水合肼湿法还原金试验研究

第３３卷　
第４期　有　色　冶　金　设　计　与　研　究　２０１２笠　

８　月　

水合肼湿法还原金试验研究　
梁正霖　
（紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭３６４２００）　
［摘要］选取水合肼作为还原剂还原王水溶金，考查了反应温度、时间、水合肼浓度配比、王水酸度、水合　
肼用量等因素对金泥杂质Ｃｕ　含量及含金废水金含量影响，获得了优化工艺条件。在优化工艺条件下开展了　
工业试验，并与常用的Ｎａ２ＳＯ，还原进行对比，结果表明，用水合肼还原王水溶金其杂质Ｃｕ、Ａｇ含量分别为　
０．００２　９％和０．０１２　４％，略高于Ｎａ２ＳＯ，还原，不会对金泥的品质造成影响。但其优势却颇为明显：无需加热，不会　
分解成ＳＯ　、不带入杂质、还原废水中金含量降低５７％，且操作简单，劳动强度小。　
［关键词］水合肼；还原；金；工艺条件　
中图分类号：ＴＦ８３１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４３４５（２０１２）０４—００１４—０３　

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｏｌｄ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｂｙ　Ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　Ｈｙｄｒａｔｅ　ｉｎ　Ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｍｅｔｈｏｄ　
ＬＩＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ－ｌｉｎ　
（Ｚｉｊｉｎ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｎｇ，Ｆｕｊｉａｎ　３６４２００，Ｃｈｉｎａ）　
Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ　ｗａｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｇｏｌｄ　ｉｎ　ａｑｕａ　ｒｅｇｉａ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｉｍｅ，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　
ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ，ａｃｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ａｑｕａ　ｒｅｇｉａ　ａｎｄ　ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｎ　Ｃｕ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｇｏｌｄ　ｓｌｉｍｅ　ａｎｄ　ｇｏｌｄ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｇｏｌｄ—　
ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｔｅｓｔ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈａｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　
ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ａｇ　ｉｎ　ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ　ｉｓ　０．００２　９％ａｎｄ　０．０１２　４％．ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｌｉｔｔｌｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｂｙ　
ｕｓｉｎｇ　Ｎａ￣ＳＯ３　ａｓ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｇｅｎｔ　ａｎｄ　ｗｉｌｌ　ｎｏｔ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｇｏｌｄ　ｓｌｉｍｅ．Ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ　ａｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓ　
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｎｏ　ｎｅｅｄ　ｆｏｒ　ｈｅａｔｉｎｇ，ｎｏ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳＯ　２，ｎｏ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｍｐｕｒｉｔｙ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｌｄ　ｉｎ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｃａｎ　ｂｅ　
ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　５７％ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌ　ｌａｂｏｒ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．　
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ；ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｇｏｌｄ；ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　

０前言　
目前国内外黄金精炼提纯方法主要有【ｑ：王水法、　
电解法、液氯法，其中，电解法虽然流程简单、污染少，　
但技术条件要求高，需要积压大量黄金，给矿山资金　
周转及安全工作带来一定困难；液氯法主要是通入　
氯气作为氧化剂，氯气通人少时，氧化不彻底，影响回　
收率．氯气通人多时，逸出的氯气对人体有害。王水　
法具有操作简单、回收率高等优点得到广泛应用。其　
工艺均采用王水溶金，再加入还原剂将金还原，或加　
入掩蔽剂络合干扰物质．再进行萃取提取。因此。还原　
剂的选择尤为重要，直接决定了黄金提纯的质量和　

成本。　
用于金氯酸溶液还原的还原剂种类很多【　：有　
草酸、抗坏血酸、甲醛、氢醌、水合肼、二氧化硫、硫酸　
亚铁、亚硫酸钠等。生产实践中根据金溶液中的含杂　
质情况选择还原剂种类，必要时选择还原能力强弱　
不同的两种或多种还原剂组合还原，以产生较佳还　
原效果。目前工业主要使用亚硫酸钠作为还原剂进　
行还原。但用亚硫酸钠作还原剂时需加热至７５℃左　
右，耗费能源，在还原过程中还会产生大量ＳＯ　污染　
环境。且还原时相应的会引入少量的杂质。如钠离子　
在还原过程中生成相应的Ｎａ￣ＳＯ　和ＮａＣ１等盐类，并　
进入金粉中影响金泥质量。因此．新型还原剂的应用　

