硫脲法从电镀污泥中提金工艺研究.pdf

2 0 0 5年8月第 8期 中国 资 源综 合 利 用 Ch i n a Re s o u r c e s Co mp r e h e n s i v e U t i l i z a t i o n ●工艺 研 究 硫脲法从电镀污泥中提金工艺研究 吴 小 令 深 圳 市环 境 保 护局 ， 广 东 深圳 5l 8 0 4 9 摘要 研 究了酸性硫脲溶液从 电镀污泥中浸提金 的方法。通过考察 多种因素对浸金效果的影响， 确 定 了最 佳 浸提 条 件 在 拟 定 的浸提 条件 下浸提 4次 ， 可 以使 电镀 污 泥 中金 的 浸 出率 这 9 1 ． 0 ％ 关键 词 电镀 污 泥 ； 硫 脲 ； 金 中图 分 类号 X7 0 3 文 献 标 识码 A 文 章 编号 l 0 0 8 9 5 0 0 2 0 0 5 0 8 0 0 0 3 0 3 S t u d y o n Go l d Ex t r a c t i o n f r o m Pl a t i n g S l u d g e b y Th i o u r e a Pr o c e s s W u Xi a o l i n g S h e n z h e n En v i r o n me n t P r o t e c t i o n B u r e a u， S h e n z h e n 5 1 8 049， Ch i n a Abs t r a c t Thi s p a pe r ma d e s t u dy o n g o l d e x t r a c t i o n by l e a c hi n g p l a t i ng s l ud g e wi t h a c i d i c t h i o u r e a s o l u t i o n． Th e v a rio us f a c t o r s wh i c h i n flu e n c e t he l e a c hi n g r a t e we r e s t u d i e d， he n c e t h e o pt i ma l l e a c h i n g c o n di t i o n we r e a s c e r t a i n e d． I n t h i s c o n d i t i o n． t h e l e a c hi n g r a t e o f g l o d c a n be u p t o 9 1 ． 0 ％ a f t e r l e a c h i n g t h e s l u d g e f o r 4 t i me s ． Ke y wo r d s p l a t i ng s l u d g e； t hi o ur e a； g o l d 金在 电镀行 业 中是最 常 用的 贵金 属之 一 。金 含量 p p m以下的电镀漂洗水经过处理后 ， 在污泥 中得到富集 。检测某厂的电镀污泥后发现 ， 其金 含 量 竟 高 达 1 0 0 g ／ t 湿 重 计 以上 ， 具 有极 高 的 回 收价值 。 氰 化法提 金虽是一 种既 经济 又简便 的工 艺 ， 但 其 剧 毒性 和高 污 染 性也 备 受 争 议 。 自 2 0世纪 8 0年代以来 ， 硫脲法无毒 、 快速 、 高选择性的特点 受 到研 究 者 的 日益关 注 。国 内有 关硫 脲 法从 含 金废料 回收金的文献也有数篇 。 ， 但从电镀污泥 中浸提 金 的资料 尚未 见诸 报道 。有必 要对 影 响提 金 效果 的若 干 因素进 行 考 察 ， 以便 实 现含 金 污 泥 的资源 化并尽 量 提高 金 的 回收 率 。 1 实验部 分 1 ． 