硫代硫酸盐法浸金基本原理（二）

    3)浸金的动力学原理
    硫代硫酸盐用作金、银的浸出剂，当pH太高时，S₂0₃^2-发生歧化反应产出S^2-，导致重金属，特别是银产生硫化物沉淀。然而，歧化反应产物亚硫酸根可与溶液中任何硫化物起反应，又有利于S₂0₃^2-的稳定存在，抑制金属硫化物沉淀。实质上，S₂0₃^2-的歧化反应是可逆的，在溶液中处于动态平衡状态。为保持介质pH适中，采用氨性溶液作为硫代硫酸盐稳定存在的介质是最合适的。氨性硫代硫酸盐溶液pH可在10左右，电位稳定在200 mV左右，溶液pH与硫代硫酸盐浓度无关。氨对硫代硫酸根的阳极氧化影响很大，能显著降低S₂0₃^2-的氧化速度。氨浓度愈高，S₂0₃^2-氧化速度下降愈快。当氨浓度为1.0mol/L时，氧化速度仅为无氨存在时的四分之一。金的浸出速率也随氨浓度增高和S₂0₃^2-氧化速率的降低而加快。但是，过量氨将导致氢氧根离子增多，对金浸出不利。
    用氨性硫代硫酸盐溶液浸出金矿时,氨浓度和硫代硫酸根浓度对金、银、铜的络合物产生影响。在浸出条件（pH＝10, E＝200 mV）下（图1至图5图中阴影部分）,用含浓度为1.0mol/L的S₂0₃^2-和1~3 mol/L的NH₃/ NH₄⁺的溶液浸出金、银，进入溶液的稳定金、银络合离子分别为Au ( NH₃）₂⁺和Ag (S₂0₃）₂^3-，如图1,图2所示。当溶液中存在Cu²⁺时，由于铜氨络合离子的形成，溶液中氨离子浓度减少,金由Au (NH₃）₂⁺转为Au(S₂0₃）₂^3-稳定存在。铜的稳定络合离子形式则随S₂0₃^2-浓度(0.1~1.0 mol/L）、氨浓度（1.0~3.0 mol/L）和Cu²⁺浓度(0.0063~0.05 mol/L)的不同而变化。在低浓度S₂0₃^2-（0.1 mol/L )和低浓度NH₃/NH₄⁺(1.0mol/L )溶液中，无论Cu²⁺浓度高或低，铜都呈Cu(NH₃）₄²⁺稳定存在，如图3所示。在高浓度S₂O₃^2-(1.0mol/L）和低浓度NH₃/NH₄⁺（1.0 mol/L）溶液中，高浓度Cu²⁺（0.05 mol/L) 呈 Cu(S₂0₃）₃^4-稳定存在,而低浓度Cu²⁺(0.0063 mol/L) 呈Cu (NH₃）₄²⁺稳定存在，如图4所示。在高浓度S₂0₃^2-（1.0 mol/L )和高浓度NH₃/NH₄⁺(3.0mol/L）溶液中，高浓度Cu²⁺（0.05 mol/L）呈Cu（NH₃）₄²⁺稳定存在，如图5所示。可见，在浸出条件下，四氨合铜络合物稳定性比硫代硫酸亚铜差。

图1
[next]

图2

图3
[next]

图4

图5