一
直是黄金提纯领域研究的重点。　
收稿日期：２０１２—０４—０９　
基金项目：国家重点基础研究发展规划项目ｆＮｏ．２０１２ＣＢ７２４２０２）。　
作者简介：梁正霖（１９７３－），男，工程师，主要从事冶金新技术及综合回收管理和研究工作。　
第４期　水合肼湿法还原金试验研究　・　１５・　
１试验　
１．１试验原理　
水合肼（Ｎ２Ｈ　・Ｈ２０）是一种很强的液体还原剂，在　
不同酸度条件下能把许多金属盐还原成金属，尤其　
对贵金属还原容易，贱金属还原较难。还原过程中，当　
水合肼被氧化成氮气和水时释放出氢离子。水合肼　
与金的还原反应方程式为：　
４ＨＡｕＣ１４＋３Ｎ２Ｈ４。Ｈ２０＝４Ａｕ　＋３Ｎ２　Ｔ＋１６ＨＣ１＋　
３Ｈ２０　（１）　
依据反应原理。影响试验的因素可能有反应温　
度、反应时间、还原剂的用量、还原剂浓度配比、王水　
酸度等，分别对各可能的影响因素进行试验。分金王　
水中主要杂质为Ｃｕ＋和Ａ　，而Ａｇ　主要以ＡｇＣＩ形式　
沉降，因此试验中主要考查杂质ｃｕ　各影响因素的　
关系以及含金废水中金的含量，从而找出最佳试验　
条件。　
１．２试剂与装备　
试验采用的原料有分金王水，水合肼，亚硫酸钠，　
氢氧他肭，蒸铭冰等。谢鬻　备有水浴匾温锅１　０００　ｍＬ、　
３　０００　ｍＬ烧杯若干、电炉、温度计、搅拌器、过滤漏　
斗等。　
１．３试验方法　
将水合肼按一定配比与水混合，取一定量的分金　
王水装入１　０００　ｍＬ的烧杯中，用搅拌器搅拌，然后缓　
慢加入配好的水合肼试验药剂，开始计时。反应结束　
沉降一段时间后．将金泥过滤烘干称重，最后将金泥、　
过滤水样分析杂质Ｃｕ啥量。试验流程如图１。　

圜　．圉　
图１试验流程　

２结果与讨论　
２．１温度对金泥杂质含量的影响　
在反应时间（２　ｈ）、水合肼浓度配比（１：６）、王水酸　
度（ｐＨ＝１．５）、水合肼用量（０．５　ｍＬ／ｇ—Ａｕ）等条件不　
变的情况下。考查温度对金泥杂质铜含量的影响，试　
验结果如图２。从图２可以看出，温度对金泥杂质含　
量的影响不大．不是主要影响因素，因此可以在常温　
下进行还原反应。　

图２温度与金泥杂质含量关系　
２＿２还原时间对还原废水中金含量的影响　
在室温、水合肼浓度配（１：６）、王水酸度（ｐｒｉ＝１．５）、　
水合肼用量ｆ０．５　ｍＬ／ｇ—Ａｕ）等条件不变的情况下。考查　
还原反应时间对还原废水中金含量的影响，试验结　
果如图３。　

时Ｉ司，ｈ　
图３还原时间与还原废水中金含量关系　
从图３可以看出，还原时间直接影响金的还原　

程度，即影响还原废水中金的含量。半小时还原废水　
中金含量高达２０　ｍｇ／Ｌ以上。随着还原时间的延长金　
逐渐被还原，２　ｈ时基本稳定在９．３　ｍｇ／Ｌ。因此。选定　
还原反应时间２　ｈ。　
２．３水合肼浓度ｉｍｉ￣ｌ；ｌ：对金泥杂质含量的影响　
在室温、还原时间（２　ｈ）、王水酸度（ｐＨ＝１．５１、水　
合肼用量（０．５　ｍｌｄｇ－Ａｕ）等条件不变下，考查水合肼不　
同配比对金泥杂质铜含量的影响，试验结果如图４。　

水合肼配比　
图４水合肼配比与金泥杂质含量关系　
图４表明，水合肼浓度高时杂质铜含量较高．如　
当水合肼与水的配比为１：２时，杂质铜含量高达　
０．００３　５％，这是因为水合肼是强还原剂，当水合肼配　
・１６・　有　色　冶　金　设　计　与　研　究　第３３卷　
比浓度较高时反应剧烈造成局部过量杂质被同时还　
原的缘故。当水合肼与水的配比＞１：８时铜杂质含量　
相当．因此选择水合肼配比为８。　
２．４王水酸度对金泥杂质含量的影响　
在室温、还原时间（２　ｈ）、水合肼浓度配比ｆ１：８１、　
水合肼用量（０．５　ｍＬ／ｇ－Ａｕ）等条件不变的情况下，考查　
王水酸度对金泥质量的影响，分别在ｐＨ＝０．５、１．０、　
１．５、２．０、２．５条件下进行试验。试验结果如图５。　