1 原 理 [ 4 1 只有在氧化剂存在时 ， 金才可以溶解在硫脲 S C N H ， 简 写为 T u 的水 溶 液 中 。氧化 剂 种类 很 多 ， 实际广泛实用的是 F e ， 因为它能导致最快的 初始金溶解速率 ， 并 可以抑制硫 的析出 ； 且 它作 为氧 化剂 时 ， 硫 脲 不易被 氧 化 。 硫 脲溶 金过 程 中 的主要 反应 为 Au 2 T u F e 3 A u T u 2 F e 1 F e 8 0 4 2 - T u F e S O T u 2 2 F e 2 T u S C N 2 H 3 2 二硫 甲脒 2 F e 2 3 S C N 2 H3 2 T u N H 2 C N S 4 可 见 影 响金 浸 提 效果 的主 要 凶 素有 硫 脲浓 度 、 F e 度 、 氢离 子浓 度 即 p H 值 ， 以及温 度 、 时 间 等 。 1 - 2 实验 原料 与试 剂 所 用 电镀 污 泥 为 灰 绿 色 淤泥 状 固 体 ，含 水 7 8 ． 2 ％ ，堆 积 密度 1 ． 1 4 g ／ c m ， A u 、 N i 、 S n 、 P b含 量 分 别 为 0 ． 0 5 8 2 ％ 、 l 1 ． 8 8 ％ 、 l 1 ． 5 9 ％ 、 1 ． 2 9 ％ 干 重 计 。实验试剂为 9 8 ％H S O C ． P 、 F e C 1 A ． R 、 硫 脲 A． R 。 1 - 3 实验 方 法 称 取 5 0 ． 0 g污 泥 含 A u 6 ． 3 5 mg ， 加 入 一 定 体 积 2 m o l ／ L H S O ， 然 后 加入 由水 、 F e C 1 溶 液 和 硫 脲配 成 的浸提 液 控 制所加 入 的 H 2 S O 、 水 、 F e C l 溶液和硫脲溶液的总体积为 5 0 m1 。静置一段时 间 ， 抽 滤 ， 滤 液 在 WF X 一 1 型 原 子 吸收 分 光光 度 计 收稿 日期 2 0 0 5 0 7 2 8 作者简介 吴小令 1 9 7 3 一 ， 女 ， 湖南永州人 ， 工程师， 主要从事危险废物处理利用的技术管理工作。 一 3 一 维普资讯 ● 工艺研究 中国资源综合利用 第 8期 上测金浓度 ， 换算出金的浸出率。多次浸出时 ， 需 将滤渣按以上方法多次处理 ， 并检测每次滤液的 金浓度 、 换算相应的金浸出率。 2结 果与讨 论 2 ． 1 温度 对金 浸 出率 的影响 文献 表 明 4 ] ， 在 室温 2 0 - 2 5 c 【 下可 获得 最 佳 金浸出率和最低硫脲消耗量。温度高加速硫脲向 二硫 甲脒 的转 化 ， 同时还 与 铁 离 子发 生 反 应 。金 溶 解 的 速度 还 受 到扩 散过 程 的控 制 ， 温 度 过低 也 会 使 反应速 度 变慢 。因此 ， 本实 验在 室 温下进 行 。 2 ． 2 p H值 对金 浸 出率 的影 响 相 关 资料 表 明⋯ 在 一般 硫 脲用 量 条件 下 ， 介 质 p H值 以 1 1 ． 5为宜。本实验控制浸提液的起 始 p H值为 1 ． 5 ， 浸出结束后 ， 其 p H值为 1 ． 5 2 ． O 。 2 - 3 硫 脲 浓度 对金 浸 出率 的影 响 在 F e 浓度 为 O ． O 5 ％ 、 浸 出时 间 为 1 h的条 件 下 ， 改变硫脲浓度同步操作 ， 结果见图 1 。 7 0 6 0 5 0 40 30 20 l 0 0 0 ，2 0． 4 0．6 0 ． 8 l l _ 2 硫 脲浓 度 ％ 图 1 硫 脲 浓度 对 Au浸 出浓度 的影 响 由图 1 可见 ， 硫 脲 浓度 为 O ． O 5 ％时 ， 浸 出液 中 A u的浓度 就可 以达 到 5 1 ． 9 0 m g ／ L； O ． 