浸出2h的条件下， 金溶解速率的增加与温度和较高浓度(>0.5moL) 金浸出率为96.54%. 铜离子的浓度成正比，溶解速率随着铜离子浓度 综上，氯化法作为一种卤素浸金方法，能浸出 由0.75molL升到1.0moL1而降低，溶解速率 含硫、难熔的金矿，甚至无需进行压力氧化或焙烧 降低的原因尚不清楚.为促进金溶解，温度应至少 的预处理.然而氯化物溶液具有腐蚀性和氧化性， 设置为65℃.研究发现无论氯化物浓度高低，金 这在工业规模运用上增加了设备与建筑方面的成本 都以金离子形式溶解为AuC,与Lampinen等啊 32溴化物浸金 的研究结果一致.计算得出的AuCL氧化为AuCI的 自19世纪以来，就有学者发现溴是一种极好 理论平衡电势表明，在所研究的条件下，金离子与 的黄金浸出试剂，但有关其作为替代氰化物浸金 氯离子不会生成AuCI.在氧化还原电势上检查了 的研究却相对较少，主要是由于溴元素具有危险 pH的影响，发现pH与氯化铁和氧化铜溶液中的 性，且很难安全地存储或运输5)] 金溶解速率不相关.Bonsdorff等啊采用固定金电 溴酸根离子具有很高的氧化电位，溴比全八 极进行电化学研究，发现介质移动对金溶解速率 面体少一个电子，因此是一种能与许多元素发生 的影响大于温度、铜和氯化物浓度以及pH值对金 反应的强氧化剂网.金在溴化物溶液中的溶解是 溶解速率的影响，通过泵调节溶液的流速由0到 一种电化学过程1，金与溴离子的反应如式(27) 300 mL.min,金溶解速率增加.为最大限度地提 (E:标准电极电位).影响溴化物溶解金的主要因 高金溶解速率，Lampinen等将电极（旋转圆盘电 素是溴化物和金的浓度、阳极和阴极的pH值与电 极)的转速调到大于1000rmin时，金溶解速率几 化学电位 乎是恒定的 Au+4Br-AuBr+3e-E=0.87 V (27) Baghalha等47用氯化物-次氯酸盐溶液浸出 金在溴化物溶液中发生氧化还原反应生成 氧化物金矿.研究发现浸出液中加入次氯酸钠 AuBr,AuBr分解成金和稳定的AuBri,反应式如 (NaOCI),金的浸出率大于加入Ca(OCI)2时金的浸 (28)所示CuCl− 3 CuCl2− 4 于温度和氯化物浓度. Zhang 等[43] 指出，当 c（Cu2+）= 0.0005 mol∙L−1，溶液温度为 25 °C 时，随着氯离子 浓度从 0 增加到 5.57 mol∙L−1，溶液中可形成铜络 合物（如 CuCl+、CuCl2、 和 等）. 当络合 物中含有较高的氯化物时，络合物的浓度相对增 加量较小. 当 c（Cl− ）= 3 mol∙L−1 时，铜离子最有可 能以 CuCl+的形式存在. 研究发现，金在氯化物溶液中的溶解会受到 诸多工艺变量的影响，包括温度、氧化剂种类、氯 化物浓度以及 pH 值[41] . Ahtiainen 等[38] 研究氯化物溶液浸出金时，发 现来自金矿石中的铁和铜可成为浸出金时所需的 氧化剂，在 c（CaCl2）= 2.8 mol∙L−1 的溶液中，金的浸 出率为 87%. 金浸出率随温度的降低而降低，在 90 °C 时金浸出率为 95%，60 °C 时金浸出率为 73%， 在 25 °C 时金浸出率为 67%. 但在 90 °C 和 98 °C 的温度之间，金浸出率差异不明显，温度的降低只 是显著降低了溶液的氧化能力. 研究中添加的氯 离子浓度（0.6 mol∙L−1）与海水中氯化物浓度相当， 表明未来海水也可作为氯化物浸金过程中的浸出 剂，降低浸出成本. AuCl− 2 AuCl− 2 AuCl− 4 AuCl− 4 Seisko 等[44] 研究了铜离子浓度、温度和氯化物 浓度对氯化铜介质中纯金溶解速率的影响，发现 金溶解速率的增加与温度和较高浓度（>0.5 mol∙L−1） 铜离子的浓度成正比，溶解速率随着铜离子浓度 由 0.75 mol∙L−1 升到 1.0 mol∙L−1 而降低，溶解速率 降低的原因尚不清楚. 