李騫　董斯宇　許瑞　楊永斌　徐斌　姜濤

摘要：從難處理金礦石中提金是黃金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而如何綠色、高效地回收金是當(dāng)前面臨的技術(shù)難題之一。概述了難處理金礦石的特征，綜述了難處理金礦石預(yù)處理技術(shù)和研究現(xiàn)狀，評述了浸金方法的研究進(jìn)展，并分析了各方法的顯著特點(diǎn)和作用機(jī)理，以及其優(yōu)點(diǎn)和局限性，同時(shí)展望了預(yù)處理技術(shù)和浸金方法的合理配置將是難處理金礦石綠色提金的發(fā)展方向，為提金技術(shù)的進(jìn)一步研究及應(yīng)用提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：難處理金礦;預(yù)處理技術(shù);浸金方法;綠色提金;非氰浸出

中圖分類號：TD953 文章編號：1001-1277（2020）09-0086-16

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20200914

引 言

金以其優(yōu)異的物理化學(xué)性能（如高熔點(diǎn)、良好的導(dǎo)電性和耐酸性能等）被廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備、精密檢測、生物制藥等領(lǐng)域[1-2]。近年來，隨著易處理金礦資源逐漸枯竭，低品位和難處理金礦已成為黃金生產(chǎn)的主要來源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上約2/3的黃金資源屬于難處理金礦資源，黃金總產(chǎn)量的1/3左右產(chǎn)自難處理金礦[3-4]。因此，從難處理金礦石中提金已經(jīng)成為國內(nèi)外黃金生產(chǎn)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

氰化法已廣泛應(yīng)用于從金礦石和金精礦中提金，但氰化物處理不當(dāng)會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，非氰浸出試劑提金引起了廣泛關(guān)注。但是，由于直接浸出法不能有效地從難處理金礦石中提金，浸出前必須進(jìn)行預(yù)處理，因此預(yù)處理技術(shù)也得到了不斷研究和發(fā)展。本文對難處理金礦石主要的預(yù)處理技術(shù)和浸金方法進(jìn)行了綜述，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)和研究進(jìn)展，為金礦提金技術(shù)研究和應(yīng)用提供參考和借鑒。

1 難處理金礦石預(yù)處理技術(shù)

難處理金礦石中的金顆粒通常被硫化物、碲化物、砷化物、碳質(zhì)物（CM）等基質(zhì)包裹，使金顆粒無法直接與浸金試劑接觸。因此，在浸金前需要對其進(jìn)行預(yù)處理，將金顆粒從難處理成分中釋放出來，使金易于被浸金試劑溶解[5-7]。難處理金礦石主要預(yù)處理技術(shù)有焙燒氧化[8]、化學(xué)氧化[9]、加壓氧化[10]和生物氧化[11]等。

1.1 焙燒氧化

迄今為止，焙燒氧化預(yù)處理難處理金礦石或金精礦已有70多年的歷史，其具有工藝成熟可靠、操作簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是最具經(jīng)濟(jì)效益的預(yù)處理方法之一。焙燒的目的是[4，12]：①破壞礦物組分，使金顆粒暴露;②減少可能消耗試劑的活性成分，如磁黃鐵礦、硫酸亞鐵等;③使碳質(zhì)金礦石中的碳質(zhì)物揮發(fā);④生成比表面積大、孔隙率高的氧化產(chǎn)物（Fe2O3）;⑤以環(huán)境可接受的形式固定砷和硫。

黃鐵礦焙燒通常在650 ℃～700 ℃下進(jìn)行。焙燒過程中首先將黃鐵礦轉(zhuǎn)化成磁黃鐵礦（FeS），然后磁黃鐵礦再轉(zhuǎn)化為赤鐵礦（Fe2O3），赤鐵礦不溶于氰化物溶液，并且有足夠的孔隙暴露金顆粒。其中，氧分壓和焙燒溫度是焙燒過程中的2個(gè)重要參數(shù)。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有：

焙燒溫度在450 ℃以上時(shí)，AuTe也可以被分解，如化學(xué)反應(yīng)式（4）所示。

毒砂的焙燒溫度在650 ℃左右，在焙燒過程中毒砂最終被轉(zhuǎn)化為赤鐵礦、三氧化二砷（As2O3）和SO2。其中，氧分壓和焙燒溫度是控制最終產(chǎn)物的主要參數(shù)。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要為：

焙燒過程中會出現(xiàn)鐵物相熔融或再結(jié)晶現(xiàn)象，容易形成金的二次包裹，導(dǎo)致金浸出率降低;同時(shí)，會產(chǎn)生SO2和As2O3氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境。為解決焙燒過程中二次包裹和環(huán)境污染等問題，研究者對焙燒工藝和設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，從單爐到多爐，從固定床焙燒到流化床焙燒再到閃速焙燒。此外，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，發(fā)展了磁化焙燒[13]、富氧焙燒[14]、鹽化焙燒[15]和固化焙燒[16]等。這些焙燒技術(shù)雖然在一定程度上提高了金浸出率，但都不可避免地會釋放有毒有害氣體或產(chǎn)生二次包裹的現(xiàn)象。

微波焙燒法是近些年發(fā)展起來的一種新預(yù)處理方法，其具有選擇性強(qiáng)、加熱速度快、效率高等優(yōu)勢。同時(shí)，微波加熱具有降低反應(yīng)溫度的作用，可以通過適當(dāng)控制溫度來避免含砷、硫等有毒氣體的產(chǎn)生。微波焙燒法主要是利用礦物的吸熱特性加熱礦物，由于微波能迅速穿透并將能量儲存在礦物中，使焙燒預(yù)處理更加節(jié)能。研究表明，采用微波焙燒法對難處理金礦石和金精礦進(jìn)行預(yù)處理，可有效氧化硫化物和碳質(zhì)物，使金顆粒暴露，從而提高金浸出率[17]。Iván Amaya等[18]研究了在微波范圍內(nèi)應(yīng)用電磁波預(yù)處理難處理金礦石，結(jié)果表明，焙燒時(shí)間減少了77 %～83 %，電耗平均降低了88 %左右，同時(shí)金浸出率可達(dá)到傳統(tǒng)焙燒法的90 %左右。R.K.Amankwah等 [17]采用微波焙燒法處理難處理金精礦，結(jié)果表明，硫、砷和碳質(zhì)物的去除率均在92 %以上，金浸出率超過95 %。目前，加拿大的EMR微波技術(shù)公司已對多種難處理金礦石和尾礦進(jìn)行了微波預(yù)處理中試試驗(yàn)[19]。

