硫代硫酸盐浸金液中金回收的研究进展

为开发简单高效的 Au(S₂O₃)₂^3-回收技术，进而推进环境友好型硫代硫酸盐提金技术的大规模工业化应 用，实现金的绿色无氰化提取，详细评述了置换沉淀法、吸附法、溶剂萃取法和电解沉积法等几种硫代硫酸盐浸出 液中 Au(S₂O₃)₂^3-回收的主要方法，并就各方法的优缺点及存在问题进行了归纳总结。传统活性炭及介孔硅吸附剂 对 Au(S₂O₃)₂^3-的亲和力弱，改性处理虽可在一定程度上提高其对 Au(S₂O₃)₂^3-的吸附能力，但处理工艺复杂、成本较高； 树脂法可较好地富集浸出液中的Au(S₂O₃)₂^3-，但该方法存在金络合离子洗脱困难，树脂价格昂贵、易中毒粉化等缺 点。溶剂萃取法适用于高浓度浸金液，且该方法对 pH等溶液环境要求较高，工艺复杂，成本高。置换沉淀法和电解 沉积法可直接获得金单质，但这两种方法对浸出液中Au(S₂O₃)₂^3-浓度有一定要求，且多组分浸出液中其他金属的共 沉淀严重影响了金产品纯度。在上述回收方法中，吸附法因成本低廉、操作简单、吸附剂可循环使用等优点，最具工 业应用前景，但现有吸附剂无法有效回收硫代硫酸盐浸出液中的 Au(S₂O₃)₂^3-，因此，开发新型高效的Au(S₂O₃)₂^3-吸附 剂，突破硫代硫酸盐浸金液中金络合离子难以回收的技术瓶颈，是未来硫代硫酸盐提金技术的主要发展方向。     

硫代硫酸盐浸金液中金回收的研究进展

为开发简单高效的 Au(S₂O₃)₂^3-回收技术,进而推进环境友好型硫代硫酸盐提金技术的大规模工业化应 用,实现金的绿色无氰化提取,详细评述了置换沉淀法、吸附法、溶剂萃取法和电解沉积法等几种硫代硫酸盐浸出 液中 Au(S₂O₃)₂^3-回收的主要方法,并就各方法的优缺点及存在问题进行了归纳总结。传统活性炭及介孔硅吸附剂 对 Au(S₂O₃)₂^3-的亲和力弱,改性处理虽可在一定程度上提高其对 Au(S₂O₃)₂^3-的吸附能力,但处理工艺复杂、成本较高; 树脂法可较好地富集浸出液中的Au(S₂O₃)₂^3-,但该方法存在金络合离子洗脱困难,树脂价格昂贵、易中毒粉化等缺 点。溶剂萃取法适用于高浓度浸金液,且该方法对 pH等溶液环境要求较高,工艺复杂,成本高。置换沉淀法和电解 沉积法可直接获得金单质,但这两种方法对浸出液中Au(S₂O₃)₂^3-浓度有一定要求,且多组分浸出液中其他金属的共 沉淀严重影响了金产品纯度。在上述回收方法中,吸附法因成本低廉、操作简单、吸附剂可循环使用等优点,最具工 业应用前景,但现有吸附剂无法有效回收硫代硫酸盐浸出液中的 Au(S₂O₃)₂^3-,因此,开发新型高效的Au(S₂O₃)₂^3-吸附 剂,突破硫代硫酸盐浸金液中金络合离子难以回收的技术瓶颈,是未来硫代硫酸盐提金技术的主要发展方向。     

MoS2-壳聚糖气凝胶原位还原金硫代硫酸根络合 离子的基础研究

硫代硫酸盐提金技术因环境友好、可处理复杂矿石等优点，被认为是最具潜力的无氰提金技术，然而 该技术尚未能实现规模化工业应用，其主要技术瓶颈是浸出液中的金硫代硫酸根络合离子（Au（S₂O₃）₂^3-）无法高效 富集。为此，构建了三维多孔 MoS₂-壳聚糖气凝胶（MoS2-CSA），深入考察了 MoS2-CSA 回收Au（S₂O₃）₂^3-的性能。结 果表明，MoS2-CSA 不仅具有极好的 Au（S₂O₃）₂^3-富集能力（高达 718.3 mg/g，于 107.6 mg/L Au（S₂O₃）₂^3-溶液），而且可 将 Au（S₂O₃）₂^3-原位还原为金纳米颗粒，既解决了硫代硫酸盐提金技术中 Au（S₂O₃）₂^3-难以高效富集的技术瓶颈，同 时极大地简化了传统提金技术中金络合离子的回收工艺。此外，MoS2-CSA 克服了纳米材料无法有效固液分离的 难点，实现了简易的回收。机理研究表明，MoS₂-CSA 具有强烈的光电响应能力，在可见光激发下可产生大量光生 电子，实现了金的原位还原。研究结果为硫代硫酸盐提金技术中Au（S₂O₃）₂^3-的回收提供了新的思路，有望推动硫 代硫酸盐提金技术的快速发展。     

