碱性硫脲提金体系稳定性的试验研究

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废电路板硫脲提金

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。

硫脲法提金原理及操作因素

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。

硫脲浸金技术研究现状

摘要：针对氰化浸金存在环境不友好、生产周期长的不足，诸多非氰浸金方法得以研究和应用。
综合阐述了硫脲浸金技术的研究现状，主要有酸Ｉ陛硫脲浸金体系、碱性硫脲浸金体系、硫脲浸出贵
液回收等，展望了今后的研究重点。
关键词：酸性硫脲；碱性硫脲；金；浸出；回收
同时，硫脲易发生氧化反应生成二硫甲脒（（ＳＣＮＨ））。相应的标准电极电位为：
（ＳＣＮ２Ｈ３）２＋２Ｈ＋２ｅ－￣２ＳＣ（ＮＨ２）２；
Ｅ（ｓｃＮ，Ｈ），／ｓｃ（ＮＨ２）２＝０．４２Ｖ。
副反应，增加硫脲的损耗，均不宜作为酸性硫脲介质
的氧化剂。
１．２酸性硫脲稳定性
此反应式是酸性介质硫脲浸金的基础，浸出过程
会受到诸多因素的影响，其中酸性硫脲浸金体系的稳
定性和氧化剂的选取至关重要Ｊ。
黄金ＧＯＬＤ
２０１４年第２期／第３５卷
硫脲浸金技术研究现状
严永谋，孟奇。．ｒ，崔毅琦，朱坤，杨富，杨同正
（１．云南黄金集团北衙矿业有限公司；２．昆明理工大学国土资源工程学院；３．云南省金属矿尾矿二次利用工程研究中心）
收稿日期：２０ｌ３一ｌ２— ２２
酸性硫脲直接浸出含有铜、硫等杂质的金矿石效

硫脲法提金的基本原理及影响硫脲熔金的主要因素

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟硫脲法提金的基本原理及影响硫脲熔金的主要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。

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。

硫脲溶金时需增加一定量的氧化剂，较为理想的氧化剂为二氧化锰、二硫甲脒、高价铁盐和溶解氧。

硫脲酸性液溶金时只要维持矿浆中溶解氧的浓度，高价铁盐可得到再生。

硫脲为有机络合物，在酸性液中可以和许多金属阳离子形成络阳离子，除汞外，其他金属的硫脲络阳离子的稳定性小，因此硫脲酸性液溶金具有较高的选择性。

但原料中的铜、铋氧化物会酸溶，并与硫脲络合而降低硫脲浸金效果和增加硫脲用。

硫脲溶解金、银的试验

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。

碱性硫脲浸金的研究现状与发展趋势

中图分类号：ＴＦ８３１文献标识码：Ａ文章编号：１００４ — ０６７６（２０１３）０２．００７８．０４
ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｒｅｎｄｏｆＬｅａｃｈｉｎｇＧｏｌｄｗｉｔｈＡｌｋａｌｉｎｅＴｈｉｏｕｒｅａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｇｏｌｄｌｅａｃｈｉｎｇｗｉｔｈａｌｋａｌｉｎｅｔｈｉｏｕｒｅａｓｏｌｕｔｄ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｅｉｃｆｉｅｎｔ，ｎｏｎｔｏｘｉｃａｎｄｔｈｅｍｏｓｔｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇｇｏｌｄｗｉｔｈｃｙａｎｉｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｇｏｌｄｌｅａｃｈｉｎｇｉｎａｃｉｄｉｃｔｈｉｏｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｇｏｌｄｌｅａｃｈｉｎｇｂｙａｌｋａｌｉｎｅｔｈｉｏｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎａｒｅｇｏｏｄｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，ｅａｓｉｅｒｔｏｒｅｇｅｎｅｒａｔｅａｎｄｔｏｐｕｒｉｆｙｔｈｅｌｉｘｉｖｉｕｍｓ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｇｏｌｄｌｅａｃｈｉｎｇｗｉｔｈａｌｋａｌｉｎｅｔｈｉｏｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔａｔｅｄ．Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓａｎｄｏｘｉｄａｎｔｓｏｆｇｏｌｄｌｅａｃｈｉｎｇｗｉｔｈａｌｋａｌｉｎｅｔｈｉｏｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓａｎｄｕｎｒｅｓｏｌｖｅｄｑｕｅｓｔｉｏｎｓｏｆｇｏｌｄｌｅａｃｈｉｎｇｗｉｔｈａｌｋａｌｉｎｅｔｈｉｏｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｓｗｅｒｅｅｘｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｌｋａｌｉｎｅｔｈｉｏｕｒｅａ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ；ｏｘｉｄａｎｔ；ｇｏｌｄｌｅａｃｈｉｎｇ