为促进金溶解，温度应至少 设置为 65 °C. 研究发现无论氯化物浓度高低，金 都以金离子形式溶解为 ，与 Lampinen 等[45] 的研究结果一致. 计算得出的 氧化为 的 理论平衡电势表明，在所研究的条件下，金离子与 氯离子不会生成 . 在氧化还原电势上检查了 pH 的影响，发现 pH 与氯化铁和氯化铜溶液中的 金溶解速率不相关. Bonsdorff 等[46] 采用固定金电 极进行电化学研究，发现介质移动对金溶解速率 的影响大于温度、铜和氯化物浓度以及 pH 值对金 溶解速率的影响，通过泵调节溶液的流速由 0 到 300 mL∙min−1，金溶解速率增加. 为最大限度地提 高金溶解速率，Lampinen 等[45] 将电极（旋转圆盘电 极）的转速调到大于 1000 r∙min−1 时，金溶解速率几 乎是恒定的. Baghalha 等[47] 用氯化物−次氯酸盐溶液浸出 氧化物金矿. 研究发现浸出液中加入次氯酸钠 (NaOCl)，金的浸出率大于加入 Ca(OCl)2 时金的浸 出率. 在氯化物浸金过程中，HOCl 是生成 [AuCl4 ] − 络合物所需的氧化剂. 对于包裹于硫化矿物（尤其 是黄铁矿）中的金，次氯酸能够氧化硫化物和浸出 金，反应式如（25）和（26）所示. 2FeS2+15HOCl+7H2O → 2Fe(OH)3+ 4SO2− 4 +15Cl−+23H+ （25） 2Au+3HOCl+3H++5Cl− → 2[AuCl4] −+3H2O （26） Nam 等[48] 使用 NaCl–NaOCl 溶液处理浮选后 的含金尾矿，金浸出率为 80%. Hasab 等[49] 采用 NaCl–Ca(OCl)2 溶液处理含硫化物的浮选金精矿， 金浸出率达到 82%. Hasab 等[50] 采用氯化物−次氯 酸盐溶液处理含金的黄铁矿精矿，先用盐酸除去 黄铁矿颗粒上的氢氧化铁层，再经过三个阶段的 氯化物−次氯酸盐浸出、盐酸洗涤后，金的浸出率 达到 96%. Yanuar 等[51] 研究氯化物−次氯酸盐浸 出（印度尼西亚）拉佩−苏姆巴瓦岩石中的金时，得 出的最佳浸金条件是：体积分数为 37% 的盐酸溶 液、体积分数为 12% NaOCl 溶液、液固比为 20，金 的浸出率约为 89%. Pak 等[52] 采用加压氧化预处 理和氯化法相结合的工艺处理高硫难熔金精矿， 先对金精矿预处理，预处理后的金精矿在 pH 值为 4、氧化还原电势高于 1.0 V、c（NaCl）= 1.28 mol∙L−1、 反应温度为 40 °C、液固比为 3、浸出 2 h 的条件下， 金浸出率为 96.54%. 综上，氯化法作为一种卤素浸金方法，能浸出 含硫、难熔的金矿，甚至无需进行压力氧化或焙烧 的预处理. 然而氯化物溶液具有腐蚀性和氧化性， 这在工业规模运用上增加了设备与建筑方面的成本. 3.2    溴化物浸金 自 19 世纪以来，就有学者发现溴是一种极好 的黄金浸出试剂，但有关其作为替代氰化物浸金 的研究却相对较少，主要是由于溴元素具有危险 性，且很难安全地存储或运输[53] . E ⊖ 溴酸根离子具有很高的氧化电位，溴比全八 面体少一个电子，因此是一种能与许多元素发生 反应的强氧化剂[54] . 金在溴化物溶液中的溶解是 一种电化学过程[53] ，金与溴离子的反应如式（27） （ ：标准电极电位）. 影响溴化物溶解金的主要因 素是溴化物和金的浓度、阳极和阴极的 pH 值与电 化学电位. Au+4Br− → AuBr− 4+3e− E ⊖= 0.87 V （27） AuBr− 2 AuBr− 2 AuBr− 4 金在溴化物溶液中发生氧化还原反应生成 ， 分解成金和稳定的 ，反应式如 （28）所示. · 876 · 工程科学学报，第 43 卷，第 7 期