1.2 化學(xué)氧化

化學(xué)氧化是難處理金礦石有效預(yù)處理技術(shù)之一，其適應(yīng)性強(qiáng)，可以針對不同的礦物選擇不同的試劑?；瘜W(xué)氧化主要是利用溶液中的強(qiáng)氧化劑破壞硫化物結(jié)構(gòu)，使金顆粒暴露，利于后續(xù)浸出。目前，常用的氧化劑主要有臭氧[20]、硫酸鐵[21]、過氧化物[22]、高錳酸鉀[23]、次氯酸鹽[24]和硝酸[25]等。

Qingcui Li等[20]利用臭氧和鐵離子在酸性介質(zhì)中氧化難處理金礦石中的黃鐵礦等硫化物，氰化金浸出率可由19.5 %提高到96.5 %，但該方法反應(yīng)溫度較高，需要大量的氧化劑。Denver H.Cowan等[21]研究了2種不同的碳基催化劑（AF-5和活性炭）對硫酸鐵介質(zhì)氧化黃鐵礦的輔助作用，結(jié)果表明：在沒有催化劑輔助時(shí)，黃鐵礦氧化率僅為60 %;在相同的試驗(yàn)條件下，AF-5輔助作用下的黃鐵礦氧化率約為96 %，活性炭輔助作用下的黃鐵礦氧化率為100 %;盡管添加碳基催化劑極大地提高了黃鐵礦的氧化動力學(xué)特性，但是碳質(zhì)物對金具有一定的吸附作用，從而導(dǎo)致金浸出率降低。Jian Wang等[23]利用高錳酸鉀溶液或過氧化氫在酸性介質(zhì)中對高砷高硫難浸金精礦進(jìn)行預(yù)氧化，結(jié)果表明：高錳酸鉀作為氧化劑時(shí)，砷和鐵的去除率分別為61.4 %和51.8 %;過氧化氫作為氧化劑時(shí)，砷和鐵的去除率分別為57.2 %和51.9 %。Likang Fu等[24]研究發(fā)現(xiàn)，采用超聲-氯化協(xié)同預(yù)氧化難處理金礦石，可以完全分解硫化物，并顯著提高金浸出率。目前，硝酸預(yù)處理主要有Nitrox法和Arseno法，這2種方法已在工業(yè)中得到應(yīng)用[25]。

雖然上述化學(xué)氧化法具有成本低、處理周期短等優(yōu)點(diǎn)，但對試劑、礦物種類、工藝條件及環(huán)境變化等較為敏感。近期，Zaizheng Dong等[26-27]首次采用新型環(huán)保氧化劑二氧化氯（ClO2）在酸性條件下氧化黃鐵礦和砷黃鐵礦，結(jié)果表明：黃鐵礦中Fe和S的氧化率分別可達(dá)到99.8 %和98.0 %;砷黃鐵礦中Fe和As的氧化率分別為94.25 %和85.39 %;ClO2氧化法具有環(huán)境友好、氧化率高等優(yōu)異性能，其有望作為難處理金礦石的預(yù)處理方法。ClO2氧化黃鐵礦和砷黃鐵礦的主要化學(xué)反應(yīng)式如下：

1.3 加壓氧化

加壓氧化也是一種有效的難處理金礦石預(yù)處理技術(shù)。加壓氧化通常在溫度為190 ℃～230 ℃，壓力為350～700 kPa的條件下進(jìn)行[28]。在高溫高壓條件下，硫化物被氧化分解，使金顆粒從礦石中暴露出來。根據(jù)反應(yīng)介質(zhì)的不同，加壓氧化預(yù)處理可分為堿性加壓氧化和酸性加壓氧化。其中，酸性加壓氧化所用介質(zhì)主要是H2SO4和HNO3，堿性加壓氧化采用的介質(zhì)主要是NaOH。

1）酸性加壓氧化。當(dāng)H2SO4作為介質(zhì)時(shí)，高壓釜中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為：

實(shí)際氧化過程中，H3AsO4并不是砷黃鐵礦氧化后的最終產(chǎn)物，隨著溫度和停留時(shí)間，以及溶液酸度的變化，H3AsO4最終被轉(zhuǎn)化為FeAsO4，以沉淀形式去除，如化學(xué)反應(yīng)式（15）、（16）所示。

當(dāng)HNO3作為介質(zhì)時(shí)，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為：

氧化過程中生成的NO會被高壓釜中的氧化劑繼續(xù)氧化，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為HNO3，而不會隨尾氣排放。

2）堿性加壓氧化。當(dāng)NaOH作為介質(zhì)時(shí)，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為：

目前，國內(nèi)外采用加壓氧化的工廠已超過20家，由中國恩菲工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)的國內(nèi)第一個(gè)加壓氧化項(xiàng)目也已超產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。然而，堿性加壓氧化的工業(yè)應(yīng)用較少，研究主要集中在酸性加壓氧化。這主要是由于酸性加壓氧化具有硫化物分解完全，適合大型提金廠使用等優(yōu)勢。但是，該方法對設(shè)備和材料質(zhì)量要求高，安全風(fēng)險(xiǎn)大，條件控制不當(dāng)會產(chǎn)生新生物質(zhì)，導(dǎo)致二次包裹。此外，該方法不適用于含碳難處理金礦石。

1.4 生物氧化

生物氧化被認(rèn)為是難處理金礦石和金精礦最具前景的預(yù)處理技術(shù)之一，在過去20多年中得到了廣泛應(yīng)用。這主要是由于生物氧化具有環(huán)境友好和對低品位礦石適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)異性能[29-31]。目前，通過生物氧化所生產(chǎn)的黃金約占全球總產(chǎn)量的5 %[32]。在生物氧化過程中，一些自養(yǎng)細(xì)菌通過將Fe2+氧化為Fe3+或?qū)钨|(zhì)硫（S）或其他還原性硫化物氧化成硫酸而獲得能量，同時(shí)將金從硫化物中釋放出來[31]。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：

研究表明，F(xiàn)e3+濃度會顯著影響微生物對硫化物的氧化速率[33]。Natalya V.Fomchenko等[34]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e3+的加入在初始階段破壞了毒砂表面的化學(xué)鍵，增強(qiáng)了毒砂與溶液之間的電子轉(zhuǎn)移。Duorui Zhang等[35]評估了Fe3+對中等嗜熱嗜酸菌株Sulfobacillus thermosulfidooxidans （S.t）YN-22促進(jìn)毒砂生物浸出的影響，結(jié)果表明，F(xiàn)e3+通過促進(jìn)微生物的生長來增強(qiáng)礦物表面單質(zhì)硫和雌黃（As2S3）的降解，從而促進(jìn)毒砂的生物浸出，其氧化機(jī)理如圖1所示。

