石硫合剂(Lime-Sulfur-Synthetic-Solution),缩写为LSSS,是利用廉价易得的石灰和硫磺合制而成,原是一种农药,无毒有利于环保。我国张箭、兰新哲等将石硫合剂用于提金,进行了系统的研究与开发工作。石硫合剂的主要有效成分是多硫离子(Sx2-)和硫代硫酸盐离子(S2O32-),可以认为石硫合剂法浸金过程实质上是多硫化物与硫代硫酸盐两者的联合作用。在强碱性介质中,石硫合剂对一些含砷、锑、碳、铜、铅的硫化物难处理金矿能有较好的浸金效果。在经济性和对环境友好方面,石硫合剂法具有一定的优越性。
石硫合剂中含有S2O32-、SO32-、S2-等离子,在氧化剂存在下,它们与Au(I)均能形成稳定的配合物,其稳定性高于硫脲与Au(I)的配合物,并接近氰化物与Au(I)的配合物,其顺序为:
配体 |
Thio |
<S2O32- |
<SO32- |
<S2- |
<CN |
lgβ |
25.3 |
29.3 |
30.0 |
39.8 |
41.0 |
这就是石硫合剂能够浸金的主要依据。
制成的石硫合剂为橙红色液体,具有硫化氢气味,是一种成分相当复杂的溶液,除含有硫代硫酸盐离子、各种价态的多硫离子外,还含有单质硫等,它们之间会发生各种反应。其性质不稳定,空气中的氧可使其缓慢氧化,而空气中的二氧化碳也会将其分解;遇酸会分解析出元素硫并放出H2S和SO2,所以必须在碱性介质中使用。这些性质使其在制备、保存、应用等方面带来一定的复杂性和困难。
兰新哲等进一步用硫磺、氢氧化钠、氨水和少量石灰为原料,开发与制备出改性石硫合剂(ML),其主要溶金成分是HS-、S2O32-和SO32-。并利用该体系对金山含砷的金精矿进行了浸金新工艺研究,该金精矿含Au95.8g/t、Au2.15%,采用两段浸出、浸液用铜粉还原回收金的流程。经过小型条件试验和循环浸出扩大试验,取得了金浸出率达93%~95%,比强化氰化法的金浸出率高10%~15%的良好效果。
鉴于石硫合剂法是一种相对较新的方法,该溶液体系成分复杂,使用的添加剂种类及影响因素较多,控制条件较严,尚有待进一步改进,简化工艺和加强对不同类型金矿的适应性,以便于其在产业上应用。
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