硫脲在提取贵金属中的应用研究

硫脲在提取贵金属中的应用研究摘要: 本文重点论述了用硫脲提取金的应用研究，作为人类较早发现和利用的金属之一，黄金由于稀少、珍贵的特点，自古以来受到人类的重视。

黄金在世界经济生活中发挥着非常重要的作用，金矿的开采、提取和冶炼技术对社会各方面的发展有着极其重要的影响。

长期以来，为了实现高效无毒，合理开发和利用低品位及难浸的金矿，国内外开展了大量的研究，提出了多种浸金方法。

本文介绍了各种提取金的方法,并对各种方法的原理和主要特点作了简单介绍。

并且介绍了最有希望取代氰化法浸金的硫脲法近年来的研究进展。

同时介绍了酸性硫脲﹑碱性硫脲法的原理及特点，指出了碱性硫脲法浸金尚待解决的问题。

以及论证了硫脲浸金主要影响因素，较详细地讨论了常规硫脲浸出法，硫脲浸出-SO2还原法，硫脲浸出-铁板置换法特点及一般规律。

文中最后展望了硫脲提取金的发展前景。

关键词: 贵金属金的提取方法硫脲法浸金发展趋势贵金属主要是指金、银和铂族金属（钌、铑、钯、锇、铱、铂）等8种金属元素。

这些金属大多数都拥有美丽鲜艳的色泽，而且对化学药品的抵抗力非常大，在通常情况下不易引起化学反应。

贵金属在地壳中的含量极低而且很分散，通常以微量组分存在于某些基性及超基性的火成岩当中。

贵金属由于它的物理化学特性，除作饰物和货币以外，在工业、电子信息、航天、军工等领域也有着广泛的应用，例如，生产硝酸用铂铑催化网，石油工业用铂重整催化剂。

以Pt、Pd、Rh主要成分的汽车尾气净化催化剂，新能源燃料电池用Pt催化剂等等[1]。

贵金属对新技术的发展起着越来越重要的作用，许多国家将其列为战略物资。

由于贵金属在地壳中的储量稀少，含量极低，价格昂贵，而且应用广泛，所以对于贵金属的提取研究显得非常重要。

贵金属的生产过程，一般分为富集和分离、精炼2个阶段，前者以品位很低的矿石或其他原料为对象。

通过选矿和冶金的方法分离大量脉石及非贵金属矿物而获得贵金属富集物或精矿。

后者包括贵金属富集物或精矿分组溶解或一次全部溶解，进一步分离杂质元素，利用各贵金属的“个性”进行粗略分离，然后将各个粗金属精炼为商品纯金属[2]。

碱性硫脲溶金的研究

碱性硫脲溶金是一种用于溶解金和其他贵金属的溶液，主要由硫脲、硫酸钠和氢氧化钠组成。

碱性硫脲溶金具有较高的溶解度和较低的氧化性，因此在金属加工、电镀和精细化工等行业中有着广泛的应用。

碱性硫脲溶金的研究主要集中在改善其溶解度、降低氧化性、提高使用寿命和降低生产成本等方面。

为了提高溶解度，可以增加硫脲的浓度或提高溶解温度，也可以使用更高纯度的原料。

为了降低氧化性，可以使用抗氧化剂或采用低氧环境下的生产工艺。

为了提高使用寿命，可以使用防腐剂或采用精细过滤工艺。

为了降低生产成本，可以优化生产工艺，提高原料的使用效率，并使用低成本的原料。

此外，碱性硫脲溶金的研究还包括探索新型的溶剂和改进生产工艺，以及开发更高效、更环保的应用方法。

例如，可以研究使用低温或省能溶剂的溶解方法，或者开发用于回收金属的新型技术。

此外，碱性硫脲溶金还可以用于合成复杂的有机化合物，例如药物和香料。

在这些方面的研究中，可以使用各种化学分析技术来研究碱性硫脲溶金的性质和反应机制，并通过模拟和实验验证其可行性。

碱性硫脲浸金影响因素及浸出机理研究

碱性硫脲浸金影响因素及浸出机理研究近年来,随着环保要求的逐步提高,低毒环保的非氰浸金药剂硫脲受到了研究者的关注。

目前,硫脲浸金的研究分为酸性体系和碱性体系两大类。

与在酸性体系相比,在碱性体系中硫脲浸金具有更好的选择性,且对设备没有腐蚀。

但是,碱性硫脲浸金理论还不完善,金浸出率低于氰化浸出指标,氧化剂选择不合适会造成硫脲的大量消耗。

本文以埃塞俄比亚NMIC公司提供的金矿石为试验样品,利用常规氰化浸出及酸性硫脲浸出试验对矿样的可浸性进行了研究,在最佳条件下得到的浸出率分别为92.41%和74.50%,可知该矿样属于易浸样品。