一些難處理金礦石中含有一定量的碳質(zhì)物（CM），在浸金過程中會發(fā)生“劫金”作用，從而降低金浸出率[36]。目前，對微生物降解CM的研究已有報(bào)道。Charles F.Kulpa等[37]研究發(fā)現(xiàn)，異養(yǎng)細(xì)菌的聯(lián)合體可以使碳質(zhì)組分上的活性位點(diǎn)失活，其可以是以下細(xì)菌中至少2種組成的微生物菌群：Pseudomonas（P.）maltophila，P.oryzihabitans，P.putida，P.fluorescens，P.stutzeri，Achromobacter spp.，Arthrobacter spp.和Rhodococcus spp.。此外，Phanerochaete chrysosporium可以通過產(chǎn)生木質(zhì)素降解酶（木質(zhì)素過氧化物酶和錳過氧化物酶）來降解碳質(zhì)物[38]。Wantai Yen等[39]發(fā)明了一種基于真菌制劑和/或培養(yǎng)基從難處理金礦石中回收金的專利。這項(xiàng)專利中最具優(yōu)勢的微生物為異養(yǎng)白腐真菌，如Trametes spp.，Phanerochaete spp.，Phlebia spp.，Cyathus spp.和Tyromyces spp.等。

其中，某些真菌能將一部分CM轉(zhuǎn)化為二氧化碳，而其他真菌則具有鈍化CM的能力。此外，一些難處理金礦石中同時(shí)含有硫化物和CM，即雙重難處理金礦石，可以采用兩步微生物法處理此類礦石。R.K.Amankwah等[40]采用兩步微生物法處理雙重難處理金精礦：第一階段，利用化能細(xì)菌氧化硫化物;第二階段，使用鏈霉菌降解CM。硫化物經(jīng)生物氧化處理后，氰化金浸出率為81.1 %;CM經(jīng)Streptomyces setonii降解后，最終金浸出率達(dá)到94.7 %。此外，微生物也可用于氧化低品位含砷或含銻金礦石，從而提高金浸出率[41-42]。

綜上，生物氧化預(yù)處理技術(shù)具有投資小、成本低、方法簡單、操作方便、無污染等優(yōu)點(diǎn)。然而，生物氧化仍存在一些不足，需要進(jìn)一步改進(jìn)。例如：大多自養(yǎng)浸礦細(xì)菌生長pH值為1.5～2.0，易腐蝕設(shè)備，且生物氧化過程較為緩慢等。

1.5 其他預(yù)處理技術(shù)

除上述預(yù)處理技術(shù)外，還有超細(xì)磨、磁脈沖等預(yù)處理技術(shù)。超細(xì)磨法是將金礦石超細(xì)磨至-10 μm占80 %左右，使微細(xì)粒金從包裹物中暴露出來，增大金與浸金試劑的接觸面積，從而提高金浸出率。該方法雖然具有工藝簡單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，有利于微細(xì)粒金暴露等優(yōu)勢，但會增加硫化物的比表面積和反應(yīng)活性，從而導(dǎo)致后續(xù)浸出過程中試劑的過度消耗[43]。磁脈沖是一種難處理金礦石的新型預(yù)處理技術(shù)，在高能磁脈沖作用下，礦物組分中晶格之間的鍵強(qiáng)度減弱，使載金礦物產(chǎn)生很多縫隙和裂紋，從而有利于浸金試劑與被礦物包裹的細(xì)粒浸染金接觸。目前，磁脈沖預(yù)處理技術(shù)已在俄羅斯的幾個(gè)大型金礦得到應(yīng)用[44]。

2 浸金方法

浸金方法可分為非氰法和氰化法兩大類。其中，非氰浸出試劑主要包括硫脲[45]、硫代硫酸鹽[46]、鹵化物（溴[47]、氯[48]、碘[49]）、堿性氨基酸[50]、多硫化物[51]和硫氰酸鹽[52]等。

2.1 氰化法

氰化法自誕生一個(gè)多世紀(jì)以來，由于其有效性、化學(xué)穩(wěn)定性、低成本和成熟的工藝技術(shù)，一直在黃金生產(chǎn)行業(yè)處于主導(dǎo)地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界超過80 %的黃金采用氰化法提取[49]。眾所周知，金及其合金的溶解是在堿性氰化物和氧存在的條件下進(jìn)行的，且溶解過程通常伴隨氧的還原和氫氧化物的形成。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為：

當(dāng)有過氧化氫（反應(yīng)的中間產(chǎn)物）生成時(shí)，氧還原也可以分2個(gè)階段進(jìn)行。研究表明，氧直接還原和生成中間產(chǎn)物（過氧化氫）在熱力學(xué)上都有可能[49]。第一階段反應(yīng)可表示為：

第二階段反應(yīng)可表示為：

一般情況下，堆浸氰化法金浸出率為50 %～80 %，常規(guī)浸出法平均金浸出率為99 %[53]。然而，浸出過程中的氰化物消耗和廢水中氰化物的過量排放，加大了氰化浸金的經(jīng)濟(jì)成本[54-55]和環(huán)境成本[56]。氰化物在浸出階段的消耗主要是與礦物（如銅和鐵等硫化物）作用形成氰化絡(luò)合物，或CN-轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，如氰酸鹽和硫氰酸鹽。此外，氰化物具有很強(qiáng)的毒性，會對環(huán)境和人類健康造成很大的危害[57]。因此，氰化浸金過程中產(chǎn)生的廢水必須經(jīng)過處理，以降低氰化物和其他有毒物質(zhì)的濃度，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[58]。目前，已開發(fā)出多種可行的處理方法，但普遍存在成本較高等問題。因此，在浸出過程中減少氰化物的使用和排放是節(jié)約成本和避免污染的關(guān)鍵。G.Deschênes等[59]從含黃鐵礦、少量磁黃鐵礦和黃銅礦的礦石中回收金，結(jié)果表明，使用硝酸鉛和氧氣（分別為200 g/t和16×10-6）預(yù)浸后，氰化物消耗降低了三分之一，金浸出動力學(xué)速率提高了20 %。此外，眾多研究者研究了氰化浸金動力學(xué)，并建立了模型[60-63]，在實(shí)際浸出過程中，可通過模型控制關(guān)鍵因素來優(yōu)化和降低氰化物的消耗。然而，對于含有銅、砷、輝銻礦和碳質(zhì)物的難處理金礦石，氰化浸出的效率較低[64]。近年來，隨著易于氰化浸出礦石資源的枯竭及世界各地金礦發(fā)生的一系列環(huán)境事故，引發(fā)了人們對非氰浸金試劑的廣泛關(guān)注。

