硫代硫酸盐浸金体系中铜氨影响研究

项朋志，刘 琼，黄 遥

(云南开放大学化学工程学院，云南 昆明 650222)

硫代硫酸盐浸金体系中铜氨影响研究

项朋志，刘 琼，黄 遥*

(云南开放大学化学工程学院，云南 昆明 650222)

硫代硫酸钠；浸金体系；方波伏安法；Tafel曲线；还原峰电流

采用电化学手段研究硫代硫酸盐浸金体系累见报道[3-5]，尤其是稳态极化曲线、恒电流阶跃曲线；而采用方波伏安法(SWV)和Tafel曲线来研究硫代硫酸盐浸金体系鲜见报道。方波伏安法又称现代方波伏安法,是一种多功能、快速、高灵敏度和高效能的电分析方法；Tafel曲线是一种测定腐蚀速率的方法，其重要参数是腐蚀电位Ecorr及腐蚀电流Icorr。作者采用这两种方法探究硫代硫酸盐浸金体系中铜和氨的影响，对进一步丰富该浸金体系理论有一定的意义。

1 实验

1.1 试剂与仪器

实验用水为去离子水；所用化学试剂均为分析纯。

CHI630E型电化学分析仪，上海辰华仪器有限公司；PHS-25型pH/Eh 计，上海精密科学仪器有限公司。

1.2 方法

电化学分析采用三电极系统：参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂丝电极，工作电极为铂电极。

2 结果与讨论

2.1 不同工作电极测定的方波伏安曲线

图1 在含的0.1 mol·L-1硫代硫酸钠溶液中，不同工作电极测定的方波伏安曲线Fig.1 Square wave voltammetric curves tested by different working electrodes in 0.1 mol·L-1 sodium thiosulphate solution containing 0.25 mmol·L-1 Cu(NH3

图1中电势-0.610 V处对应于硫代硫酸钠的还原峰，电势-0.062 V处对应于铜离子的还原峰。从图1可以看出，选择铂电极作为工作电极来进行电化学分析较为适宜。

2.2 硫代硫酸钠的影响(图2)

图2 硫代硫酸钠浓度对铜离子还原峰电流的影响Fig.2 Effect of sodium thiosulphate concentration on reduction peak current of copper ion

从图2可以看出，随着硫代硫酸钠浓度的增加，铜离子还原峰电流先增大后减小，当硫代硫酸钠浓度为0.10 mol·L-1时，铜离子还原峰电流最大。原因可能是，硫代硫酸钠参与了铜离子的络合，降低了铜离子的电极电势，当硫代硫酸钠浓度超过0.10 mol·L-1时，多余的硫代硫酸钠直接与铜离子发生氧化还原反应(式3)，导致铜离子浓度下降，金浸出困难。

(1)

(3)

2.3 氨的影响

在硫代硫酸盐浸金体系中，氨浓度至关重要[6]，如果没有氨的参与，硫单质会在铂电极表面聚集，阻碍金的浸出。采用铂电极利用Tafel曲线来评价氨浓度对金浸出的影响，结果见图3。

从图3可以看出，氨浓度在0.1～0.3 mol·L-1范围内时，随着氨浓度的增加，金的腐蚀电位下降，腐蚀电流增大，表明在该范围内，增加氨浓度对金的浸出有促进作用；氨浓度在0.4～0.5 mol·L-1范围内时，腐蚀电位升高，腐蚀电流减小，说明过多的氨不利于金的浸出。原因可能是，过多的氨造成溶液的pH值过高，使得铜离子以CuO/Cu(OH)2方式析出，降低了铜离子的浓度，从而增加了金的浸出难度。因此，氨浓度以0.3 mol·L-1为宜。

2.4 铜离子的影响(图4)

铜离子可以加速金的浸出。从图4可以看出，随着铜离子浓度的增加，腐蚀电位负移，腐蚀电流增大，表明增加铜离子浓度对金的浸出有利，但绝不能无限制地增加铜离子浓度。从反应式(3)可以看出，过多的铜离子会直接与硫代硫酸钠反应，从而降低铜离子浓度，增加金浸出难度。

cCuSO4=1.0 mmol·L-1;cNa2S2O3=0.1 mol·L-1; 1～5,cNH3(mol·L-1):0.1、0.2、0.3、0.4、0.5

曲线cCu2+/(mmol·L-1)腐蚀电位/V腐蚀电流/A11．00．030-3．88621．50．005-4．45933．0-0．055-4．38243．5-0．155-4．68354．0-0．165-5．43664．5-0．220-5．311

注：cNa2S2O3=0.1 mol·L-1

图4铜离子浓度对金浸出的影响
Fig.4Effectofcopperionconcentrationongoldleaching

图浓度对铜离子还原峰电流的影响Fig.6 Effect of Cu(NH3 concentration on reduction peak current of copper ion

3 结论

[1] ABBRUZZESE C,FORNARI P,MASSIDDA R,et al.Thiosulphate leaching for gold hydrometallurgy[J].Hydrometallurgy,1995，39(1/2/3):265-276.

[2] GONG Q,HU J X,CAO C L.Kinetics of gold leaching from sulfide gold concentrates with thiosulfate solution[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,1993,3(4):30-36.

[3] BREUER P L,JEFFREY M I.An electrochemical study of gold leaching in thiosulfate solutions containing copper and ammonia[J].Hydrometallurgy,2002,65(2/3):145-157.

[4] CHOO W L,JEFFREY M I.An electrochemical study of copper cementation of gold(Ⅰ) thiosulfate[J].Hydrometallurgy,2004,71(3/4):351-362.

[5] BARON J Y,MIRZA J,NICOL E A,et al.SERS and electrochemical studies of the gold-electrolyte interface under thiosulfate based leaching conditions[J].Electrochimica Acta,2013,111:390-399.

[6] AYLMORE M G,MUIR D M.Thiosulfate leaching of gold:a review[J].Minerals Engineering,2001,14(2):135-174.

[7] WU Y H,JI X B,HU S S.Studies on electrochemical oxidation of azithromycin and its interaction with bovine serum albumin[J].Bioelectrochemistry,2004,64(1):91-97.

EffectofCopperandAmmoniainThiosulfateGoldLeachingSystem

XIANG Peng-zhi,LIU Qiong,HUANG Yao*

(SchoolofChemicalEngineering,YunnanOpenUniversity,Kunming650222,China)

sodium thiosulfate;gold leaching system;square wave voltammetry;Tafel curve;reduction peak current

云南省教育厅科学研究项目(2014Y007)，云南开放大学基金项目(2014C088Y)

2017-07-20

项朋志(1978-)，男，湖北黄冈人，副教授，从事工业分析教学和研究工作；通讯作者：黄遥，教授。

10.3969/j.issn.1672-5425.2017.12.004

项朋志，刘琼，黄遥.硫代硫酸盐浸金体系中铜氨影响研究[J].化学与生物工程，2017，34(12)：14-16，42.

TF831 TQ432.2

A

1672-5425(2017)12-0014-03