彭科波等：金矿非氰化浸金研究进展 875· 基酸具有络合金属离子的能力.铁离子对甘氨酸 的电势，从而降低硫代硫酸盐的消耗.由于甘氨酸 的络合能力强于硫氰酸铵，当甘氨酸加入硫氰酸 具有溶解金的作用，在硫代硫酸盐浸金过程中甘 盐浸出液中时，甘氨酸将与铁离子结合形成比硫 氨酸可作为额外的金浸出剂，提高了金浸出率，且 氰酸铁更稳定的络合物，如式(18)所示(10gK为稳 甘氨酸浸金过程中杂质的溶解非常少，具有高选 定常数).溶液中形成的甘氨酸-铁络合物离子阻 择性 碍了硫氰酸盐与铁离子的氧化反应. 3卤素法浸金 当添加甘氨酸时，金与甘氨酸形成络合物，反 应如式(19)所示，降低了硫氰酸铵的消耗，提高了 卤族元素的化学性质非常活泼，卤族元素原 金的浸出率.在甘氨酸溶液中除了氧、过氧化氢 子的最外电子层上都有7个电子，容易获得1个电 可作为浸金氧化剂外，F也可作为甘氨酸溶液浸 子而形成稳定结构，属于强氧化剂，可直接与金属 金的氧化剂，其反应式如(20)所示.Perea等B在 化合成盐类.卤素离子CT、B、厂均可与金离子 甘氨酸溶液中添加高锰酸钾，金浸出效果优于加 形成稳定的配合物，利用这一性质，常将它们与适 人过氧化氢时的效果 当的氧化剂相结合，组成金的浸出剂.除了氟和 NH2CH2COOH+Fe3+= 砹，其他卤素都曾尝试或用来浸金刃 Fe(NH2CH2COO-)2++H+ logK=10 (18) 3.1氯化法浸金 Au+2NH2CH2COOH= 利用Au3与CI形成配合物AuC这一性质，构 Au(NH2CH2COO)+2H* log K=18 (19) 成了现代从阳极泥中湿法提金的基础.氯化法适 2Au+2NH2CH2COOH+Fe3+ 于处理含碳金矿、酸洗金矿和砷精矿3 Au(NH2CH2COO)+Fe2++2H+ (20) 氯化法的浸金工艺主要分为盐酸介质浸出、 为了进一步证明碱性条件下，甘氨酸能作浸 氯盐（次氯酸盐、氯酸盐等）浸出、电氯化浸出和 金试剂.Oraby等3]在碱性条件下，采用过氧化氢- 氯气浸出等.在氯化法浸出过程中，氯既是浸金的 甘氨酸溶液浸出金银合金，金的浸出率高于硫代 氧化剂，又是金的络合剂9 硫酸盐-乙二胺四乙酸体系或硫代硫酸盐-草酸盐 金与氯离子能否形成离子络合物，取决于浸 体系，并且过氧化氢-甘氨酸溶液中添加OH离子 出液中氯离子的浓度和电极电位的高低 可以提高金的浸出率，浸出液中金与甘氨酸形成 Seisko等研究了氧化还原电位和开路电位 的络合物可用活性炭吸附.Altinkaya等网在碱性 (OCP)对氯化铁和氯化铜浸出金的影响，研究发现 甘氨酸溶液中，采用搅拌反应器浸出难处理金矿 氧化还原电位可用于估算金的溶解速率，氧化还 石.浸出条件如下：甘氨酸浓度为1.25molL、pH 原电位与OCP和金溶解速率的对数呈正相关 值为12、溶液温度为60℃、浸出时间为24h,金的 Seisko等研究了氯化铜浸金的影响因素， 浸出率达到90%.Wu等B采用甘氨酸-硫氰酸盐 研究表明大多数金以AuC5的形式溶解，而不是 溶液浸出浮选金精矿，金的浸出率达到93.15%.硫 AuCI的形式溶解，金在氯化铜溶液中的溶解反应 氰酸盐可通过氰化物生物解毒作用而形成，虽然 如式(21)所示.另外，可通过吹人氧气将亚铜物质 毒性比氰化物小，但对水生生物和人类仍是有害的. 再生成铜离子，反应式如(22)所示，且铜离子是氧 Oraby等对澳大利亚的古河矿区金矿进行原地浸 化反应的催化剂.氧化铜浸金工艺的主要优点是 出ISL).结果表期，在pH值为12.5、cNH2CH2COOH= 氧化剂能再生、再利用.由于在氧气和酸的存在 0.5moL及浸出时间为336h的条件下，金浸出 下，反应中不断生成亚铜离子，综合反应如式(23) 率达到85%以上.在甘氨酸浸金溶液中，高pH值 和(24) 有利于金的浸出，原因是由于溶液中形成了氢氧 Au+2CI-+Cu2+-AuCl+Cu* (21) 化二乙酸乙酯和稳定性高的甘氨酸乙酯，加速了 4Cu*+4H*+02→4Cu2++2H20 (22) 金浸出速率. 4Au+4H+02+8CI4AuCl+2H2 (23) 综上，学者对甘氨酸的浸金机理和协同浸出 作用做了广泛研究.当使用氨基酸与硫代硫酸盐 4Au+12H+302+16CI-→4AuC17+6H20(24) 的混合试剂进行金的浸出时，氨基酸与Cu形成 然而，上述方程是简化的，因为在氯化物溶液 的络合物比氨水更稳定，这有助于降低混合溶液 中，铜通常以复杂形式存在，能否形成络合物取决基酸具有络合金属离子的能力. 铁离子对甘氨酸 的络合能力强于硫氰酸铵，当甘氨酸加入硫氰酸 盐浸出液中时，甘氨酸将与铁离子结合形成比硫 氰酸铁更稳定的络合物，如式（18）所示（logK 为稳 定常数）. 