2.2 硫脲法

硫脲（SC（NH2）2/TU）是一種具有還原性的絡(luò)合劑，能與多種金屬離子結(jié)合形成絡(luò)合物。Au[SC（NH2）2]+2的熱力學(xué)穩(wěn)定常數(shù)為22.1，表明硫脲是一種穩(wěn)定的絡(luò)合劑。金與硫脲只能形成一種穩(wěn)定絡(luò)合物，即雙硫脲金絡(luò)合物[65]。自首次報(bào)道硫脲可以作為金溶解試劑以來，大量的研究工作致力于研究硫脲作為氰化物的替代試劑從金礦石中浸金。目前，硫脲浸金體系已應(yīng)用于澳大利亞新南威爾士州的新英格蘭銻礦，其可以從輝銻礦精礦中回收50 %～80 %的金[66]。此外，Pierre Lacoste-Bouchet等[67]采用硫脲法從含0.4 % Cu 和5.6 g/t Au的礦石中提金，回收率達(dá)89 %。

2.2.1 酸性硫脲法

在酸性條件下，硫脲溶解金并形成陽離子絡(luò)合物。陽極反應(yīng)為：

與氰化物相比，硫脲的毒性很低，且在適當(dāng)?shù)难趸瘎┫拢鸪跏挤磻?yīng)動力學(xué)更快。Yaser Olyaei等[68]以金品位為0.8 g/t的代表性樣品進(jìn)行試驗(yàn)，考察了氰化法和硫脲法在不同浸出條件下的金浸出率，結(jié)果表明：粒度-63 μm占80 %，氰化物用量、浸出時(shí)間、pH值分別為1.23 kg/t、12 h和10.5的條件下，氰化金浸出率為95.21 %;硫脲用量、浸出時(shí)間、pH值分別為13.32 kg/t、5 h和1.7時(shí)，硫脲金浸出率為90.48 %。氰化法與硫脲法的主要區(qū)別為：在氰化法中，空氣是唯一的氧化劑，而硫脲法則需要添加其他氧化劑才能溶解金。據(jù)有關(guān)資料，過氧化鈉、過氧化氫、三價(jià)鐵、純氧、臭氧、二氧化錳、錳酸鹽、重鉻酸鹽等均可作為硫脲浸金過程中的氧化劑[45]，其中硫酸鐵被證明是最有效的氧化劑[69]。硫脲和三價(jià)鐵離子在酸性溶液中會形成相對穩(wěn)定的絡(luò)合物，有利于金的浸出。金在酸性硫脲溶液中的溶解主要發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)[70]：

然而，在大多數(shù)硫脲浸金過程中，硫脲消耗較高，金表面會出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象，最終導(dǎo)致金浸出率較低。根據(jù)上述化學(xué)反應(yīng)，硫脲浸金過程中會形成可以氧化金的二硫甲脒，其氧化產(chǎn)物會形成陽離子絡(luò)合物配體Au（TU）+2的一部分。然而，如化學(xué)反應(yīng)式（36）所示，二硫甲脒可被氧化為其他產(chǎn)物，且反應(yīng)不可逆[71]。由于單質(zhì)硫的形成，會導(dǎo)致硫脲消耗增加，同時(shí)硫會覆蓋在礦物表面導(dǎo)致硫脲與金接觸面積減小。

目前，普遍認(rèn)為引起硫脲消耗的主要因素有礦物顆粒的吸附、熱降解、與賤金屬絡(luò)合及鐵離子和氧的氧化分解，而關(guān)鍵因素是溶液電位或硫酸鐵濃度。為減少硫脲的消耗，提高金浸出率，研究人員采取了多種措施來調(diào)節(jié)浸出過程中的電位，如用水/稀酸溶液預(yù)洗、加還原劑（SO2、Na2SO3、Na2S2O5）和亞鐵鹽等。然而，金表面鈍化和硫脲分解/消耗的機(jī)制仍不清楚。

2.2.2 堿性硫脲法

盡管有研究指出，只有當(dāng)pH=1.78時(shí)，金才會在硫脲中溶解，且硫脲在pH=4.3以上時(shí)會被氧化而分解[72-73]。然而，酸性硫脲溶液浸金普遍存在硫脲消耗高，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，浸出條件（電位和pH）難以控制，浸出液再生過程復(fù)雜等一系列問題。為了克服上述缺點(diǎn)，提出了在堿性硫脲溶液中浸金的方法。在堿性硫脲溶液中，由于pH較高及硫脲具有還原性，導(dǎo)致Fe3+不能穩(wěn)定存在。金在堿性硫脲溶液中溶解的機(jī)理可表示為：

綜上所述，增強(qiáng)硫脲在堿性介質(zhì)中的穩(wěn)定性是堿性硫脲溶液浸金工業(yè)應(yīng)用的首要條件。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Na2SO3和Na2SiO3可以有效阻止硫脲的分解，實(shí)現(xiàn)金的浸出[72，74]。Su Zheng等[72，75]研究了金礦焙砂在不同體系中的浸出行為，結(jié)果表明：穩(wěn)定劑Na2SiO3可使浸出體系pH值維持在12左右，適合于堿性硫脲體系浸出;金礦石中伴生金屬的浸出率均不到0.1 %（如表1所示），這表明堿性硫脲浸金具有較好的選擇性。采用配合物的化學(xué)鍵理論和配位理論等分析發(fā)現(xiàn)，堿性硫脲溶液中Au、Ag、Cu、Ni和Fe分別以Au（TU）+2、Ag（TU）+3、Cu（TU）2+4、Ni（TU）2+4和Fe（TU）2+6的形式存在，Au（TU）+2中反饋σ-π配鍵的形成顯著增強(qiáng)了其穩(wěn)定性。Liyuan Chai等[76-77]從含金廢料中選擇性浸金，這些廢料中含有賤金屬和其他金屬，如Ag、Ni和Fe等;電化學(xué)分析表明，在電位為0.58 V時(shí)，Au的溶出性能最佳;Au的溶解電流分別是Ag、Ni和Fe的2.04，2.42和27.7倍;隨著Na2SO3和Na2SiO3的不斷投加，Au的溶解電位向負(fù)方向移至0.42 V，Au的溶解電流分別為Ag、Ni和Fe的3.4，5.2和42.6倍[78]。該研究雖然從根本上解決了堿性硫脲溶液的穩(wěn)定性問題，并成功實(shí)現(xiàn)了堿性硫脲體系高效、無害地從礦石中浸金，但對于高硫金礦石而言，堿性硫脲體系下金浸出率低于氰化法，并且可能存在鈍化問題。此外，影響堿性介質(zhì)中硫脲的穩(wěn)定性和金選擇性溶解的因素尚不明確。因此，為了提高金的浸出效果，許多問題仍需進(jìn)一步研究。

