用硫氰酸鹽從硫酸燒渣中浸出金銀試驗(yàn)研究

楊書(shū)懷

(安徽工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 銅陵 244000)

用硫氰酸鹽從硫酸燒渣中浸出金銀試驗(yàn)研究

楊書(shū)懷

(安徽工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 銅陵 244000)

研究了用硫氰酸鹽從吸收二氧化硫廢氣后的硫酸燒渣中浸出金銀,考察了硫氰酸鹽用量、體系pH、液固體積質(zhì)量比、浸出時(shí)間對(duì)金、銀浸出率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在燒渣質(zhì)量100 g、硫氰酸鈉10 g、體系pH=2、液固體積質(zhì)量比2∶1、常溫下攪拌浸出4 h條件下，金浸出率為82.6%，銀浸出率為62.4%，浸出效果較好。

硫氰酸鹽；硫酸燒渣；浸出;金；銀

傳統(tǒng)的金銀浸出一般采用氰化法。氰化法工藝簡(jiǎn)單、金屬浸出率高，但隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，氰化物的劇毒性制約了氰化法的發(fā)展。硫氰酸鹽在酸性溶液中性質(zhì)穩(wěn)定，毒性小，價(jià)格便宜，且與金、銀離子能形成穩(wěn)定的配合物，具有金銀回收率高、操作方便、浸出速度快、用量少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。硫酸燒渣作為硫酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣，目前對(duì)于其綜合利用主要集中在生產(chǎn)球團(tuán)礦等方面，而對(duì)其中金銀的回收研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

在采用硫酸燒渣吸收二氧化硫廢氣的研究結(jié)果[1]基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了用硫氰酸鹽浸出處理后的硫酸燒渣中金銀的工藝原理，以及影響金銀浸出的因素,以探索非氰化法浸出金銀及綜合利用工業(yè)廢渣的可行性。

1 試驗(yàn)原理

硫氰酸鹽對(duì)硫酸燒渣的浸出屬于電化學(xué)腐蝕過(guò)程[2]，主要反應(yīng)如下：

陰極區(qū)反應(yīng)，

陽(yáng)極區(qū)反應(yīng)，

總反應(yīng)，

2 試驗(yàn)原料與方法

2.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料為硫酸燒渣吸收二氧化硫廢氣后所得殘?jiān)渲薪稹y質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.9 g/t和63.6 g/t，其他組成見(jiàn)表1。

表1 殘?jiān)闹饕煞?%

2.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在常溫下進(jìn)行。試樣加水用球磨機(jī)磨至-400目，調(diào)成一定液固體積質(zhì)量比的礦漿，然后加入適量硫氰酸鈉、MnO2氧化劑進(jìn)行攪拌浸出。浸出過(guò)程中用硫酸調(diào)整pH，浸出結(jié)束后再次調(diào)整pH在4～5之間，以便進(jìn)行液固分離。

采用原子吸收法測(cè)定金、銀[5]，計(jì)算浸出率。

3 試驗(yàn)結(jié)果及討論

3.1 體系pH對(duì)金銀浸出率的影響

試驗(yàn)條件：殘?jiān)|(zhì)量100 g，硫氰酸鈉質(zhì)量10 g，液固體積質(zhì)量比2∶1，常溫下攪拌浸出4 h。體系pH對(duì)金、銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 體系pH對(duì)金、銀浸出率的影響

由圖1看出：體系pH在1～3范圍內(nèi)，隨pH升高，金、銀浸出率略有下降；pH>3后，金、銀浸出率明顯下降。在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，MnO2將被還原的Fe2+重新氧化成Fe3+而成為溶解金、銀的氧化劑；隨pH升高，MnO2氧化性減弱，并且Fe3+開(kāi)始水解析出，對(duì)金、銀形成包裹，從而使金、銀浸出率降低。考慮到強(qiáng)酸性介質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕性，試驗(yàn)確定適宜的pH為2。

3.2 硫氰酸鈉用量對(duì)金銀浸出率的影響

試驗(yàn)條件：殘?jiān)|(zhì)量100 g，體系pH=2，液固體積質(zhì)量比2∶1，常溫下攪拌浸出4 h。硫氰酸鈉加入量對(duì)金、銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 硫氰酸鈉用量對(duì)金、銀浸出率的影響

由圖2看出：隨硫氰酸鈉用量增加，金、銀浸出率均有所提高；但硫氰酸鈉用量超過(guò)10 g后，金、銀浸出率提高幅度不大。所以，硫氰酸鈉適宜用量為10 g/100 g,此條件下足以與金、銀形成穩(wěn)定的配合物而將金、銀浸出。