2 O ％时 ， 上升 到 6 1 ． 5 8 mg ／ L ； 0 ． 5 0 ％时达到最大值 6 4 ． 3 8 m g ／ L ； 此 后 ，硫脲 浓 度继 续 增 大到 1 ． o o ％n ， A u的浓 度 反而略降 ， 为 6 4 ． 1 4 mg ／ L 。 出现 这种 现 象 的原 因是 从 反 应 式 1 可 知 ， 金在 F e 存在下与硫脲作用而溶解 ；提高硫脲浓 度 ， 可提高浸取率 。但是硫脲浓度太高 ， 则反 应 3 加 剧 ， 生 成 大量 二硫 甲脒 ， 进 而 加 剧 了不 可逆 的 反 应 4 。 其生 成 的 单 质硫 在 金 表 面 上 形成 稳 定 的膜 ， 阻止 了金 的溶 解 。同 时反应 2 亦导致 硫 脲 大 量消 耗 ，使 得 与金 络 合 的游 离 硫 脲 减 少 ， 浸 出率降低。而在低硫脲浓度下 ， 浸金速度慢 ， 硫脲 损失量相对显著 。因此 ， 在低硫脲浓度下获得较 一4一 高的金浸出浓度是不可能。另外 ， 硫脲是成本较 高的试剂 ， 因而选择合适 的硫脲浓度对提高金浸 出浓度和降低成本是很重要的。本实验选择 的硫 脲浓 度为 O ． 2 O ％。 2 ． 4 F e 浓 度 对金 浸 出率 的影 响 在 浸 金过 程 中 ， F e 是 氧化 剂 ， 如反 应 1 。根 据质量作用定律 ， F e 浓度较低时 ，浸 出率低 ； 反 之 ， 则浸出率较高。但 F e 浓度过大时 ， 会加剧反 应 2 和 3 ， 从 而使硫脲浓度降低 ， 导致 A u浸 出 率下降 4 。由此可见 ， 适 当的 F e 浓度是获得较 高 A u浸 出率的保证。 康 勇 等 晗 在研 究 硫脲 浸 金 的影 响 因 素 时指 出 F e C I ， 用量为 2 ． 5 k g ／ t ， 可获得最大浸 出率。本 实验 以康 勇的研究 成果为参 考 ，取 F e 浓度为 O ． O 3 ％ 、 O ． O 5 ％和 O ． 1 O ％三个 点 ， 考 察 F e 浓 度 对 浸 出效 果 的影 响 ， 结 果 见 图 2 。 70 65 60 55 50 45 40 0 0．2 0． 4 0． 6 0． 8 l 1 ． 2 硫 脲 浓 度 ％ 图 2 F e 对 Au浸 出浓 度 的影 响 由图 2可 见 ，在 硫 脲 浓度 0 ． 2 0 ％的 情 况 下 ， F e 浓 度为 0 ． o 5 ％n ， Au浸 出效果 最 好 。 在 以下实 验 中 ， F e 的浓 度均 取 O ． O 5 ％。 2 ． 5 时 间对金 浸 出率 的影响 在 硫 脲 浓 度 为 0 ． 2 0 ％ 、 F e 浓 度 为 0 ． 0 5 ％下 ， 考 察 时间对 金 浸 出效果 的影 响 ， 结果 见 图 3 。 8 0 60 40 主 2 0 0 5 0 l 0 0 l 5 0 20 0 浸 出时 间 mi n 图 3 浸 出时 间对 Au浸 出浓度 的影响 在 浸 出开 始 阶段 ， 金 的浸 出速 度 很快 ， 1 5 m i n 时金的浓度即可达到 5 8 ． 1 2 m g ／ L； 随后 ， 浸出速度 维普资讯 第 8期 吴小 令 硫 脲 法从 电镀 污 泥 中提 金 工 艺 研究 ● 工 艺 研 究 变慢 。时 间为 1 h时 ， 金 浓 度 为 6 O ． 7 4 n q -g ／ L ； 当 时 间为 2 ． 5 h时 ， 金的浓度达到最大值 ， 即 6 2 ． 2 8 m g ／ L， 时间继续延长， 浸出浓度反而略有降低。 产 生 这 种 结 果 是 因 为 浸 出 时 间 过 长 ，反 应 4 充分进 行 ， 从 而产生 对 浸 出不利 的影 响 。