2.3 硫代硫酸鹽及多硫化物法

2.3.1 硫代硫酸鹽法

硫代硫酸鹽因其無毒、浸出效率高而被認(rèn)為是最有前景的氰化物替代試劑之一。近年來，硫代硫酸鹽浸金的工藝條件、浸出機(jī)理、熱力學(xué)和動力學(xué)等方面已得到了廣泛的研究[79-81]。在使用硫代硫酸鹽浸金時(shí)，通常需要添加催化劑來提高金的浸出速率。其中，Cu-NH3-S2O2-3體系是國內(nèi)外研究者長期研究形成的一種硫代硫酸鹽浸金標(biāo)準(zhǔn)體系。在Cu-NH3-S2O2-3體系中，氨的主要作用是通過形成銅氨絡(luò)合物穩(wěn)定銅離子（如圖2所示），從而減弱銅離子與硫代硫酸鹽之間的反應(yīng)。此外，該絡(luò)合物可以將金的溶解速度提高18～20倍[82]。硫代硫酸鹽浸金反應(yīng)如化學(xué)反應(yīng)式（43）所示。在陽極區(qū)，NH3優(yōu)先擴(kuò)散到金表面與其絡(luò)合，生成Au（NH3）+2后進(jìn)入溶液，NH3被S2O2-3取代形成更穩(wěn)定的Au（S2O3）3-2，陽極反應(yīng)如化學(xué)反應(yīng)式（44）～（46）所示。在陰極區(qū)，Cu（NH3）2+4 被還原為Cu（S2O3）5-3，新生成的Cu（S2O3）5-3又被溶液中的溶解氧迅速氧化為Cu（NH3）2+4，陰極反應(yīng)如化學(xué)反應(yīng)式（47）、（48）所示。

Cu（NH3）2+4作為催化劑顯著促進(jìn)了金的溶解，但由于其較強(qiáng)的氧化能力，也加速了硫代硫酸鹽的分解[83]，S2O2-3很容易被Cu（NH3）2+4氧化為S4O2-6（如化學(xué)反應(yīng)式（49）所示）。此外，硫代硫酸鹽的分解產(chǎn)物S2-和SO2-3在硫代硫酸鹽浸金體系中會在金表面形成嚴(yán)重的鈍化層（如化學(xué)反應(yīng)式（50）所示）。因此，Cu（NH3）2+4不僅催化了氧的還原反應(yīng)，還催化了硫代硫酸鹽的氧化反應(yīng)。

鑒于Cu（Ⅱ）的催化會引起硫代硫酸鹽的高消耗和金表面可能發(fā)生的鈍化行為，以及氨潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等諸多因素，嚴(yán)重限制了傳統(tǒng)的Cu-NH3-S2O2-3體系的開發(fā)和應(yīng)用[84]。因此，研究人員進(jìn)行了取代Cu-NH3催化的研究。Barrick黃金公司開發(fā)了一種將堿性加壓氧化預(yù)處理與無氨硫代硫酸鹽浸出相結(jié)合的工藝，該工藝已在美國內(nèi)華達(dá)州的戈?duì)柕滤固厝R克礦成功實(shí)施[57]。目前，對無氨硫代硫酸鹽體系的研究主要集中在從浸出過程中去除銅或氨（如氧-硫代硫酸鹽體系等）。Suchun Zhang等[85]研究發(fā)現(xiàn)，堿性氧-硫代硫酸鹽體系中金的溶解速率明顯低于常規(guī)Cu-NH3-S2O2-3體系和氰化物體系。然而，當(dāng)浸出試驗(yàn)在密閉的反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，略微提高氧氣壓力和溫度可以顯著增加金浸出率[86]。有研究表明，一些過渡金屬可作為銅潛在的替代品，如鐵、鎳和鈷等[87-89];鎳-氨催化的硫代硫酸鹽用量明顯低于銅-氨催化的硫代硫酸鹽用量，2種體系催化作用下的金浸出率相當(dāng)。Harunobu Arima等[90]采用鎳-氨催化硫代硫酸鹽體系從硅酸鹽型金礦石中浸金，金浸出率可達(dá)到95 %，而硫代硫酸鹽用量僅為1.2 kg/t礦。Bin Xu等[87]研究了以鈷-氨絡(luò)合物作為催化劑，用硫代硫酸鹽從焙燒金精礦中浸金的新方法，結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的銅-氨催化浸金相比，鈷-氨催化法對金浸出率無明顯影響，但可明顯降低硫代硫酸鹽用量。J.A.Heath等[89]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e（Ⅲ）-EDTA4-和Fe（Ⅲ）-C2O2-4配合物是硫代硫酸鹽溶液在好氧和厭氧條件下溶解金的有效氧化劑，但這2種體系對金的溶解速率明顯低于傳統(tǒng)的銅-氨-硫代硫酸鹽體系。此外，Cu2+也可以與乙二胺絡(luò)合，形成穩(wěn)定的銅-乙二胺絡(luò)合物。Hong Yu等[91]采用銅-乙二胺-硫代硫酸鹽體系從含褐鐵礦的金礦石中浸金，結(jié)果表明，銅-乙二胺-硫代硫酸鹽體系比銅-氨-硫代硫酸鹽體系浸金效果更好，使用十六烷基三甲基溴化銨作為協(xié)同添加劑，可以顯著增加金浸出率并降低硫代硫酸鹽的消耗，金浸出率達(dá)到94.3 %，硫代硫酸鹽用量僅為1.12 kg/t礦。然而，乙二胺的毒性及其昂貴的價(jià)格嚴(yán)重限制了這種新型催化體系的應(yīng)用。