MoS2-壳聚糖气凝胶原位还原金硫代硫酸根络合 离子的基础研究

硫代硫酸盐提金技术因环境友好、可处理复杂矿石等优点,被认为是最具潜力的无氰提金技术,然而 该技术尚未能实现规模化工业应用,其主要技术瓶颈是浸出液中的金硫代硫酸根络合离子（Au（S₂O₃）₂^3-）无法高效 富集。为此,构建了三维多孔 MoS₂-壳聚糖气凝胶（MoS2-CSA）,深入考察了 MoS2-CSA 回收Au（S₂O₃）₂^3-的性能。结 果表明,MoS2-CSA 不仅具有极好的 Au（S₂O₃）₂^3-富集能力（高达 718.3 mg/g,于 107.6 mg/L Au（S₂O₃）₂^3-溶液）,而且可 将 Au（S₂O₃）₂^3-原位还原为金纳米颗粒,既解决了硫代硫酸盐提金技术中 Au（S₂O₃）₂^3-难以高效富集的技术瓶颈,同 时极大地简化了传统提金技术中金络合离子的回收工艺。此外,MoS2-CSA 克服了纳米材料无法有效固液分离的 难点,实现了简易的回收。机理研究表明,MoS₂-CSA 具有强烈的光电响应能力,在可见光激发下可产生大量光生 电子,实现了金的原位还原。研究结果为硫代硫酸盐提金技术中Au（S₂O₃）₂^3-的回收提供了新的思路,有望推动硫 代硫酸盐提金技术的快速发展。     

硫代硫酸盐浸金体系中活性炭表面Zeta电位研究

研究了硫代硫酸盐浸金体系下基底试剂浓度与pH值、模拟浸出液pH值与搅拌时间等对活性炭表面Zeta电位的影响。结果表明,活性炭零电点为2.13; 其表面Zeta电位随硫代硫酸盐浓度增加而负值减小,随硫酸铜浓度增加而正值减小,随氨水浓度增加保持不变; 氨水溶液pH值大于9.0时,活性炭Zeta电位开始负值增大; 而活性炭Zeta电位几乎不随硫代硫酸盐溶液pH值变化而变化。模拟浸出液中,活性炭表面Zeta电位随pH值、搅拌时间变化较小; 当pH值为9.0时,活性炭对Au(S₂O₃)₂^3-的吸附率最大,为27.8%。模拟浸出液中活性炭表面主要优先吸附了含硫含氮化合物,表面Zeta电位始终为负值,活性炭通过静电作用难以吸附Au(S₂O₃)₂^3-。     

锌粉置换硫代硫酸盐浸金液中金试验研究

以10 μg/L金标准液与硫代硫酸钠、氨水合成浸金液, 采用锌粉置换法回收所合成浸金液中的金。结果表明: 锌粉用量增加, 金置换率提高; 选取锌粉用量为0.4 g/L, 随反应时间增加, 金置换率下降; 浸金液中铜离子和单质S、SO₄^2-、SO₃^2-等多硫化物对置换反应不利; 游离硫代硫酸盐对置换影响较小; 添加铅盐对置换反应有利。SEM-EDS分析表明, 经5%乙酸铅溶液浸泡后的锌粉表面有铅生成, 生成的铅与锌形成电偶加速置换反应, 同时, 锌粉表面变蓬松, 增大了锌粉与Au(S₂O₃)₂^3-的接触面积, 有利于置换反应的进行。     

地浸铀矿山退役采区地下水中铀种态的PHREEQC模拟研究

以我国西北某地浸铀矿退役采区地下水作为研究对象，通过实地调查和取样分析，研究了该区域地下水的铀含量和其他理化性质。采用PHREEQC软件计算该区域地下水中铀的赋予形态，并模拟pH、温度、SO₄^2-浓度和NO^-₃浓度对地下水中铀形态的影响。结果表明，该区域地下水铀的价态为U(Ⅵ),主要以UO₂SO₄、UO₂²⁺、UO₂(SO₄)₂^2-和UO₂NO⁺₃的形式存在，占比分别为72.0%、20.7%、7.2%、0.1%。通过模拟得出：当pH=2～5时，UO₂SO₄是该水环境中铀的优势种态，随着pH值的持续增高，UO₂(OH)₂显著增加，在pH大于5的条件下，UO₂     

