硫脲法提进金及其溶金原理

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟废电路板硫脲提金在有色金属资源稀缺，电子废弃物持续高速增长的今天，对电子废物中的金属进行资源化再利用意义深远。

本研究采用微波消解电感耦合等离子体发射光谱法(ICPAES)，结合火焰原子吸收法(FAAS)、碘量法对废电路板中18 种金属元素进行物源分析，根据分析结果，针对废电路板中以铜为主的贱金属含量高且含有一定量贵金属的特点，提出采用二次酸浸预处理反应贱金属，随后选用绿色非氰试剂硫脲选择性浸取贵金属金银，浸出液采用贱金属锌粉、铁粉置换回收。

试验结果表明：二次酸浸预处理相对于传统的酸浸预处理而言，产生更少的氮氧化物有害气体，铜的浸出率高达97.6%，在相对温和、高效、绿色浸出贱金属的同时，通过浸出体系的优化设计使得原本因混合浸出而难以得到回收的贵金属银的回收变成了可能。

硫脲对废电路板中金银的浸取高效、快速、温和、绿色，金的浸出率为95.1%，银的浸取率为80.5%。

锌粉、铁粉对硫脲浸出液的金银置换试验中，金银的置换回收率都达到90%左右。

微波消解ICPAES 法对废电路板中18 种金属成分的分析，快速简便，数据可靠，RSD 小于3.7%(n=6)，加标回收率为91～111%，适用于废电路板中多种金属元素不同含量的同时测定。

预处理试验中，选用硝酸硫酸混酸体系进行一次浸出，在体系设计优化过程中，尽可能减少硝酸的用量，从源头上控制氮氧化物的生成，同时减少银在一次浸出中的浸出量，实验中产生的少量氮氧化物采用水吸收法，获得稀硝酸;试验结果表明：以10g 金属颗粒为例，固液比取1：10，最佳条件为：硝酸浓度为1.2mol/L，硫酸浓度为3mol/L，反应时间为1.5h，搅拌速度为400r/min，反应温度为50℃，铜的浸出率为89.2%，针对一次温和浸出90%左右铜的浸出率，提出采用稀硝酸进行二次浸出以减少或消除剩余贱金属对提金的不利影响，铜的二次浸出率达到97.6%，同时有利于硝酸二次浸出的。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硫脲法提金原理及操作因素
硫脲又名硫化尿素，分子式为SCN2H4，是白色具光泽的菱形六面体，味苦，密度为1.405 克/厘米3，易溶于水，水溶液呈中性。

硫脲毒性小，无腐蚀性，对人体无损害。

硫脲能溶金为试验所证实，在氧化剂存在下，金呈Au(SCH2H4)2+络阳离子形态转入硫脲酸性液中。

硫脲溶金是电化学腐蚀过程，其化学方程式可以用下式表示：
Au+2SCN2H4=Au(SCN2H4)2++e
选择适宜的氧化剂是硫脲酸性溶金的关键问题，较适宜的氧化剂为Fe3+和溶解氧，因此硫脲溶金的化学反应式可表示为：
Au+2SCN2H4+Fe3+=Au(SCN2H4)2++Fe2+
Au+1/4O2+H++2SCN2H4=Au(SCN2H4)2++1/2H2O
硫脲溶金所得贵液根据其所含量的高低，可采用铁、铝置换或电积方法沉金，金泥熔炼得到合质金。

金泥熔炼工艺与氰化金泥相同。

硫脲溶金时的浸出率主要取决于介质的PH 值、氧化剂类型与用量、硫脲用量、矿物组成及金粒大小，浸出温度、浸出时间及浸金工艺等因素。

硫脲在碱性液中不稳定，易分解为硫化物和氨基氰，但硫脲在酸性介质中较稳定。

因此从硫脲的稳定性考虑，硫脲提金时一般采用硫脲的稀硫酸溶液作浸出剂，而且应该注意先加酸后加硫脲，以免矿浆局部温度过高而使硫脲水解失效。

介质酸度与硫脲浓度有关，酸度随硫脲浓度提高而降低，在常用硫脲用量条件下介质PH 值以小于1.5 为宜，但酸度不宜太大，否则会增加杂质的酸溶量。

碱性硫脲提金体系稳定性的试验研究黄金,它不但具有华贵色泽,而且易于冶炼和加工,所以人们利用黄金制成各种金饰与金器,同时,黄金作为国际货币领域的硬通货,被各国政府用于货币储备。

近年来,黄金作为装饰文化与财富的象征,深切地影响着世界各国社会经济的稳定和发展。

一直以来,氰化提金都是黄金湿法提取的重要方法,但在氰化提金过程中产生大量的含氰污水,给自然环境造成极大的危害,为此,人们将探寻的目光对准无毒的硫脲,但随着对酸性硫脲的深入研究与应用,其不足之处亦开始凸显。

为了克服酸性硫脲的提金缺点,人们提出碱性硫脲提金工艺。

本课题中,首先,综合评述历来对硫脲提金的研究,深入了解酸性硫脲提金工艺,在优化工艺条件的同时,利用某含金硫精矿进行了酸性硫脲提金的试验研究,得到金回收率57.75%的浸出效果。