許多含有羧酸或氨基官能團(tuán)的有機(jī)化合物也已被證明可以作為氨的替代配體（如圖3所示）。硫酸根離子、氯離子和磷酸根離子等陰離子的存在可以顯著降低硫代硫酸鹽對銅（Ⅱ）的還原速率[92]，且添加硫酸鹽對金的浸出有促進(jìn)作用[93]。此外，EDTA與Cu2+絡(luò)合后能有效穩(wěn)定硫代硫酸鹽，加入少量EDTA可顯著提高金浸出率[93-94]。然而，EDTA能夠與多種金屬離子絡(luò)合，在復(fù)雜多金屬硫化物礦石浸出過程中，會導(dǎo)致成本較高。D.Feng等[92]使用氨基酸與硫代硫酸鹽混合試劑對黃鐵礦進(jìn)行浸金時(shí)發(fā)現(xiàn)，氨基酸與Cu2+形成的穩(wěn)定絡(luò)合物比氨與Cu2+形成的絡(luò)合物穩(wěn)定，這有助于降低混合溶液電位，從而降低硫代硫酸鹽的消耗。Jian Wang等[84]研究了銅-檸檬酸鹽-硫代硫酸鹽體系從難處理碳質(zhì)金精礦中浸金，結(jié)果表明，當(dāng)檸檬酸鹽作為穩(wěn)定劑時(shí)，銅-檸檬酸鹽-硫代硫酸鹽體系對金的浸出能力與傳統(tǒng)的銅-氨-硫代硫酸鹽體系相當(dāng)，但硫代硫酸鹽的消耗明顯降低。據(jù)有關(guān)研究資料，硫化物如黃鐵礦、黃銅礦和赤銅礦會促進(jìn)無氨硫代硫酸鹽體系對金的溶解[85]，但不利于有氨硫代硫酸鹽體系對金的溶解。無論是有氨還是無氨硫代硫酸鹽體系，硫化物的存在都會增加硫代硫酸鹽的消耗，這主要是由于硫化物會催化硫代硫酸鹽的氧化[95-97]。

2.3.2 多硫化物法

多硫化物是含硫浸金試劑中另一種潛在的氧化劑，這主要是由于多硫化物可以從高分子量多硫化物還原為低分子量多硫化物或硫化物[51]。研究表明，在以銅-氨為催化劑的多硫化物/硫代硫酸鹽溶液中，即使金精礦中含有5 %的砷，在反應(yīng)溫度50 ℃時(shí)，金回收率也可達(dá)到90 %[57]。多硫化物陰離子（S2-n，2 ≤ n ≤ 5）可以通過單質(zhì)硫和硫化物在堿性溶液中反應(yīng)獲得，在堿性溶液中金被溶解而形成金硫絡(luò)合物[57，98]。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要為：

近年來，人們發(fā)現(xiàn)四硫化物和五硫化物在堿性多硫化物溶液浸金中起著重要作用，對含金銻礦石具有良好的浸出性能。Qingjuan Wen等[51]研究了堿性多硫化鈉溶液從礦石中浸金的行為，結(jié)果表明，多硫化鈉具有較好地從含金銻礦石中提取金的能力，金浸出率與多硫化鈉濃度、硫/多硫化鈉比例、氫氧化鈉濃度和反應(yīng)溫度有關(guān)，優(yōu)化后金浸出率為85 %。其中，四硫化鈉和五硫化鈉是金浸出的主要活化試劑，浸出機(jī)制如圖4所示。

綜上，多硫化物對含砷、銻難處理金礦石的浸出具有明顯優(yōu)勢。此外，多硫化物浸出試劑可以從含金硫化物中制備，這為解決試劑消耗高的問題提供了一個(gè)潛在方案，同時(shí)使硫資源得到綜合利用。然而，堿性含硫浸出體系會對金產(chǎn)生鈍化作用，含硫陰離子經(jīng)氧化或分解形成鈍化層，鈍化層主要由硫的同素異形體、硫化物和聚硫酸鹽組成。因此，需要進(jìn)一步研究不同含硫物質(zhì)對金浸出的貢獻(xiàn)及其與金表面的相互作用機(jī)理。隨著對含硫浸出劑研究的不斷深入，多硫化物浸出劑有望在將來實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

2.4 鹵化法

使用鹵化物（氯、溴和碘）體系進(jìn)行浸金的應(yīng)用比氰化浸金更早，鹵素離子X-溶解金的陽極反應(yīng)可表示為：

陰極反應(yīng)如表2所示。

1）氯化法。在氰化法出現(xiàn)之前，氯被廣泛用作從焙燒礦石和精礦中回收金的浸出試劑，且氯化浸金速率高于氰化浸金。有研究表明，低pH、高濃度氯化物/氯和金顆粒的高比表面積，以及升高溫度有利于氯化浸出動力學(xué)進(jìn)行[100]。但是，即使是低含量的硫化物或礦石中存在的其他活性成分，也會使試劑過度消耗，并使AuCl-4還原為金屬金。Morteza Baghalha[101]采用氯化物/次氯酸鹽溶液從氧化金礦石中浸金，研究了操作條件對浸出性能和金氯絡(luò)合物穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明：金氯絡(luò)合物在溶液中不穩(wěn)定，且會被礦物中的石英成分強(qiáng)烈吸附;同時(shí)酸性系統(tǒng)會腐蝕設(shè)備，從而導(dǎo)致成本增加。當(dāng)天然水為鹽水時(shí)，可以通過電解方式從鹽水中生產(chǎn)氯氣，其成本可能比氰化浸金更低，這種方法已被提議用于原位浸出[66]。

2）溴化法。Schaeffer在1882年首次提出使用溴從礦石中提金，但溴化法作為氰化法的替代方法并沒有受到太多關(guān)注，直到最近研究者才開始重新考慮其應(yīng)用問題。這主要是因?yàn)殇寰哂形ｋU(xiǎn)性，難以安全儲存和運(yùn)輸[47]。溴酸鹽作為一種強(qiáng)氧化劑，在酸性溶液中，其氧化還原電位大于其他多數(shù)氧化劑，具有氧化黃鐵礦和毒砂的熱力學(xué)性能[102-103]，且可以較為安全的儲存，不會揮發(fā)和逸到大氣中。盡管溴酸鹽的毒性比氰化物低，但它仍對人體有一定的危害。事實(shí)上，溴化浸金具有許多優(yōu)點(diǎn)，如浸出速度快，對pH的適應(yīng)性強(qiáng)，溶解金的速率比氰化物快等，但試劑的消耗往往很高[100]。溴化浸金正受到越來越多的關(guān)注，特別是自從Great Lakes公司申請了溴化浸金工藝專利以來，該工藝是采用一種專有的二溴-二甲基-乙內(nèi)酰脲化合物作為浸金試劑[104]。

3）碘化法。碘化法具有電極電位低、浸出動力學(xué)快、浸出速率高、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)[105]，且適用于原位浸出，是一種很有前景的無氰浸金方法，有可能在工業(yè)上替代氰化法。但是，碘化法仍未得到充分研究和利用，這主要是由于其成本較高。P.H.Qi等[106]比較了碘和氰化物對金浸出率的影響，結(jié)果表明，在同等條件下，碘對金的浸出率與氰化物相當(dāng)。

