硫氰酸铵溶液从复杂硫化银精矿中氧压选择性浸出银基础研究

我国银矿资源复杂矿多，80%的银与金属硫化矿共生或伴生。对于复杂硫化银精矿，采用常温氰化物、硫脲、亚硫酸盐、氯化或预氧化－浸出法处理，存在环境污染、设备腐蚀严重和浸剂不稳定、选择性差等问题。我们提出了弱酸性硫氰酸铵溶液从复杂硫化银矿中氧压选择性浸出银新技术，具有浸剂稳定、选择性强、银浸出率高和污染小等优点。本课题主要研究：测定高温下硫氰酸银离子的累积稳定常数，计算银离子的溶解度和绘制Me-Me2S(MeS)-S-NH4SCN-O2系E-pH图，建立高温热力学模型；研究氧压条件下Me2S-NH4SCN-O2-H2O系硫氰酸根的稳定机理；测定反应常数，建立氧压浸出动力学模型；对氧压浸出不同阶段的固相进行表征及液相成分分析，揭示银选择性溶出机理。为硫氰酸铵溶液从复杂硫化银精矿中氧压选择性浸银提供技术原型和理论指导；也为含其它贵金属的复杂硫化矿的氧压选择性浸出提供理论指导。

我们对弱酸性硫氰酸铵溶液从复杂硫化银矿中氧压选择性浸出银的热力学、动力学、银溶解机理、SCN-的稳定性机理以及复杂硫化银矿优化浸出银条件进行了系统研究，得到以下成果：(1) 建立Ag(I)-NH4SCN-H2O的热力学模型，预测了银在NH4SCN溶液中溶解度，为萃取剂浓度的选取提供了依据；绘制Me-Me2S(MeS)-S-NH4SCN-O2系E-pH图，为复杂硫化银矿中氧压选择性浸出银氧化剂的选取级置换回收还原的选取提供了依据。(2) 结合XPS、XRD、SEM、EDX与化学物相分析，NH4SCN溶液从复杂硫化银精矿氧压选择性溶出机理研究表明：矿物中的硫化物或硫锡银矿物易被氧化生成单质硫或硫酸根，使银从矿物中解离出来进入溶液，铁以黄铵铁矾、氧化铁的形式进入铁渣；而黄铁矿类铁硫化物并不参与反应。(3) 动力学研究表明，反应属于化学反应控制，其表观活化能Ea为47.335 kJ/mol。(4) 复杂硫化银矿中氧压浸出过程中SCN-稳定存在机理研究表明：没有硫化矿、元素硫存在的条件下，SCN-会被慢慢氧化分解；而有硫化矿、元素硫存在的条件下，浸出剂中的SCN-浓度基本不变，而溶液中的总硫浓度升高，这是因为有部分硫氧化成硫酸根进入溶液。 (5) 得到了浮选银精矿浸出的最佳条件为：NH4SCN浓度1.5mol/L、木质素浓度0.5 g/L、Fe3+ 浓度 2 g/L、浮选精矿加入量 200 g/L、氧压 1.2 MPa 、130 ℃ 下浸出3h，在此最优条件下银的浸出率大于94%，锌的平均浸出率低于3%，在经过4次浸出循环使用后，硫氰酸铵只消耗了7%，这表明硫氰酸铵在氧压浸出时几乎不被氧化。同时得到了富银渣浸出的最佳条件：Fe3+ 浓度4.2 g/L，木质素浓度 0.6 g/L，NH4SCN 浓度 1.5 mol/L，初始pH值 1.8，氧分压为 1.4MPa，在 120 ℃ 下浸出 3 h，在此最佳条件下银的平均浸出率大约为88%，同时在4个浸出循环后硫氰酸铵只损失了6.5%。