一种金提取剂及其制备方法、应用

技术领域

本发明涉及金属提取技术领域，具体涉及一种金提取剂及其制备方法、应用。

背景技术

金资源是保障国家经济和金融安全的重要战略性矿产资源。随着人类对生态环境愈发关注，作为具有强毒性的生产金工艺的传统氰药物法，在许多国家和地区开始被禁止使用，含氰药物的尾渣被列为危险废弃物。

王水溶解法是将高浓度硝酸与高浓度盐酸按1:3体积比组成的混合物来对金进行溶解，单独的浓度硝酸或高浓度盐酸不能对金产生反应。同时，这种混合物在使用过程中会产生毒性很高的的氯气，且其强腐蚀性对生产的设备要求抗强腐蚀及氧化，增加设备成本。硫脲法提取金在酸性和碱性条件下都可实现，但硫其在酸性条件下更稳定且其技术更成熟，但是近几年其被认为是致癌物质，极大限制了这在工业上应用。卤素法提取金是一类以卤族元素的单质或其含氧酸为提取剂的金提取方法。但是试剂的大量消耗、昂贵售价和对设备的高要求限制了其在工业上的应用。

硫代硫酸盐有浸出速率快、低毒环保、价格低廉以及对杂质不敏感等优点,成为最具潜力的非氰化物浸金体系。常用的硫代硫酸盐浸金体系为硫酸铜-氨水-疏代硫酸盐，其中氨水通过与Cu(Ⅱ)生成络合物稳定溶液中铜离子。铜-氨络离子作为催化剂将金氧化为金离子并与硫代硫酸根离子(S

发明内容

本发明提供了一种金提取剂及其制备方法及应用，采用二价铜离子溶液、硫代硫酸盐溶液、EDDHA-Na混合制备金提取液，EDDHA-Na主要与铜离子进行络合形成EDDHA-Cu络离子，减小铜-氨络离子的形成，从而减少对硫代硫酸根离子的氧化，同时EDDHA-Cu络离子对金在硫代硫酸根离子溶液中的溶解有催化作用。

本发明解决上述技术问题的方案如下：所述金提取剂为含有无机铜盐、硫代硫酸盐和EDDHA-Na(乙二胺二邻苯基乙酸钠)的水溶液，其中，所述金提取剂中，Cu

优选的，所述金提取剂中，Cu

优选的，所述金提取剂中，Cu

优选的，所述无机铜盐为五水硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、碳酸铜中的一种；进一步优选为五水硫酸铜。

优选的，所述硫代硫酸盐为硫代硫酸钠、硫代硫酸铵中的一种；进一步优选为硫代硫酸铵。

如上所述金提取剂的制备方法，其特征在于，按照配比称量各原料备用，取无机铜盐、硫代硫酸盐、EDDHA-Na于反应容器中混合，加入水，搅拌均匀，得到金提取剂。

如上的金提取剂在矿物中提取金的应用，其特征在于，在所述金提取剂加入矿物，再加入氨水调节溶液pH；持续搅拌浸出，再进行过滤，得到含金浸出液。

优选的，所述矿物与金提取剂的固液比为1:3g-12mL；进一步优选为1g:9mL。

优选的，氨水调节溶液pH至8-11，进一步优选为pH＝10。

优选的，搅拌浸出时间为1-108h；进一步1-48h。搅拌速度为200-2000r/min；进一步优选为400-600r/min。

本发明的有益效果如下：

1、本发明采用二价铜离子溶液、硫代硫酸盐溶液、EDDHA-Na混合制备金提取液，EDDHA-Na主要与铜离子进行络合形成EDDHA-Cu络离子，降低铜-氨络离子的形成，从而减少铜-氨络离子对硫代硫酸根离子的氧化，减少硫代硫酸盐的消耗；同时EDDHA-Cu络离子对金在硫代硫酸根离子溶液中的溶解有催化作用，提高金的浸出率和浸出速率。