根据氧化还原电位理论选取空气中氧作为氧化剂,通过碱性体系硫脲浸金试验考察了氧化剂、焙烧预处理、炭浸工艺、充气效果等因素对浸出率的影响规律。

试验过程中为了实现不同的充气效果,设计了常规充气、螺旋空气管充气、微孔材料充气三种充气装置,并通过氧总转移系数测定确定了这三种装置的增氧能力依次增大。

碱性硫脲浸金试验结果表明,使用微孔材料充气能够将金浸出率提高30%左右,而焙烧预处理、炭浸工艺所能提高的浸出率均在10%左右。

在微孔材料充气条件下进行了碱性硫脲浸金的单因素条件试验,考察了硫脲用量、稳定剂用量、矿浆液固比、矿浆初始pH、浸出时间、空气充气量、搅拌桨转速等试验条件对金浸出率的影响规律,得到优化后的试验条件为:硫脲用量1.5 kg/t、六偏磷酸钠用量1.5 kg/t、矿浆液固比3:1、矿浆初始pH为11.5、浸出时间8 h、空气充气量0.8 L/min、搅拌桨转速300 r/min,得到的浸出率为54.27%。

在酸碱不同体系中进行了硫脲溶解金箔片试验,采用原子力显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析等检测手段对溶金情况进行了分析,并采用两段浸出试验对分析结果进行了验证;在碱性体系中进行了不同气体充气的硫脲浸金试验。

结果表明,碱性体系中硫脲溶金的速率远低于酸性体系,碱性体系硫脲浸金更容易形成钝化膜;碱性硫脲浸金过程中,采用氮气、空气、纯氧充气时矿浆溶氧量分别为1.6 mg/L、8.1 mg/L、32.9 mg/L,而浸出率分别为48.64%、52.94%、53.64%,溶氧量差别明显但浸出率变化不大,分析认为除了溶氧量外,充气形成的大量湍流也是浸出率提高的重要原因。

硫脲浸金研究进展

白静等7对废旧手机电路板酸性硫脲浸金过程的表观动力学进行的研究表明酸性硫脲浸金过程的控制步骤为固体产物层扩散控制其浸出过程动力学方程为123123kdt为金浸出率kd为固体产物层控制扩散速率常数t为反应时间硫脲浓2018年第1期第39卷选矿与冶炼67度的反应级数为一级反应该浸出过程表观活化能为19378kjmol
６６选矿与冶炼
黄金ＧＯＬＤ
２０１８年第１期／第３９卷
硫脲浸金研究进展
李骞，沈煌，张雁，齐伟，罗君，徐斌，杨永斌
（中南大学资源加工与生物工程学院）
摘要：硫脲浸金法因具有高效、环保、浸出速度快等优点，是一种很有发展前景的非氰提金法，
而生物氧化预处理—硫脲浸金工艺以其条件温和、环境友好、浸金效率高同样倍受关注。详细介绍
了硫脲浸金的基本原理、影响因素和浸金液中金的回收方法，以及生物氧化预处理—硫脲浸金联合

工艺，并对硫脲浸金的发展进行了展望。
关键词：硫脲浸金；生物氧化法；非氰提金；难处理金矿石；环保
中图分类号：ＴＤ９５３
文章编号：１００１－１２７７（２０１８）０１－００６６－０４
温度对硫脲的稳定性及金浸出有一定的影响。白静等［７］对废旧手机电路板酸性硫脲浸金过程的表观动力学进行的研究表明，酸性硫脲浸金过程的控制步骤为固体产物层扩散控制，其浸出过程动力学方程为１－２／３η－（１－η）２／３＝ＫＤｔ（η为金浸出率，ＫＤ为固体产物层控制扩散速率常数，ｔ为反应时间），硫脲浓
同时，硫脲易被氧化生成二硫甲醚［３］：
（２）
２Ｈ２ＮＣＳＮＨ２→（ＳＣＮ２Ｈ３）２＋２Ｈ＋＋２ｅ（３）二硫甲醚是活性很高的氧化剂，它对于金的溶解

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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。