在酸浸之前,借助现代化测试技术发现矿样为一种“难处理含金”矿物,并利用氧化焙烧方法进行预处理。

其次,从分子结构入手对碱性浸金体系中硫脲的稳定性进行研究,借助配位键理论,预先挑选稳定剂种类,采用在水样中添加试剂的方法,筛选出本研究中所利用的稳定剂,强化抑制碱性条件下硫脲的分解现象,使硫脲在碱性条件下的分解率由87.03%降低到38.64%。

最后,详细探讨了金在碱性条件下的溶解机理,系统构建碱性硫脲提金体系,优化碱性硫脲体系影响因素,对某含金硫精矿进行了实际矿石碱性硫脲提金试验,得到金回收率51.90%的试验效果。

通过两种环境下硫脲浸金对比试验,得知酸性硫脲体系在浸金的效果上略为优于碱性硫脲体系。

但是,在酸性环境中,由于强酸条件的存在,使设备的腐蚀严重,溶液的再生和净化工序复杂,对自然环境的危害较大。

综合考虑,碱性硫脲提金体系还是有其先进的地方,是值得我们继续努力尝试利用的一种浸金方法。

硫脲铁浸法提金工业生产新工艺硫脲铁浸法提金工业生产是一种常用的金提取工艺，它可以从含金矿石中高效地提取金属金。

下面是对硫脲铁浸法提金工业生产新工艺的概括介绍，字数控制在2000字以内。

1.工艺原理：硫脲铁浸法提金工艺基于硫脲和铁离子之间的氧化还原反应，通过将含金矿石浸泡在硫脲铁溶液中，使金离子与硫脲发生反应生成难溶的金硫脲络合物，然后通过浸出和沉淀等步骤，将金从溶液中分离出来。

2.工艺流程：硫脲铁浸法提金的工艺流程主要包括以下几个步骤：-矿石预处理：对含金矿石进行破碎、磨矿等预处理工序，使矿石颗粒尺寸适宜于浸出反应。

-浸出：将矿石放入浸出槽中，加入硫脲铁溶液，控制温度、浸出时间和溶液浓度等条件，促使金与硫脲发生络合反应。

-过滤：将浸出液进行固液分离，通过过滤器或压滤机等设备，去除矿渣和固体杂质。

-沉淀：对过滤后的溶液进行沉淀处理，通过加入还原剂或调节溶液酸碱度，使金形成难溶性沉淀物。

-分离和精炼：将沉淀物进行分离、洗涤和干燥处理，然后进行金的精炼和提纯，得到高纯度的金属。

3.新工艺改进：在传统的硫脲铁浸法提金工艺基础上，新工艺改进主要集中在以下几个方面：-高效浸出剂的应用：使用更高效的硫脲铁浸出剂，提高金的浸出速率和回收率。

同时，考虑环境因素，选择对环境友好的浸出剂。

-浸出条件优化：通过调节浸出温度、溶液浓度、PH值等参数，优化浸出反应条件，提高金的浸出效果。

-固液分离技术改进：采用先进的固液分离技术，如离心机、膜过滤等，提高过滤效率和产品质量。

-沉淀处理改进：优化沉淀剂的选择和添加方式，提高金的沉淀速度和纯度。

同时，研究新型的沉淀剂和萃取剂，提高金的回收率和提纯度。

-废水处理：加强废水处理工艺，采用物理、化学和生物处理方法，减少对环境的污染。

4.优势与挑战：硫脲铁浸法提金工业生产具有以下优势：-提取效率高：相较于其他金提取工艺，硫脲铁浸法可以实现较高的金提取率。

-工艺成熟：硫脲铁浸法提金工艺已经在工业应用中得到广泛验证和应用，具备可靠性和稳定性。

为了确定酸性硫脲浸出金的最佳条件，加布拉分别对硫酸铁浓度、硫脉浓度、硫酸浓度、温度、洗涤速率、固酸比、氧化剂的种类及数量等因素对浸出速度及金提取率的影响进行了详细研究：1)硫酸铁浓度的影响试验处理的含金黄铁矿精矿的成分如表1。

当固酸比为30%时，用不同浓度的Fe2（SO4）3进行试验获得浸出速度与硫酸铁浓度的关系如图1。

表1 含金黄铁矿精矿化学分析元素Au Ag As TFe Si Ca Al S Mg Na Mn Cu C含量50 8.5 1 22.6 3.66 3.15 3.66 15.7 1.69 1.51 0.28 0.04 1.05由该图可见，Fe2（SO4）3的物质的量浓度从0.0037mol/L（1.5g/L）增至0.0153mol/L(6g/L）时，金浸出速度增大，而浓度超过0.153mol/L后，浸出速度不再改变。

2)硫脉浓度的影响硫脉浓度对金浸出速度的影响如图2所示，浸出速度是随硫脉浓度的增高而增大，且在0.197mol/L（15g/L）达到最佳值，即浸出时间60min，金的提取率约95%。

