马燕1，乔晋玺1，曹疆1，陈爱良1，金攀富2，张希军2,3，孙丰龙1
（1. 中南大学冶金与环境学院，湖南 长沙 410083；2. 金川集团股份有限公司，甘肃 金昌 737100；3. 镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室，甘肃 金昌 737100）
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①马燕，乔晋玺，曹疆，陈爱良，金攀富，张希军，孙丰龙. 硫代硫酸盐法浸金研究进展[J]. 铜业工程,2024(4):71-79.
②MA Yan，QIAO Jinxi，CAO Jiang，CHEN Ailiang，JIN Panfu，ZHANG Xijun，SUN Fenglong. Progress in gold leaching by thiosulfate method[J]. Copper Engineering, 2024(4):71-79.
doi: 10.3969/j.issn.1009-3842.2024.04.008
硫代硫酸盐法浸金具有浸出速率快、成本低、环保性较好等优点，被认为是最有可能替代氰化浸金的提金方法。本文从浸金原理、实验条件及产业化情况等方面系统介绍了5种含铜体系（Cu²⁺-NH₃-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-EDTA-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-en-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-LH₋₂⁴⁻-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-Gly-S₂O₃²⁻体系）和2种不含铜体系（Cl⁻-NH₃-S₂O₃²⁻体系、 Fe³⁺-C₂O₄²⁻-S₂O₃²⁻体系）的研究进展，并对硫代硫酸盐法浸金的不同浸金体系进行对比分析。最后， 总结了硫代硫酸盐法浸金在工业应用方面存在的难题及解决措施，以期为产业化应用提供理论借鉴。
金元素化学活性低，与空气或者水均不发生反应，在低温或者高温下都不会被氧化，是自然界中最稳定的金属元素之一。金在珠宝饰品、电子器件、航空航天、冶金工业等领域发挥着重要作用。金可分为自然资源和二次资源，其中自然资源是指在自然界中以单质金或金矿物形式存在的物质。金矿物主要是金与其他金属形成的互化物，包括银金矿、铋金矿、银铜金矿等。将金从矿物中提取出来，最早使用的方法是氰化法，但因氰化物有剧毒，使用不当不仅严重污染生态环境，还会危害人体健康。随着人们环保和安全意识的不断增强，氰化法的工业应用面临着巨大的阻碍和挑战。至今，国内外学者已研究了多种非氰提金方法，包括卤化法（氯、溴、碘）、硫脲法、硫代硫酸盐法、王水法及石硫合剂法等。硫代硫酸盐法具有成本低、绿色环保、对杂质不敏感、浸出速率快等优点，被认为是最有可能取代氰化浸金的提金方法之一，其工业应用前景十分广阔。
硫代硫酸盐法浸金最早起源于1900年，该方法采用氯化焙烧-硫代硫酸钠浸出技术处理金银矿石，被称为范帕特拉法，20世纪20年代，处理南美富银硫化矿石采用的仍是此方法。20世纪70年代，国内外学者掀起了对硫代硫酸盐法浸金的研究热潮。70年代末，原苏联对硫代硫酸铵浸出法进行了研究，发现溶液中的Cu²⁺可加速金的溶解。这为Cu²⁺-NH₃-S₂O₃²⁻体系浸金打下了基础。自此，国内外研究学者对Cu²⁺-NH₃-S₂O₃²⁻体系进行了广泛的研究。Navarro等用（NH₄）₂S₂O₃作为浸出剂浸出某浮选精矿中的金时，发现硫代硫酸盐法浸金可在较短的时间内获得与氰化法相同的浸出率，但由于硫代硫酸盐稳定性较差，在溶液中易被氧化分解，导致硫代硫酸盐消耗量大。于是有研究学者致力于降低硫代硫酸盐消耗的研究，在探索过程中，开发出了许多不同硫代硫酸盐法浸金体系。Feng等研究了EDTA（乙二胺四乙酸）对氨态硫代硫酸盐溶液中浸出纯金和硫化矿的影响，发现在氨态硫代硫酸盐浸出系统中使用EDTA，可以在低试剂浓度下及较长的浸出时间内达到令人满意的金提取率，而且硫代硫酸盐的消耗也较低。Yu等采用Cu²⁺-en（乙二胺）-S₂O₃²⁻体系对某含褐铁矿金矿石的硫代硫酸盐浸出金进行研究，结果表明，Cu²⁺-en-S₂O₃²⁻体系比Cu²⁺-NH₃-S₂O₃²⁻体系更适合从含褐铁矿金矿石中提金。
图1 S₂O₃²⁻结构图
图2 Cu²⁺-NH₃-S₂O₃²⁻-H₂O系E-pH图
图3 Cu²⁺-NH₃-S₂O₃²⁻体系浸金电化学-催化机理模型图
图5 Cu²⁺与铜（Ⅱ）乙二胺（0.005 mol/L）配离子平衡分布图
3）硫代硫酸盐法浸金存在硫代硫酸盐消耗量大、氨水易造成环境污染、浸出液中金回收困难等问题。对该工艺的研究还应继续深入，开发出更优异的体系，以期实现提高金浸出率的同时相对降低硫代硫酸盐损耗的目标。
通信作者：孙丰龙，男，副教授，博士生导师，入选中国科协“第七届青年人才托举工程”、湖南省科技创新类湖湘青年英才。主要从事稀有金属提取与分离方向的研究，主持国家自然科学基金青年/面上基金项目，参与国家自然科学基金重点项目以及科技部重点研发项目等。
《铜业工程》创刊于1984年，由江西铜业集团有限公司主管主办，是我国铜工业领域全面反映铜产业链技术进步和金属材料科技创新的双月刊。中国工程院外籍院士、加拿大工程院院士、加拿大皇家科学院院士徐政和为期刊特约主编。期刊为《有色金属领域高质量科技期刊分级目录（2023）》T3级别，同时被美国《化学文摘》、俄罗斯《文摘杂志》《中国核心期刊（遴选）数据库》《万方数据库》《维普中文科技期刊数据库》等国内外检索数据库平台收录。本刊主要刊登铜、铅锌、稀有金属、贵金属等有色金属在采选、冶金、加工、环保、分析测试等方面的最新科研成果及应用，以及有色金属领域产业数字化、“双碳”战略推进等研究论文和综述文章。
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