硫代硫酸盐法浸金基本原理(一)
【我来说两句】2006-8-3115:47:57中国选矿技术网浏览1334次收藏
【摘要】:
金能与硫代硫酸根离子生成稳定的络合物[Au(S
2
0
3
)
2
]3-,如:
Au++2S
2
0
3
2-====[Au(S
2
0
3
)
2
]
3-△Gө
298
=-1022kJ/mol
金与硫代硫酸盐络合的趋势相当大,其络离子的不稳定常数K
不
=1×10-28,
表明在酸性介质中既不氧化也不分解。
金溶解于硫代硫酸盐溶液的反应为:
1
2Au+4S
2
O
3
2-+H
2
O+——O
2
(气)====
2Au(S
2
O
3
)
2
3-+2OH-
2
此反应的△Gө
298
=-24.2kJ/mol。实验证明欲使金顺利溶解,溶液应保持
NH
3
、Na
2
S
2
0
3
和Cu(NH
3
)
4
2+适当的浓度。
1)硫代硫酸盐的化学性质
硫代硫酸盐是含有S
2
0
3
2-基团的化合物,它可看作是硫酸盐中一个氧原子
被硫原子取代的产物。
硫代硫酸盐与酸作用时形成的硫代硫酸立即分解为硫和亚硫酸,后者又
立即分解为二氧化硫和水,反应式为:
S
2
O
3
2-+2H+
====H
2
O+S0
2
+S
因而浸出过程需要在碱性条件下进行。
S
2
O
3
2-中两个S原子的氧化价平均为+2,它具有温和的还原性:
S
2
O
3
2-+4Cl
2
+5H
2
0====
2SO
4
2-+8Cl-+lOH+
2S
2
O
3
2-+I
2
====S
4
O
6
2-+2I-
因此,浸出过程中适当地控制氧化条件是必须的。
硫代硫酸盐另一重要性质是它能与许多金属(金、银、铜、铁、铂、把、
汞、镍、锅)离子形成络合物,如:
Au++2S
2
O
3
2-====
Au(S
2
0
3
)
2
3-
Ag++2S
2
O
3
2-====
Au(S
2
0
3
)
2
3-
这是硫代硫酸盐法浸出金、银的基础理论之一。
最重要的硫代硫酸盐是硫代硫酸钠Na
2
S
2
0
3
(Na
2
S
2
0
3
·5H
2
0)和硫代硫酸铰
(NH
4
)
2
S
2
0
3
,两者通常均为无色或白色粒状晶体。
在有氧存在时,金在硫代硫酸盐溶液中可能发生如下的反应:
4Au+8S
2
0
3
2-+O
2
+2H
2
0====
4Au(S
2
0
3
)
2
3-+40H-
二价铜氨络离子在金溶解过程中可能有如下的作用过程:
Au+5S
2
O
3
2-+Cu(NH
3
)
4
2+====Au(S
2
0
3
)
2
3-+4NH
3
+
Cu(S
2
0
3
)
3
5-
Au+2S
2
O
3
2-+Cu(NH
3
)
4
2+====Au(S
2
0
3
)
2
3-+4NH
3
+
Cu(NH
3
)
2
+
金与硫代硫酸根形成稳定的络合物。硫代硫酸盐在碱性介质中比较稳定,
因为硫代硫酸盐的氧化产物连四硫酸盐,在碱性条件下约有60%又转变成硫代硫
酸盐:
53
2S
4
O
6
2-+3OH-====——S
2
O
3
2-+S
3
O
6
2-+
——H
2
O
22
但是,介质溶液的pH不宜太高,pH太高促使S
2
O
3
2-发生歧化反应产出S2-:
3S
2
O
3
2-+6OH-====4S
2
O
3
2-+S
3
O
6
2-+
3H
2
O
2)硫代硫酸盐浸金的热力学原理
表1列出了与金银氨性硫代硫酸盐浸出有关物质的标准生成自由能,其
数据来自Latimer和Pourbaix的数据。根据这些数据计算表明,以上反应中的
标准自由能变化均为负值,表明硫代硫酸盐法浸出金在热力学上是可行的。
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