硫脲浓度最佳值由于原料及实验条件的不同，各研究者报道的数据有较大差异，国外的另一研究报告确定的硫脲最佳质量浓度是4g/L，而我国近年较大规模工业试验采用的硫脲最佳质量分数为0.2%-0.3%。

上图2还表明，浓度过高会出现钝化现象。

即当溶金量达到最大值时，继续提高硫脲浓度，溶金量反而有所降低。

这是因为硫脲分解造成单质硫在金表面析出和形成钝化膜，从而阻碍金的溶解。

3)硫酸浓度的影响金溶解可在硫酸、盐酸和硝酸的硫脲溶液中进行，但以硫酸硫脲溶液中最好。

在酸度不大时（质量分数0.1%-0.5%），溶解就能进行，酸度为0.1%-2%时，金有较稳定的溶解速度。

硫酸在硫脲浸出金的过程中，不仅起配位作用，而且对硫脲的分解起保护作用，故它是一种调整剂也是一种保护酸。

许多研究报告认为，随硫酸浓度的增高，金的浸出速度明显上升，即pH控制越低，金的浸出率也越高。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硫脲溶解金、银的试验
硫脲能溶解金、银的性能早在1869 年就被发现，但对它的系统理论研究
始于20 世纪30 年代，近三四十年才大力开展应用研究。

台湾省矿业研究及服务组织的C.K.Chen（陈）等分别对纯度99.9%的金盘、
银盘以及基隆金瓜石（Chin Kua Shia）产的含金50g／t、银200g／t、铜6.02% 的矿石，进行了氰化物和硫脲溶液浸出金、银、铜的实验对比，试验结果表
明，当金盘与银盘以125r／min 分别在含0.5%NaCN、0.05%CaO 的溶液中旋
转时，金、银的氰化溶解速度分别为3.54×10－4 和1.29×10－4mg／
（cm2·s）。

当浸出液改用含1%硫脲、0.55 硫酸、0.1%Fe3＋时，金、银的溶解速度比在氰化液中分别快12.2 倍和10.8 倍。

当使用金瓜石的矿粉分别在含0.5%硫脲、0.5%硫酸、0.1%Fe3＋与含
0.5%NaCN、0.5%CaO 溶液、液温25℃和101.325kPa（1atm）条件下进行对比浸出试验时，不同时间金、银、铜的溶解曲线如图1～图3 所示。

图1 金在硫脲和氰化钠溶液中的溶出量
图2 银在硫脲和氰化钠溶液中的溶出量
图3 铜在硫脲和氰化钠溶液中的溶出量
从图中可以看出，矿石中金、银在硫脲液中的溶解速度比在氰化物溶液中要
快些，铜在硫脲液中的溶解速度则比在氰化物液中慢得多。

由于通常把从金矿
石中进入溶液的铜视为有害杂质，故在铜于硫脲液中的溶出速度慢这点上，硫
脲浸出金优于氰化浸出金。

酸性体系硫脲浸金及金的回收研究进展酸性体系硫脲浸金的原理是利用硫脲与金反应生成溶解性的金硫脲络合物，从而使金从矿石或废弃物中溶解出来。

这种方法相对于氰化法具有较低的毒性和环境影响，因此备受关注。

研究表明，酸性体系硫脲浸金具有高效、经济、环保等优点。

近年来，酸性体系硫脲浸金的研究主要集中在以下几个方面：1.浸金条件的优化：浸金实验中，浸金条件的选择对浸金效果有重要影响。

研究者通过调节浸金温度、酸度、硫脲浓度等参数，优化了浸金条件，提高了金的浸出率。

2.浸金机理的研究：了解浸金机理对于进一步优化浸金工艺、提高浸出率非常重要。

研究者通过X射线衍射、扫描电子显微镜等技术手段分析了金在酸性硫脲体系中的溶解过程，揭示了浸金机理。

这些研究有助于揭示硫脲浸金的反应动力学和热力学特征。

3.浸金过程中的影响因素：浸金过程中，存在多种因素会影响浸金效果。

研究者通过研究金矿石成分、金细度、反应时间等因素对浸金效果的影响，为实际生产中的应用提供了参考依据。

酸性体系硫脲浸金的优点在于操作简单、浸出率较高、废液处理相对容易等。

然而，也存在一些缺点需要进一步研究和改进。

比如，硫脲在浸金过程中容易分解，导致浸金效果下降；同时，硫脲浸出液中存在一些杂质，影响后续金的回收。

因此，未来的研究可以着重于寻找稳定的硫脲替代品，或者优化废液处理工艺，以进一步提高酸性体系硫脲浸金技术的应用效果。

总结起来，酸性体系硫脲浸金是一种具有潜力的金回收技术。

未来的研究应该集中于优化浸金条件、揭示浸金机理、研究影响因素以及改进相关缺点。

通过不断深入研究和改进，酸性体系硫脲浸金技术有望在金回收领域中得到更广泛的应用。