有研究表明，金鹵離子絡(luò)合物的穩(wěn)定性順序?yàn)镮->Br->Cl-，金碘絡(luò)合物的穩(wěn)定性僅次于金氰絡(luò)合物[105]。盡管在20世紀(jì)80年代，氯化法被美國的一些工廠用于預(yù)處理難處理碳質(zhì)金礦石，但金鹵離子絡(luò)合物通常不穩(wěn)定，其廣泛應(yīng)用性仍受到質(zhì)疑，目前僅限于分析應(yīng)用。其主要是需要在浸出過程中進(jìn)行化學(xué)和過程控制，以保持金在溶液中的穩(wěn)定性[100]。

2.5 硫氰酸鹽法

硫氰酸鹽法已被證明可以作為氰化法的替代方法從含金礦石中溶解和回收金[107]，其重要特征之一是在酸性溶液中浸出金，金浸出率與硫脲相當(dāng)。硫氰酸鹽與氰化物相比其毒性更低，在各種介質(zhì)中的穩(wěn)定性更好，并且可以作為工藝過程中的副產(chǎn)品再生和獲得。A.G.Kholmogorov等[108]從弱酸性KSCN溶液中回收了95 %以上的金，并用含碳吸附劑和離子交換器回收了硫氰酸鹽復(fù)合物。A.J.Monhemius等[109]研究了在酸性氧化條件下使用碘催化的硫氰酸鹽溶液浸出多米尼加共和國的金礦樣品，結(jié)果表明，硫氰酸鹽體系與氰化物體系浸金效果相當(dāng)，但比硫脲浸出效果好，且SCN-消耗很少（<1 kg/t礦）。金在酸性硫氰酸鹽溶液（pH=1.5）中的溶解過程可以表示為[110]：

在實(shí)際浸出過程中，Au（SCN）-2或Au（SCN）-4的生成取決于浸出條件，如硫氰酸鹽濃度和氧化電位[110]。在氧化條件下硫氰酸鹽的熱力學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，很容易被氧化成硫酸鹽和亞穩(wěn)態(tài)氰化物或氫氰酸（如化學(xué)反應(yīng)式（55）所示）。

Jinshan Li等[107，110-113]系統(tǒng)描述了硫氰酸鹽的化學(xué)和熱力學(xué)行為、穩(wěn)定性及浸金動力學(xué)和回收問題。在酸性硫氰酸鹽溶液浸金過程中，常用硫酸鐵作為氧化劑，F(xiàn)e（Ⅲ）在氧化SCN-的過程中被還原為Fe（Ⅱ），并生成多種中間產(chǎn)物，包括（SCN）-3和（SCN）-2等，其既能氧化金又能絡(luò)合金。在水溶液中，酸性硫氰酸鹽可以溶解金并形成Au（Ⅰ）和Au（Ⅱ）絡(luò)合物[100]。Jinshan Li等[110]測定了不同因素對硫氰酸鹽氧化速率的影響，結(jié)果表明，硫氰酸鹽氧化Fe（Ⅲ）對溫度比較敏感，在50 ℃時(shí)，硫氰酸鹽與三價(jià)鐵離子的氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子的速率顯著加快。硫氰酸鹽消耗和/或亞鐵離子生成的經(jīng)驗(yàn)速率方程可表示為：

硫氰酸鹽體系具有反應(yīng)選擇性好、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)，可利用Fe（Ⅲ）作為氧化劑加快浸出速率。但是，硫氰酸鹽在浸出過程中容易被氧化劑氧化分解，導(dǎo)致浸出劑消耗增大，且需要特殊的不銹鋼和橡膠襯里的設(shè)備來抵抗其高腐蝕性和氧化性。

2.6 甘氨酸法

最近，有研究人員提出用甘氨酸溶液作為替代氰化物的浸出劑來浸出金等貴金屬[114]。甘氨酸是一種非揮發(fā)性物質(zhì)，無毒，在廣泛的pH和Eh范圍內(nèi)都較為穩(wěn)定[115]，堿性甘氨酸體系已被證明有利于金的浸出。與氰化物相比，其價(jià)格相近或更低[116]。純金箔在不同pH甘氨酸溶液中的浸出速率如表3所示[117]。由表3可以看出，當(dāng)pH值從10.1增加到12.8時(shí)，金浸出速率明顯增加。金與甘氨酸在中性及堿性條件下可形成甘氨酸金絡(luò)合物，如化學(xué)反應(yīng)式（57）所示，可以使用氫氧化鈉或石灰調(diào)節(jié)pH。

甘氨酸作為無毒試劑在濕法冶金領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力[118]。E.A.Oraby等[118-119]研究表明，甘氨酸浸出速度比常規(guī)氰化物慢很多，且在甘氨酸浸出過程中需要適度加熱，但即使在高溫下，其浸出率也低于室溫下氰化浸出的1/3。然而，在有少量氰化物的情況下，其浸出率是僅氰化浸出的6倍和僅甘氨酸浸出的18倍。D.Feng等[92]研究表明，在硫代硫酸鹽溶液中加入氨基酸（如甘氨酸）可以大大提高金浸出率。Hao Wu等[120]采用硫氰酸銨和甘氨酸混合試劑體系進(jìn)行浸出試驗(yàn)，結(jié)果表明，在硫氰酸銨浸出液中加入甘氨酸，可降低硫氰酸銨用量，提高金浸出率。此外，在氧化劑存在的條件下，甘氨酸可以在不同的pH和溫度下溶解金。J.J.Eksteen等[117]已經(jīng)證明了銅是甘氨酸浸出的催化劑。D.H.Brown等[121]研究了過氧化氫對甘氨酸溶解銅金合金的影響，結(jié)果表明：銅含量越高，金和銅的浸出量越大;過氧化氫的存在有利于銅和金的浸出。C.G.Perea等[50]也發(fā)現(xiàn)，Cu2+可以提高金浸出率。然而，到目前為止，以甘氨酸作為唯一配體浸金的研究較少，仍需要進(jìn)一步研究甘氨酸在不同條件下的浸金行為。

2.7 其他浸金方法

除上述浸金方法外，其他浸金方法有：①煤-金團(tuán)聚法（CGA）。其已被證明可以作為氰化浸金的替代方法[100]。英國石油公司（BP）在20世紀(jì)80年代中期開發(fā)并申請了CGA工藝的專利。CGA工藝適用于浸出游離金顆粒，大規(guī)模應(yīng)用潛力有限。②腈法。腈與氰化物類似，但毒性比氰化物小，價(jià)格比氰化物高[122]。美國礦業(yè)局（USBM）報(bào)道了丙二腈（CN-CH2-CN）比氰化物能更有效地浸出金[123]，但丙二腈的毒性和較強(qiáng)的螯合能力阻礙了對其進(jìn)一步的研究。③石硫合劑法。石硫合劑是由石灰和硫磺合制而成的一種浸金試劑。該方法具有浸出速度快、對設(shè)備腐蝕小、浸金試劑成本低等優(yōu)點(diǎn)，但有效浸金成分不穩(wěn)定，嚴(yán)重限制了其在工業(yè)中的應(yīng)用[124]。此外，Rong Chen等[125]采用了一種新型無毒的有機(jī)浸出劑（3YL）進(jìn)行了浸金研究，結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的氰化法相比，3YL在浸出速度、環(huán)境影響等方面都優(yōu)于氰化物，但3YL的一些性質(zhì)尚不清楚，仍需對其進(jìn)行進(jìn)一步研究。