3.3 液固體積質(zhì)量比對(duì)金銀浸出率的影響

試驗(yàn)條件：殘?jiān)|(zhì)量100 g，硫氰酸鈉質(zhì)量10 g，體系pH=2，常溫下攪拌浸出4 h。液固體積質(zhì)量比對(duì)金、銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 液固體積質(zhì)量比對(duì)金銀浸出率的影響

由圖3看出，隨液固體積質(zhì)量比增大，金、銀浸出率均有所提高，這符合典型液固反應(yīng)的共同特點(diǎn)。這是因?yàn)殡S液固體積質(zhì)量比增大，礦漿黏度降低，有利于浸出反應(yīng)進(jìn)行；但液固體積質(zhì)量比過(guò)大，浸出液體積增大，其中金、銀濃度下降，對(duì)后續(xù)處理不利：綜合考慮，確定適宜的液固體積質(zhì)量比為2∶1。

3.4 浸出時(shí)間對(duì)金銀浸出率的影響

試驗(yàn)條件：殘?jiān)|(zhì)量100 g，硫氰酸鈉質(zhì)量10g，體系pH=2，液固體積質(zhì)量比2∶1，常溫下攪拌浸出。浸出時(shí)間對(duì)金、銀浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 浸出時(shí)間對(duì)金銀浸出率的影響

由圖4看出：隨浸出時(shí)間延長(zhǎng)，金、銀浸出率均明顯提高；但浸出時(shí)間超過(guò)4 h后，金、銀浸出率均無(wú)明顯變化，說(shuō)明此時(shí)金、銀浸出基本結(jié)束，繼續(xù)延長(zhǎng)浸出時(shí)間反而降低生產(chǎn)效率。綜合考慮，選擇適宜的浸出時(shí)間為4 h。

3.5 綜合試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)確定的最佳浸出條件(殘?jiān)|(zhì)量100 g，硫氰酸鈉質(zhì)量10 g，體系pH=2，液固體積質(zhì)量比為2∶1，常溫下攪拌浸出4 h)，重復(fù)3次試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 最佳條件下的浸出試驗(yàn)結(jié)果

由表2看出，綜合試驗(yàn)重現(xiàn)性較好，表明采用硫氰酸鈉浸出殘?jiān)械慕稹y具有較好的效果。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用硫氰酸鹽從吸收二氧化硫廢氣后的硫酸燒渣中浸出金銀是可行的，且符合資源綜合利用及環(huán)保要求。

適宜浸出條件(殘?jiān)|(zhì)量100 g，硫氰酸鈉質(zhì)量10 g，體系pH=2，液固體積質(zhì)量比2∶1，常溫下攪拌浸出4 h)下，金浸出率為82.6%；銀浸出率為62.4%。浸出效果較好。

[1] 楊書(shū)懷．硫酸渣吸收二氧化硫廢氣試驗(yàn)研究[J]．無(wú)機(jī)鹽工業(yè)，2012，44(11)：49-51．

[2] 孫戩．金銀冶金[M].2版.北京：冶金工業(yè)出版社，2008：431-436.

[3] 劉秉濤，龐錫濤．硫氰酸鹽法浸取金銀的熱力學(xué)分析[J]．黃金，1995，16(3)：40-42．

[4] 冀少華，安蓮英，唐明林．硫氰酸鹽法從工業(yè)廢渣中浸取金銀的試驗(yàn)研究[J]．礦產(chǎn)綜合利用，2009(1)：43-44．

[5] 于大勇，曹艷君．難浸金礦廢礦渣中金的分析與提取[J]．石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，1997，10(4)：31-33．

Experimental Research on Leaching of Gold and Silver From Pyrite Cinders by Thiocyanate Process

YANG Shuhuai

(AnhuiIndustryPolytechnic，Tongling244000,China)

Leaching of gold and silver from pyrite cinders absorbing sulfur dioxide by thiocyanate process was investigated.The effects of thiocyanate usage,system pH,liquid-to-solid ratio,leaching time on leaching of gold and silver were examined.The results show that leaching rate of gold and silver are 82.6% and 62.4%,respectively under the optimum conditions of pyrite cinders of 100 g,sodium thiocyanate of 10 g,system pH of 2,liquid-to-solid ratio of 2∶1,agitation leaching for 4 hours at room temperature.The leaching effect is better.

thiocyanate;pyrite cinders;leaching;gold;silver

2016-05-05

楊書(shū)懷(1983-)，男，江西九江人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)橐苯瓠h(huán)境保護(hù)。

TF803.21;TF831;TF832

A

1009-2617(2017)01-0016-03

10.13355/j.cnki.sfyj.2017.01.004