2、本发明采用的原料均为环保药物，相比传统含氰药物，对环境友好。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明硫酸铜溶液与EDDHA-Na混合反应后的紫外图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明的工作原理：EDDHA螯合剂具有较强的对金属的络合作用，传统用于环境水污染治理、化妆品漂白、布料漂白、农业用肥料等领域。本发明采用铜离子溶液、硫代硫酸盐溶液、EDDHA-Na混合制备金提取液，EDDHA-Na主要与铜离子进行络合形成络离子。如图1所示，与硫酸铜、EDDHA-Na相比，EDDHA-Na与铜进行混合形成了新的吸收峰，说明形成了EDDHA-Cu络离子，减少铜-氨络离子的形成，从而减少硫代硫酸根离子的氧化和消耗。

本发明下述实施例中使用原料规格如下：

1、EDDHA-Na，购于上海喜赫化工。

2、五水硫酸铜，分析纯，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

3、硫代硫酸铵，分析纯，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

4、氨水，工业级，质量分数为25-28wt％

5、氧化矿样中主要元素及占比如表1所示：

表1

实施例1

1)称取1.776g硫代硫酸铵、3mL EDDHA-Na混合，再加入40mL超纯水，搅拌溶解，制得金提取液，记为S1-1。

2)称取0.05g、0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g五水硫酸铜、分别与1.776g硫代硫酸铵、3mL EDDHA-Na混合，再分别加入40mL超纯水，搅拌溶解，制得金提取液，分别记为S1-2、S1-3、S1-4、S1-5、S1-6、S1-7。

3)称取氧化矿样，按照氧化矿样与金提取液固液比为1g：4mL的比例分别与步骤1)、2)制得各组金提取液混合，加入工业氨水调节溶液pH＝10，开启磁力搅拌器以转速为500r/min持续搅拌浸出24h，过滤后收集得到金浸出液并测试各组浸出液的金浸出率，结果如表2所示。

铜离子在溶液中具有重要的催化作用，但是铜离子的存在是硫代硫酸根离子消耗大的原因之一。此外，由于在浸出液中硫代硫酸根离子的分解等原因，还会与不稳定的铜离子形成硫化物等阻碍金的浸出，进而使得金的浸出效果不好。所以金浸出率随铜离子浓度增加呈现先升高后降低的效果。

表2实施例1各组浸出液的金浓度

对比例1

1)称取0.1g五水硫酸铜、1.776g硫代硫酸铵加入40mL超纯水中，搅拌溶解，制得金提取液。

3)称取氧化矿样，按照氧化矿样与金提取液固液比为1g：4mL的比例分别与步骤1)制得各组金提取液混合，加入工业氨水调节溶液pH＝10，开启磁力搅拌器以转速为500r/min持续搅拌浸出24h，过滤后收集得到金浸出液并测试各组浸出液的金浸出率为35.67％

对比例1与实施例1中S1-3组条件相同，唯一不同点在于未添加EDDHA-Na，其金为浸出率低于S1-3组的浸出率。说明形成的EDDHA-Cu络离子对体系中金的溶解有正向作用。

实施例2

1)称取0.592g、1.776g、2.96g、4.144g、5.82g硫代硫酸铵、分别与0.1g五水硫酸铜、5.4mL EDDHA-Na混合，再分别加入40mL超纯水，搅拌溶解，制得金提取液，分别记为S2-1、S2-2、S2-3、S2-4、S2-5。

2)称取氧化矿样，按照氧化矿样与金提取液固液比为1g：4mL的比例分别与步骤1)制得各组金提取液混合，加入工业氨水调节溶液pH＝10，开启磁力搅拌器以转速为500r/min持续搅拌浸出24h，过滤后收集得到金浸出液并测试各组浸出液的金浸出率，如表3所示。