綜上所述，不同浸金方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和反應(yīng)條件，如表4和圖5[126]所示。氰化法仍是目前最主要的浸金方法，但氰化物劇毒，易導(dǎo)致金礦地區(qū)土壤和水體污染，造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。硫脲浸金是一種成熟的技術(shù)，其初始浸金速率較快且毒性較低，適用于難處理礦石，但其不穩(wěn)定，易分解為其他復(fù)雜化合物，使金表面鈍化，從而降低金的溶解速率，且工藝參數(shù)難以控制。硫代硫酸鹽具有浸出效率較高，而且更環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，但其非常不穩(wěn)定，會被氧化為連多硫酸鹽，導(dǎo)致試劑消耗高，循環(huán)使用能力有限。鹵化物浸金具有金溶解動力學(xué)快，溶解過程中不發(fā)生鈍化作用等優(yōu)勢，但鹵化物與硫化物具有很高的反應(yīng)活性，反應(yīng)過程難以控制，需要昂貴的抗氧化材料，而且鹵化物價(jià)格很高。硫氰酸鹽是一種毒性低、比硫脲和硫代硫酸鹽更穩(wěn)定的浸出劑，但其浸出速率較慢，且需要特殊的不銹鋼和橡膠襯里的設(shè)備來抵抗具有高腐蝕性的酸性和氧化條件。甘氨酸具有無毒、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但單獨(dú)使用甘氨酸浸出比常規(guī)氰化物浸出慢很多，可以將甘氨酸與其他浸出試劑協(xié)同浸金。

3 難處理金礦石浸金現(xiàn)狀

研究表明，對難處理金礦石進(jìn)行預(yù)處理可顯著提高金回收率。近年來發(fā)表的一些重要的難處理金礦石浸金研究成果如表5所示。然而，如何有效地將預(yù)處理技術(shù)與浸金方法相結(jié)合，形成低成本、高效率、環(huán)境友好的難處理金礦石浸金體系，仍是今后的主要研究方向。

4 結(jié) 論

難處理金礦石在浸出前通常要進(jìn)行預(yù)處理，焙燒氧化、加壓氧化、化學(xué)氧化和超細(xì)磨等是其有效的預(yù)處理方法。這些預(yù)處理方法不同程度存在污染環(huán)境、設(shè)備成本高、運(yùn)行維護(hù)成本高、操作人員素質(zhì)要求高等問題，嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。雖然生物氧化是一種成本低、環(huán)境友好、易于控制的預(yù)處理方法，但存在周期長等不足。目前，非氰浸出試劑已在冶金工業(yè)中引起了廣泛關(guān)注。

其中，硫代硫酸鹽是最具前景的浸金試劑之一，已在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上進(jìn)行了大量研究，但其存在穩(wěn)定性差，發(fā)生鈍化現(xiàn)象，對難處理金礦石浸出率低等局限性。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、可行性和環(huán)境問題，尋找一種低成本、高回收率的技術(shù)對從難處理金礦

石中回收金具有重要意義。建議未來可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行進(jìn)一步研究：

1）開發(fā)新型環(huán)保、價(jià)格低廉、氧化能力強(qiáng)的氧化劑，促進(jìn)難處理金礦石的有效利用。

2）改善硫代硫酸鹽的結(jié)構(gòu)特性，提高其化學(xué)穩(wěn)定性。

3）合理配置預(yù)處理技術(shù)和浸金方法，形成穩(wěn)定的浸金體系是目前難處理金礦石高效浸出的發(fā)展趨勢。然而，合理配置浸金體系的主要難點(diǎn)在于選擇的冶金工藝要符合礦石的特性。因此，協(xié)同設(shè)計(jì)、聯(lián)合優(yōu)化具有集成功能的浸金體系是難處理金礦資源化利用的有效途徑之一。

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Gold extraction technology for gold ores and its research progress

Li Qian，Dong Siyu，Xu Rui，Yang Yongbin，Xu Bin，Jiang Tao

（School of Minerals Processing and Bioengineering，Central South University）

Abstract：Extracting gold from refractory gold ores is an inevitable trend in the development of the gold industry.However，how to recover gold from refractory gold ores in a green and efficient manner is one of the technical challenges currently.Therefore，the characteristics of refractory gold ores were summarized，the pretreatment technology for refractory gold ores and their current research status were reviewed，the research progress of the leaching processes was evaluated，and the features and reaction mechanisms of each method were analyzed as well as their benefits and limitations.In the meantime，the outlook is that the reasonable allocation of pretreatment technology and leaching method should be the development trend for green gold extraction from refractory ores.The research provides basis for further research and application of gold extraction technology.

Keywords：refractory gold ores;pretreatment technology;leaching method;green gold extraction;non-cyanide leaching

收稿日期：2020-05-28; 修回日期：2020-08-30

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018YFE0110200）;國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51574284）;云南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2018ZE001）

作者簡介：李 騫（1975—），男，甘肅靜寧人，教授，博士，研究方向?yàn)橘F金屬冶金及礦產(chǎn)資源綜合利用;主持的重大科研項(xiàng)目有科技部國際合作項(xiàng)目“砷黃鐵礦微生物分步氧化規(guī)律及多相界面反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制”（2018YFE0110200），云南省重大專項(xiàng)“鉑族金屬高效回收除雜關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)示范”（2018ZE001），湖南省地礦局專項(xiàng)“礦區(qū)周邊重金屬污染耕地微生物溶淋修復(fù)技術(shù)研究及應(yīng)用”（201903），湖南省自然資源廳專項(xiàng)“典型有色礦區(qū)微生物-植物聯(lián)合生態(tài)修復(fù)治理關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”（2020-21）;獲得的重大獎項(xiàng)有教育部科技進(jìn)步獎一等獎，湖南省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)一等獎，湖南省自然科學(xué)獎一等獎等;長沙市岳麓區(qū)麓山南路932號，中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，410083;E-mail：csuliqian@126.com

*通信作者，E-mail：ruixu1923@csu.edu.cn，13608818911