溶液中形成的甘氨酸−铁络合物离子阻 碍了硫氰酸盐与铁离子的氧化反应. 当添加甘氨酸时，金与甘氨酸形成络合物，反 应如式（19）所示，降低了硫氰酸铵的消耗，提高了 金的浸出率. 在甘氨酸溶液中除了氧、过氧化氢 可作为浸金氧化剂外，Fe3+也可作为甘氨酸溶液浸 金的氧化剂，其反应式如（20）所示. Perea 等[35] 在 甘氨酸溶液中添加高锰酸钾，金浸出效果优于加 入过氧化氢时的效果. NH2CH2COOH+Fe3+ = Fe( NH2CH2COO− )2+ +H + logK= 10 （18） Au++2NH2CH2COOH = Au(NH2CH2COO)− 2+2H+ logK= 18 （19） 2Au+2NH2CH2COOH+Fe3+ → Au(NH2CH2COO)− 2+Fe2++2H+ （20） 为了进一步证明碱性条件下，甘氨酸能作浸 金试剂. Oraby 等[33] 在碱性条件下，采用过氧化氢− 甘氨酸溶液浸出金银合金，金的浸出率高于硫代 硫酸盐−乙二胺四乙酸体系或硫代硫酸盐−草酸盐 体系，并且过氧化氢−甘氨酸溶液中添加 OH−离子 可以提高金的浸出率，浸出液中金与甘氨酸形成 的络合物可用活性炭吸附. Altinkaya 等[28] 在碱性 甘氨酸溶液中，采用搅拌反应器浸出难处理金矿 石. 浸出条件如下：甘氨酸浓度为 1.25 mol∙L−1、pH 值为 12、溶液温度为 60 °C、浸出时间为 24 h，金的 浸出率达到 90%. Wu 等[34] 采用甘氨酸−硫氰酸盐 溶液浸出浮选金精矿，金的浸出率达到 93.15%. 硫 氰酸盐可通过氰化物生物解毒作用而形成，虽然 毒性比氰化物小，但对水生生物和人类仍是有害的. Oraby 等[36] 对澳大利亚的古河矿区金矿进行原地浸 出（ISL）. 结果表明，在pH 值为12.5、c(NH2CH2COOH)= 0.5 mol∙L−1 及浸出时间为 336 h 的条件下，金浸出 率达到 85% 以上. 在甘氨酸浸金溶液中，高 pH 值 有利于金的浸出，原因是由于溶液中形成了氢氧 化二乙酸乙酯和稳定性高的甘氨酸乙酯，加速了 金浸出速率. 综上，学者对甘氨酸的浸金机理和协同浸出 作用做了广泛研究. 当使用氨基酸与硫代硫酸盐 的混合试剂进行金的浸出时，氨基酸与 Cu2+形成 的络合物比氨水更稳定，这有助于降低混合溶液 的电势，从而降低硫代硫酸盐的消耗. 由于甘氨酸 具有溶解金的作用，在硫代硫酸盐浸金过程中甘 氨酸可作为额外的金浸出剂，提高了金浸出率，且 甘氨酸浸金过程中杂质的溶解非常少，具有高选 择性. 3    卤素法浸金 卤族元素的化学性质非常活泼，卤族元素原 子的最外电子层上都有 7 个电子，容易获得 1 个电 子而形成稳定结构，属于强氧化剂，可直接与金属 化合成盐类. 卤素离子 CI−、Br−、I −均可与金离子 形成稳定的配合物，利用这一性质，常将它们与适 当的氧化剂相结合，组成金的浸出剂. 除了氟和 砹，其他卤素都曾尝试或用来浸金[37] . 3.1    氯化法浸金 AuCl− 利用 Au 4 3+与 CI−形成配合物 这一性质，构 成了现代从阳极泥中湿法提金的基础. 氯化法适 于处理含碳金矿、酸洗金矿和砷精矿[38] . 氯化法的浸金工艺主要分为盐酸介质浸出、 氯盐（次氯酸盐、氯酸盐等）浸出、电氯化浸出和 氯气浸出等. 在氯化法浸出过程中，氯既是浸金的 氧化剂，又是金的络合剂[39] . 金与氯离子能否形成离子络合物，取决于浸 出 液 中 氯 离 子 的 浓 度 和 电 极 电 位 的 高 低 [40] . Seisko 等 [41] 研 究 了 氧 化 还 原 电 位 和 开 路 电 位 (OCP) 对氯化铁和氯化铜浸出金的影响，研究发现 氧化还原电位可用于估算金的溶解速率，氧化还 原电位与 OCP 和金溶解速率的对数呈正相关. AuCl− 2 AuCl− 4 Seisko 等[42] 研究了氯化铜浸金的影响因素， 研究表明大多数金以 的形式溶解，而不是 的形式溶解，金在氯化铜溶液中的溶解反应 如式（21）所示. 另外，可通过吹入氧气将亚铜物质 再生成铜离子，反应式如（22）所示，且铜离子是氧 化反应的催化剂. 氯化铜浸金工艺的主要优点是 氧化剂能再生、再利用. 由于在氧气和酸的存在 下，反应中不断生成亚铜离子，综合反应如式（23） 和（24）. Au+2Cl−+Cu2+ → AuCl− 2+Cu+ （21） 4Cu++4H++O2 → 4Cu2++2H2O （22） 4Au+4H++O2+8Cl− → 4AuCl− 2+2H2 （23） 4Au+12H++3O2+16Cl− → 4AuCl− 4+6H2O （24） 然而，上述方程是简化的，因为在氯化物溶液 中，铜通常以复杂形式存在，能否形成络合物取决 彭科波等： 金矿非氰化浸金研究进展 · 875 ·