硫代硫酸根离子在浸出时的主要作用是与金形成稳定的络合离子，但是由于其本身具有还原性和不稳定等原因，因此容易被消耗。其浓度过低时将不能充分与金离子形成络合，浓度过高时大部分会与铜离子形成络合离子，且形成的硫代硫酸铜络合离子也会氧化硫代硫酸根离子并且有可能在浓度过高的情况下降低金的浸出率。

表3实施例2各组浸出液的金浓度

实施例3

1)量取0.6mL、1.8mL、3mL、4.2mL、5.4mL、7.8mL、0mL EDDHA-Na、分别与0.1g五水硫酸铜、1.776g硫代硫酸铵混合，再分别加入40mL超纯水，搅拌溶解，制得金提取液，分别记为S3-1、S3-2、S3-3、S3-4、S3-5、S3-6、S3-7。

2)称取氧化矿样，按照氧化矿样与金提取液固液比为1g：4mL的比例分别与步骤1)制得各组金提取液混合，加入工业氨水调节溶液pH＝10，开启磁力搅拌器以转速为500r/min持续搅拌浸出24h，过滤后收集得到金浸出液并测试各组浸出液的金浸出率，结果如表4所示。

EDDHA-Na所占溶液中体积较小时，起到的作用效果较小；当其所占溶液体积过大时，会降低金的浸金速率，因为其降低了溶液的氧化性。

表4实施例3各组浸出液的金浓度

实施例4

1)称取0.1g五水硫酸铜、1.776g硫代硫酸铵、5.4mL EDDHA-Na混合，再加入40mL超纯水，搅拌溶解，制得金提取液。

2)称取氧化矿样，分别按照氧化矿样与金提取液固液比为1g：3mL、1g：4mL、1g：6mL、1g：9mL、1g：12mL，与步骤1)制得金提取液混合，分别记为S4-1、S4-2、S4-3、S4-4、S4-5、S4-6，加入工业氨水调节溶液pH＝10，开启磁力搅拌器以转速为500r/min持续搅拌浸出24h，过滤后收集得到金浸出液并测试各组浸出液的金浸出率，结果如表5所示。

固液比最大的影响便是对药剂用量的影响。固液比较大时，金的浸出率和浸出速率会低，而固液比较小时，理论上金的浸出率和浸出速率会增大。但固液比从1:9提升至1:12后，金浸出率虽有提高，但提升率不高。

表5实施例4各组浸出液的金浓度

实施例5

1)称取0.05g五水硫酸铜、1.776g硫代硫酸铵、3mL EDDHA-Na混合，再加入40mL超纯水，搅拌溶解，制得金提取液。

2)称取氧化矿样，分别按照氧化矿样与金提取液固液比为1g：4mL与步骤1)制得金提取液混合，加入工业氨水调节溶液pH＝10，开启磁力搅拌器以转速为500r/min持续搅拌浸出，浸出时间分别设为1h、3h、6h、9h、12h、24h、36h、48h，记为S5-1、S5-2、S5-3、S5-4、S5-5、S5-6、S5-7、S5-8。过滤各组混合溶液后收集得到金浸出液并测试各组浸出液的金浸出率，结果如表6所示。

表6实施例5各组浸出液的金浓度

实施例6

1)称取0.1g五水硫酸铜、1.776g硫代硫酸铵、11.7675mL EDDHA-Na混合，再加入78.23mL超纯水，搅拌溶解，制得金提取液。

2)称取氧化矿样，分多组按照氧化矿样与金提取液固液比为1g：4mL与步骤1)制得金提取液混合，一组加入浓硫酸，其余组加入工业氨水，分别调节溶液pH为4、6、8、10、11。记为S6-1、S6-2、S6-3、S6-4、S6-5。开启磁力搅拌器以转速为500r/min持续搅拌浸出，浸出时间分别设为24h。过滤各组混合溶液后收集得到金浸出液并测试各组浸出液的金浸出率，结果如表7所示。

表7实施例6各组浸出液的金浓度

综上几种实验条件以及成本考虑，最佳实施例或最优实验条件为：0.3M S

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。