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硫脲氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究,可追溯到19世紀(jì)末,但是早期關(guān)于硫脲的動(dòng)力學(xué)研究報(bào)道很少,主要由于反應(yīng)過(guò)程中涉及價(jià)態(tài)較多,而且存在自由基作用、自氧化使用以及形成含S-S鍵多聚體等,反應(yīng)較為復(fù)雜。20世紀(jì)80年代,研究發(fā)現(xiàn),硫脲及鹵氧化合物作用(CIO2-,BrO3-,IO3-)在封閉體系和開(kāi)放體系中產(chǎn)生復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象;硫(HzNCSNH2)是一種有機(jī)化合物,在酸性和有氧化劑存在的條件下,硫脲與金形成陽(yáng)離子絡(luò)和物。近年發(fā)現(xiàn)除了含鹵氧化劑,其他氧化劑甚至電化學(xué)氧化硫脲也會(huì)產(chǎn)生非線性動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。
金的浸出率一般隨硫脲用量的增大而提高,由于硫脲提金主要靠高價(jià)鐵離子作氧化劑,溶液中高價(jià)鐵離子濃度遠(yuǎn)較溶解氧濃度高而且可以調(diào)節(jié),所以硫脲溶金的硫脲濃度較高,硫用量隨原料含金量而異,其單耗(千克/噸)為幾千克至幾十千克。金的浸出率一般隨浸出時(shí)間的增加而提高。氧化的硫大部分生成SO2逸出,部分與精礦中所含銅、鉛、鐵等反應(yīng)生成硫酸鹽。
金的浸出率與浸金工藝有關(guān),采用一步法(如炭漿法、炭浸法)提金工藝可以顯著縮短浸金時(shí)間。
硫脲法提金是一項(xiàng)沒(méi)毒提金新工藝,我國(guó)已采用此法來(lái)處理重選金精礦和浮選金精礦。但此工藝目前仍存在成本較高的問(wèn)題。
硫脲浸出液的酸度
硫脲在酸性液中具有還原性,在pH1~6時(shí)均較穩(wěn)定。但加入不同的酸作pH調(diào)整劑,硫脲的穩(wěn)定性是不同的。鑒于硫脲溶金是在低pH條件下進(jìn)行,pH調(diào)整劑一般應(yīng)采用能解離出H 的強(qiáng)酸。在三大強(qiáng)酸中,yan酸腐蝕性強(qiáng),且C12/Cl-電對(duì)電位為1.36V,氧化能力太強(qiáng)。NO3-/NO電對(duì)電位為0.96V,比SCN2H4/(SCN2H3)2電對(duì)電位0.42V高出一倍多,氧化能力也太強(qiáng),它易使溶液中的硫脲發(fā)生氧化。硫酸SO42-/SO2電對(duì)電位為0.20V,比硫脲氧化生成甲脒電對(duì)的電位0.42V低得多,氧化能力較弱,故硫酸是硫脲液理想的pH調(diào)整劑。它既可防止硫脲被快速氧化,又能大量離解出H 使溶液易于達(dá)到要求的pH,設(shè)備的防腐也簡(jiǎn)單些。78時(shí),高濃度的硫脲易氧化,PH﹥2時(shí),由于硫脲水解,其消耗量增大,金溶解速度也減慢。但硫酸加入水中是放熱反應(yīng),故配制礦漿時(shí)應(yīng)先加硫酸,調(diào)好pH后再加硫脲,以免礦漿局部溫度過(guò)高而造成硫脲的氧化損失。