FeCl3改性活性炭脱硫性能研究

这是一篇环境工程领域的论文。实验采用浸渍法,以FeCl₃作为改性剂对活性炭进行改性,研究其脱硫能力。实验研究了改性剂浓度、焙烧温度、反应温度对改性活性炭脱硫性能的影响。研究表明,随着改性溶液浓度的增加,活性炭表面附着的Fe₂O₃随之增加,改性活性炭的比表面积和总孔容均降低,平均孔径增加;随着焙烧温度升高,活性炭表面附着的Fe₂O₃数量持续增加,焙烧温度超过300℃时,活性炭表面的孔隙结构出现烧结现象,降低改性活性炭的脱硫性能;随着反应温度升高,FeCl₃/AC-0.15的吸附性能先升高再降低。当FeCl₃改性溶液浓度为0.15 mol/L,焙烧温度300℃,反应温度为60℃时,改性活性炭的脱硫效率最高。     

不同温度Fe-H2O体系的溶解组分优势区域图和Pourbaix图

针对Fe-H₂O体系中重要的单核配合物进行计算分析,通过热力学手册获得各反应物质S_298K⁰、ΔG_298K⁰和C_P⁰的数据,计算得到不同温度下的ΔG_T⁰的数据,分别构建298、373、473、573 K温度下的溶解组分优势区域图和Pourbaix图。结果表明,Fe²⁺和Fe³⁺均可稳定存在于强酸性溶液中。随着溶液pH值的升高,Fe²⁺依次转化为FeOH⁺、Fe(OH)⁺和Fe(OH)^-₃,而Fe³⁺依次转化为FeOH²⁺、Fe(OH)⁺₂、Fe(OH)₃⁰和Fe(OH)^-₄     

石灰环境中硫代硫酸钠对黄铁矿抑制机理研究

通过单矿物浮选试验、动电位测定、红外光谱测定和XPS测定,考察石灰环境中络合剂对黄铜矿和黄铁矿可浮性的影响,研究络合剂在石灰环境中与黄铁矿间的抑制作用机理。单矿物浮选试验结果表明,较高的丁基黄药浓度下,可以使用硫代硫酸钠与石灰配合使用从而达到铜硫有效分离的目的。动电位测定结果表明,石灰调浆时黄铁矿表面动电位大幅度正移,硫代硫酸钠的加入又使动电位明显负移,说明在石灰环境中添加硫代硫酸钠时,硫代硫酸钠在黄铁矿表面发生了吸附。红外光谱分析表明,黄铁矿单独与硫代硫酸钠作用时,SO₄^2-和S₂O₃^2-的特征吸收峰出现,表明硫代硫酸钠在黄铁矿表面产生了吸附。然而在石灰环境中,只出现SO₄^2-的特征吸收峰,硫代硫酸钠的作用不明显。XPS检测结果表明,黄铁矿经过硫代硫酸钠处理后,表面Fe、S、O的化学环境发生了改变;黄铁矿经过石灰处理后,表面Fe、S的化学环境发生了改变;黄铁矿经过石灰+硫代硫酸钠处理后,Fe、O、S的化学环境发生了改变。通过上述试验及检测分析可知,硫代硫酸钠在石灰环境中与黄铁矿表面发生了吸附及反应,可能是S₂O₃^2-与Fe³⁺或Fe²⁺发生络合反应生成络合物。     

人工合成水铁矿对钒(Ⅴ)的吸附特征

采用静态批处理吸附实验,研究了人工合成水铁矿对钒(Ⅴ)的吸附动力学特征,探讨了溶液pH值、反应温度、初始钒浓度及竞争阴离子(Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-和PO₄^3-)对水铁矿吸附钒的影响。结果表明,水铁矿对钒的吸附符合准一级和准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附量随温度增加而增加,吸附过程为吸热自发过程,最大吸附量为23.09 mg/g。水铁矿对钒的吸附最佳pH值范围为4~8,共存阴离子SO₄^2-和PO₄^3-明显抑制其对钒的吸附。SEM-EDS和FTIR分析表明,水铁矿中Fe-O位点可能是钒的主要吸附位点。水铁矿对钒离子具有较好的吸附效果,在一定的工艺条件下,可作为水体钒污染的修复材料。     

