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硫脲浸金过程中亚硫酸的促进作用 龙 怀 中 摘要通过线性极化、 循环伏安电位扫描、 恒电流阶跃等电化学测试方法， 研究了纯金在硫脲溶液中的溶解过 程， 在亚硫酸存在的硫脲溶液中， 金阳极氧化的峰电位负移， 峰电流增大， 促进金的阳极过程， 确定金阳极过程的钝化 原因是金电极表面吸附元素硫所致。电化学研究表明， 硫脲体系中亚硫酸促进金阳极过程的机理是亚硫酸参与了反 应过程， 与硫脲的氧化产物发生了还原反应， 减少了硫脲的不可逆降解， 提出了亚硫酸在硫脲浸金过程中的电化学还 原催化溶解机理。 关键词硫脲； 黄金； 电化学 中图分类号“ 恒电位） .］ 本身氧化为二 硫甲脒 ［ （）（） .. （） （） ］ ， 为了简便 起见， 硫脲以 A 表示， 二硫甲脒则为 A， 反应如下 “ AAB BB 9“ C B 1D 处出现一个阳极峰 Q， 在 ’-1D 处出 现了另一个相对较高的阳极峰 X。 根据热力学平衡电位推测， 峰 Q 为金的阳极溶 解峰， 峰 X 为硫脲的阳极氧化峰， 对应反应 （*） ， 为了 进一步证实， 采用铂金电极代替金电极作为工作电 极， 在完全相同的条件下进行扫描试验， 结果峰 Q 消 失， 而峰 X 依然存在， 表明峰 X 是硫脲的阳极氧化峰 而不是金的阳极溶解峰。 * 年第 期有色金属 （选矿部分） 基金项目 全国优秀博士论文专项基金资助项目 收稿日期 , ’ , 作者简介 龙怀中 （*; , ） ， 女， 湖南长沙人， 中南大学化学化工学院硕士， 湖南长沙， -*F 万方数据 亚硫酸对硫脲浸金的促进作用 ““亚硫酸存在时， 硫脲体系中金的阳极氧化 图 亚硫酸存在时硫脲溶液中金电极阳极氧化的 动电位极化曲线 “ 4ABC 45BDEB4 CFDG, 4H ;45 5CD4 I4FDB ,45F4 I D,C 4H ,FDHFD 4J“ 图 是在酸性硫脲溶液中加入亚硫酸时金电极 阳极氧化的伏安曲线， 与图 - 比较可以看出， 加入亚 硫酸后， 金阳极溶解速度增大， 峰电位负移 1* 左 右。/0浓度为 -’ . 145 6 时， 金的阳极氧化过 程中在’“K1*左右出现了一个阳极峰， 由此可以说 明’“K1* 处出现的阳极峰对应着亚硫酸的氧化。 因此从图 的结果可以看出， 亚硫酸的加入促 使了金在硫脲体系的阳极氧化过程， 有利于提高硫 脲浸金效果。 “亚硫酸存在时金在硫脲溶液中阳极溶解的钝化 图 所示为亚硫酸浓度分别为 ’、 1 2 -’ . 345 6 和 -“ ’ 2 -’ . 145 6 时， 金电极在 ’“ ’145 6 硫 脲溶液中的稳态极化曲线。对比曲线 -、 、 可知， 亚硫酸的加入， 金阳极溶解速度增加， 峰电位负移， 而且随着亚硫酸浓度的增加， 对金阳极溶解的促进 作用明显。但是从图 的曲线也可以看出， 当亚硫 酸为 - 2 -’ . 145 6 时， 当电极电位大于 ’“L* 以 后， 阳极电流急剧下降， 与亚硫酸浓度为 ’ 时比较， 表现出钝化特征。 将电化学研究后金电极进行电子探针分析， 表 明金电极表面吸附产物以元素硫为主， 元素硫在金 电极表面吸附而导致阳极氧化出现钝化。从图 可 以说明， 消除亚硫酸钝化， 应加大电极电位或者加入 氧化剂。 图 金电极在硫脲溶液中的电位扫描曲线 “ *45B4;DB CFDG, 4H ;45 5CD4 I4FDB ,45F4 I BM,C 4D D,C 4H ,FDHFD 4J 图 K 不同扫描速度下硫脲溶液中金电极的阳极扫 描曲线 “ K*45B4;DB CFDG, 4H ;45 5CD4 I4FDB ,45F4 HHD ,CB DB “亚硫酸对金阳极溶解的催化作用 图 K 表示在 ’“’145 6 硫脲溶液中， 加入 1 2 -’ . 345 6 亚硫酸后， 金阳极溶解的阳极扫描曲线 在不同的电位扫描速度下出现不同的峰电流值， 也 对应了不同的峰电位， 将电位扫描速度 、 峰电流值 “以峰电流 “与 -的比值列于表 -。 图 K 中的曲线 1 和 的比较表明， 亚硫酸的加 入使金的氧化速度加快， 对金的溶解有明显的催化 有色金属 （选矿部分）’’ 年第 1 期 万方数据 作用， “ “值随着扫描速度的增加而减少， 表明 可能伴随后置不可逆化学反应。 表 “ 峰电流与扫描速度的关系 扫描速度 （］ 9 ,0,/56 7， 电位扫描速度 9 *发生了电化学还原反应， 减少了硫脲的不可逆 降解， 提高了硫脲的稳定性， 增加了硫脲的有效浓 ,, 年第 / 期龙怀中 硫脲浸金过程中亚硫酸的促进作用 万方数据 度。 图 所示为在硫脲溶液中， 有无亚硫酸存在时 硫脲浓度与时间的关系， 从图 可知， 亚硫酸的存在 使硫脲溶液在较长时间保持一个稳定的水平。而无 亚硫酸时， 硫脲浓度下降很快。 图 有无亚硫酸存在时硫脲浓度与时间的关系 “ E RD ;CA-N9C- A F9, 9 ;9,D 9A， ;B,， 9CAE FN C ,B ADBD E9,H9E T;9C; 9CAE BBC9S C,C9, ,B ;9,D9,D；,-E， -C,C;9AN I有色金属 （选矿部分）22 年第 * 期 万方数据