ｐＨ（１￣　
图５王水酸度与金泥杂质Ｇｕ＋的含量关系　

从图５可以看出，王水酸度对试验结果影响较　
大，王水酸度在ｐＨ＝１．５以下对金泥质量影响不大，　
其原因是当ｐＨ增高时Ｃｕ哙与ＯＨ一结合成Ｃｕ（ＯＨ）　
沉淀而被带人金泥，因此，酸度在ｐＨ＝１．５以下时为　
最佳还原条件。　
２．５水合肼用量对还原废水中金含量的影响　
在室温、还原时间（２　ｈ）、水合肼浓度配比ｆ１：８１、　
王水酸度（ｐＨ＝１．５）等条件不变的情况下，考查水合肼　
用量对废水中金含量的影响。结果如图６所示。　

水合肼崩量，ｍＬ／ｇ－Ａｕ　
图６水合肼用量与还原废水金含量关系　
图６表明，用水合肼还原可以使还原水样降到　
较低标准，当水合肼加入量为０．３　ｍＬｔｇ—Ａｕ以上时还　
原尾液金含量为９．３０　ｍｇ／Ｌ而不影响金泥质量。　
２．６工业试验　
按实验室试验所确定的参数，设计还原槽，并在　
试验过程中不断完善试验条件，表１为１个月工业　
试验的统计结果。并与应用亚硫酸钠还原作对比。　

表１亚硫酸钠还原与水合肼还原的比较结果　
从表１数据统计结果可以看出。利用水合肼还原　
时，金泥中Ｃｕ、Ａｇ含量分别为０．００２　９％和０．０１２　４％，　
略高于用亚硫酸钠还原（Ｃｕ、Ａｇ含量分别为０．００２　７％　
和０．００９　６％），杂质含量变化不明显，不会对金泥的　
品质造成影响。但用水合肼还原其优势却颇为明显：　
１）无需加热，电能消耗量少。用水合肼还原在常温下　
进行，用亚硫酸钠还原需加热到７５℃以上；２１环境污　
染小始弛蜮本低。亚硫酸钠还原金的理论用量为０．９６　ｇ　
每克金，而实际用量为２．３３　ｇ每克金．余下１．３７　ｇ分解　
成ｓ０　溢出；３）用水合肼还原金，速度快，一次直收率　
高。水合肼为液体，其纯度高。还原过程中不会带入　
杂质而影响金泥质量。用水合肼还原废水中金含量　
平均可降至９．３５　ｍｇ／Ｌ，而用亚硫酸钠还原废水中金　
平均含量为２１．７５　ｍｇ／Ｌ，还原废水中金含量降　
低５７％；４）用水合肼还原金，反应速度快，用量少，操　
作简单，劳动强度小。因此，用水合肼还原金具有很好　
的前景。　

３结论　
１１实验结果表明，选取水合肼作为还原剂还原　
王水溶金合适的工艺条件是：反应温度室温、时间２　ｈ、　
还原剂的用量０．３　ｍＬ／ｇ—Ａｕ、还原剂浓度配比１：８、王　
水酸度（ｐＨ＝１．５１。　
２）５］２业试验表明，用水合肼还原王水溶金其杂质　
Ｃｕ．Ａｇ含量分别为０．００２　９％和０．０１２　４％。略高于用　
亚硫酸钠还原。不会对金泥的品质造成影响。但其优　
势却颇为明显：无需加热，不会分解成ｓＯ：、不带人杂　
质、还原废水中金含量降低５７％，且操作简单。劳动强　
度小。　

参考文献　
【１】黄礼煌．金银提取技术【Ｍ】．２版．北京：冶金工业出版社，２ｏｏ１：　
４８５－５００．　
［２］刘朝辉，杨天足，宾万达．草酸还原金过程中草酸铜的形成及溶解　
热力学平衡［Ｊ］．湿法冶金，１９９９（３）：２３—２９．　
［３］林萱，石玉敏，庞丹，等．湿法提纯金工艺的改进［Ｊ］．黄金，１９９７，１８　
（５）：３９－－＇４０．