碘化提金方法及实验研究

一、国外碘化提金研究现状

（一）理论研究  碘是一种氧化性很强的氧化剂。用碘作浸出剂和用溴作浸出剂的浸金过程应该是一样的，但碘化浸金的报道很少，更没有工业应用的实例。但据俄罗斯贵金属勘探研究院对金的阴离子络合物[AX₂]（X为阴离子）的稳定性比较表明：CN^－＞I^－＞Br^－＞Cl^－＞NCS^－＞NCO^－，金的碘络合物强度比金氰－络合物差，但比溴、氯、硫氰化物、类氰酸盐的要强。并且同氰化物相比，碘是无毒药剂，因此，研究用碘一碘化物溶液从矿石中浸金是合适的。

在卤素元素中，AuI₂^－络离子在水溶液中最稳定。碘能以较低的浓度从矿石中浸出金。

Marun等人利用Davis、Pourbaix和Latimer等人的热力学数据绘制了Au－I－H20体系的Eh－pH关系图，提出在水的稳定性极限内金形成了2种稳定的络合物：AuI₄^－和AuI₂^－。其中AuI₄^－是最稳定的，2种络合物在整个pH范围内稳定，且碘浓度的变化影响不大，而当碘浓度降低，pH值较高时出现金的氧化物种，金，碘络和区域变小。同时，与Au－Cl－H20体系、Au－Br－H20体系的Eh－pH关系图进行比较发现，无论是AuCl₄^－还是AuBr₄^－在水稳定极限内只是很小的区域内稳定。由此可以说，AuI₄^－和AuI₂^－是进行热力学条件分析的最适合的卤化物。

Marun等人还根据Angelidis和Davis等人的研究，计算了Au－I－I^－－H20体系主要反应的平衡常数，Davis等人通过对平衡体系的解释，发现了在不同碘、碘化物浓度下的最稳定物种。在pH＜8，I₂与I^－的摩尔比为0.1或0.35时，最稳定的是I₃^－、AuI₂和I^－；在pH＞10时，最稳定的是IO₃^－。如果I₂与I^－的摩尔比为0.5时，在pH＜8时会形成不溶的碘化金，它会钝化金的表面、阻止AuI₂^－的生成。因此，实际工作中应使I₂与I^－的摩尔比小于0.5。

（二）试验研究  Marun等人进行了2个试样的碘化浸金试验研究，他们的对象矿样分别为：A试样含Au为8.29g／t、Ag为5.0g／t、Cu为0.01%，主要缔合矿物金、明矾石、赤铁矿、金、赤铁矿、黄铜矿－重晶石、金－硅、硫砷铜矿和金－硅－重晶石，在15nln时存在单体金；B试样为浮选精矿，含Au为57.69g/t、Ag为39.49g/t、Cu为0.15%，主要矿物为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和黄铜矿，金与石英缔合，石墨为脉石。2个试样都磨到－0.074l砌粒级占95%。用碘和碘化钾试剂浸金。试验条件确定为：初始碘、碘化物摩尔比低于0.3，pH值3～5，标准反应时间定为4h。文献没有给出金的浸出率数据，只是在和氰化浸出作对比时得出了氰化浸出的金浸出率高，浸出时间长的结论。同时对浸出富液进行了金的电解沉积试验，金的沉积率90%以上，电流效率为0.12%～0.13%，并与碘和碘化物初始浓度基本无关。

Ce,Xenbnnxos F B等人用碘化物对乌拉尔一个矿山的含金氧化矿石进行了浸出研究。矿石的化学组成如下（%）：50.4 SiO₂、15.8 Al₂O₃、16.4 Fe₂O₃、0.75 MnO、2.46 MgO、1.5 CaO、0.63 Na₂0、2.73 K₂0、0.21 C、0.03 S、0.08 As、3.5g／t Au、9.0其他，金基本上处于自然状态但粒度微细（0.01～0.03mill）；用I₂与I^－的摩尔比为0.1的碘溶液溶金，pH在5.5～7.5之间，固液比1∶5最佳。反应平衡时金的回收率达95%，平衡速度比溴溶液浸金慢；电解沉积时，金的浓度越高，电解速度越快，金的最大沉积率可达95%（电解槽金浓度大于40mg／L时）。

二、作者对碘化提金的研究

碘化浸金的研究起步较晚，无论是理论研究还是浸金工艺研究，都很不完善、很不系统。针对存在的问题，作者对碘化浸金理论与工艺进行了比较系统的研究。

 （一）理论研究  作者通过热力学计算画出了实际浸金体系（有助氧化剂双氧水参与）Au－I－H2O的Eh－pH图，比国外文献中报导的Au－I－H2O体系Eh－pH图更完善、更具实用价值。同时画出了旨在考察是否有AuI沉淀为目的的Au－I－H2O体系的Eh－pH图，研究表明，碘、碘离子浓度很高时溶液中会出现AuI沉淀，但在正常浸金过程中，由于金的含量较低、碘离子和碘的浓度较低，溶液中不会出现AuI沉淀。

对碘化浸金动力学研究时，推导出碘化浸金过程中金溶解的动力学公式，公式中反映出了金的溶解速度与I^－、I₃^－、氧化剂浓度及搅拌强度之间的关系，对碘化浸金实践有理论指导意义。

通过热力学计算对碘化浸金机理进行了分析，提出了碘化浸金过程中，I^－和I₃^－必须同时与金作用的观点，并且生成的金碘络离子的类型为AuI，统一了碘化浸金化学反应式和反应生成物。

对碘化浸金体系中杂质的反应行为进行了分析，指出，对氰化法浸出危害大的硫化矿物、铜矿物、锑矿物和碳质矿物，在碘化过程中，它们的危害要小得多，碘化法对矿物种类的适应性强。

碘化过程中，只要氧化剂的氧化电位大于0.58V，就可以在金的碘化过程中，提高浸出速度和浸出率；推导出了反应能否顺利进行的平衡常数判据和反应自由能判据公式，并据此判断出双氧水作为碘化浸金过程的氧化剂，能够使反应顺利进行；分析了双氧水促进金溶解反应进行的原因是分散均匀、扩散快，并且能够氧化其他矿物，抑制耗试剂反应的进行。

（二）试验研究  作者对贵州戈塘金矿碳质氧化矿样和碳质原生矿样进行了分选和碘化浸出工艺条件试验。该矿样中载金矿物分散，既有硫化物、氧化物、有机物载金，又有脉石矿物载金，金的嵌布粒度极细。通过浮选试验证明，浮选精矿的金品位不能得到有效富集，尾矿品位没有明显降低，只能采用原矿宜接浸出或焙烧浸出。氰化直接浸出金的浸出率不足80%，用碘和碘化物（碘化钾、碘化钠和碘化氨）溶液浸出，氧化矿样金的直接浸出率最高可达95%，平均可达91%左右，高于氰化浸出时的75.70%。浸出时间4h，液固比3∶l～5∶1，在常温条件下、中性和酸性矿浆中浸出。