资料 表 明 在 硫 脲 的 转 化 中 ， 3 是快 速 反 应 ， 而 4 是慢 速 反应 ； 因 此 ， 浸 出或 放 置 的 时 间越 长 ， 硫 沉 淀越 多 ， 金 沉 积亦 越多 。这样 ， 浸 出时 间既不 能 太 长 ． 又不 能太 短 。 实验 得 出最佳 时 间为 2 ． 5 h 。但 考 虑 到 1 h的 效果 与 2 ． 5 h的差 异 不 大 ， 为 了缩 短 生 产 时 间 ， 本 实验 选择 1 h 。 2 ． 6综合 实验 第 一 次 浸 出 硫 脲 浓 度 0 ． 2 0 ％ ， F e 浓 度 0 ． 0 5 ％ ， 浸 出 时间 1 h 。 考虑 到 F e 为 0 ． 0 3 ％、 时间为 3 0mi n时 的浸 出效 果 ， 与 F e 为 0 ． 0 5 ％ 、 时间 为 1 h 表 1 电镀 污 泥 中硫 脲 四 次浸 出金 的 结 果 ● 行 业动 态 的效果差异很小 见图 2 ； 接下 的三次浸出中 ， 为 节 约试 剂用 量 和缩 短 生 产 时 间 ，浸 出条 件 改 为 F e 浓 度 O ． 0 3 ％ 、 浸 出 时间 3 0mi n 。结 果 见表 1 。 由表 1看 出． 经过 四次浸 出后 ， 金 总浸 出率 已超过 9 0 ％， 达 到 了较理 想 的效 果 。 3 结 论 在 室 温 2 O ～ 2 5℃ 、 浸 提 液起 始 p H 1 ． 5的条 件下 ， 通过考察硫脲浓度 、 F e 浓度 、 时间等三个 因素 对 电镀 污 泥 中金 浸 出 效 果 的影 响 ． 确 定 了第 1次 浸 出 条 件 为 硫 脲 浓 度 O ． 2 O ％ 、 F e 浓 度 O ． O 5 ％ 、 浸 出 时 间 1 h ； 第 2 ～ 4次 的浸 提 条件 为 硫 脲 浓 度 O ． 2 O ％ 、 F e 浓 度 O ． 0 3 ％、 浸 出时 间 3 0 mi n 。 通过 四次 浸出后 ，可以使污泥 巾金 的浸出率达 91 ． O ％ 。 参 考 文 献 1 黄礼 煌． 金 银提 取技 术 第二版 [ M] ． 北京 冶金 工 业 出版 社 ． 2 0 01 2 康 勇 ． 罗 茜 ． 胡 志 刚． 硫 脲 浸金 新 工 艺 的研 究[ J ] ． 矿冶， 1 9 9 7， 6 2 5 5 - 5 8 3 蔡 定建． 含金 废料 中金 的回收 ⋯ ． 再 生资源研 究 ， 2 0 0 1 4 1 4 - 1 5 4刘晓瑭 ． 张 秀运 ． 周 师庸 ． 用硫 脲 法从 铜 阳极 泥 中提金的研究[ J ] ． 黄金 ， 1 9 9 5 ， 1 6 6 3 7 ～ 4 l 责任 编 辑／ 赵 建 国 协会第 四届会员大会预备会在京召开 为 了开 好 第 四届 会 员 大会 ， 选举 好 第 四届 理 事 会 ，协 商确 定 协 会 新 一 届 组 织 机 构 及 领 导 成 员 ，并 就行 业 关 心 的有关 事 宜 进 行 研 究 讨论 ， 协 会 于 8月 9日在 北 京 召 开 了 第 四届 会 员 大会 预 备 会 。 这 次 会议 的 主要 内容 一 是 由协 会 秘 书 处 通 报 召 开第 四届 会员 大 会 的筹 备 情 况 ； 二 是 研 究 确 定 选举 协 会 第 四届 理事 成 员 名 单 ； 三 是 研 究 有 关 再生 行业 税 收政 策方 面 的事 宜 。 参加会议 的人员有 部分常务理事单位和特 邀 代表 。另外 ， 为 了正 确 反 映 物 资再 生 行 业 在执 行 国家 有 关税 收 政 策 问题 时 遇 到 的情 况 ， 这 次会 议 还邀 请 了 国家 发 展 改 革 委 、 财 政 部 、 国家 税 务 总局 的领 导 到会倾 听我 们 的意 见 和建 议 ， 共 同研 究和 探讨 废 旧物 资 回收行 业税 收政 策 问题 。 再 协 一 5 一 维普资讯