改性铝土矿浮选尾矿处理含Cr(Ⅵ)废水的试验研究

以铝土矿尾矿为原料, 氯化铁为改性剂, 制得改性尾矿, 用其吸附高浓度含Cr(Ⅵ)溶液中的Cr⁶⁺。试验表明, 在环境温度为30 ℃, 改性尾矿投加量为0.2 g/mL, pH值为3.52条件下, 对Cr(Ⅵ)含量为150 mg/L的溶液,Cr(Ⅵ)去除率可达到90.9%。改性尾矿对Cr₂O₇^2-的吸附复合Langmuir方程和Freundlich方程。     

回水中无机离子对硅钙质磷矿石正反浮选的影响

以贵州某硅钙质胶磷矿为研究对象,通过往矿浆中添加不同浓度的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-、F^-等影响离子,考察了无机离子对磷矿正反浮选的影响,结果表明: Ca²⁺和Mg²⁺会沉淀捕收剂,使精矿P₂O₅品位和回收率大幅度降低; 碱性条件下PO₄^3-会抑制磷矿正浮选; 酸性条件下SO₄^2-易与Ca²⁺反应生成硫酸钙沉淀附着在磷矿表面,影响磷矿反浮选; F^-对磷矿正反浮选影响较小。研究成果可为磷矿正反浮选废水的处理回用提供指导。     

超重力法制备高分散性镁铝水滑石及其对铀酰离子的吸附性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硝酸铝(Al(NO₃)₃·9H₂O)为原料、尿素(CO(NH₂)₂)为沉淀剂,利用超重力法制备了粒径分布均匀、高分散的片状微细镁铝水滑石。通过扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分布仪对样品进行了分析表征,比较了传统水热合成法与超重力法制备镁铝水滑石的形貌和粒径分布,分析了镁铝水滑石微细颗粒间形成团聚的机理,考察了异丁醇共沸蒸馏干燥工艺对产品分散性的影响,并研究了制备的镁铝水滑石(Mg-Al-LDHs)对铀酰离子(UO₂²⁺)的吸附性能。结果表明,利用超重力法制备的微细Mg-Al-LDHs粒径分布均匀,为六方片状,粒径在1～2.5 μm之间; 使用非均相共沸蒸馏方法进行干燥,可有效防止Mg-Al-LDHs粉体团聚。在吸附时间120 min、UO₂²⁺初始浓度35 mg/L、吸附剂投加量0.01 g(废水体积30 mL)、pH=6、吸附温度50 ℃条件下,Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺的饱和吸附量为118.57 mg/g。表明Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺具有良好的吸附性能,是处理含铀废水的一种潜在吸附剂。     

高锰酸钾改性对颗粒活性炭吸附Cu2+的影响

采用KMnO₄溶液在回流状态下对颗粒活性炭进行了改性。考察了KMnO₄ 溶液浓度对Cu²⁺吸附率-pH曲线及pH的影响,并研究了KMnO₄ 改性对颗粒活性炭吸附和解吸Cu²⁺性能的影响。结果表明,KMnO₄ 改性使颗粒活性炭对 Cu²⁺吸附率-pH曲线及pH向低pH偏移。当KMnO₄溶液浓度为0.03 mol/L时,改性颗粒活性炭效果最好;KMnO₄ 改性提高了颗粒活性炭对Cu²⁺的吸附速率,使其投加量节省约3倍;Cu²⁺在改性及未改性活性炭上的吸附遵循Freundlich等温吸附方程,在相同Cu²⁺平衡浓度下,KMnO₄改性活性炭对 Cu²⁺的吸附量提高约 2.7倍;使用 0.35 mol/L的HCl溶液作解吸液,Cu²⁺从KMnO₄改性活性炭上的解吸率为 91.1%,而Cu²⁺从未改性活性炭上的解吸率仅为8.8%。KMnO₄ 改性提高了颗粒活性炭从水中吸附重金属离子的能力,并促进了其解吸再生性能。     

蛇纹石负载羟基磷灰石对矿区地下水中氟、铁和锰的动态吸附性能

针对矿区地下水中氟、铁、锰污染超标问题,利用湿法化学共沉淀法制备蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂,通过动态吸附试验,研究Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的同步吸附性能,考察吸附床高度、流速及进水质量浓度对穿透过程的影响。采用Adams-Bohart,Thomas模型拟合和SEM,EDS,XRD,BET,FT-IR等微观表征,分析Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附机理。结果表明,制备的Srp/HAP复合吸附剂颗粒紧实,既有Srp表面的片状卷曲结构,又解决了HAP表面团聚问题,负载后颗粒的比表面积、孔容均有明显增加,具有较好的表面孔隙结构,有利于氟、铁、锰的同步吸附去除。吸附柱吸附总量随床柱传质区高度的增加和3种离子初始质量浓度的升高而增加;在进水流速为4 m L/min时动态柱对离子的动态吸附容量最高,流速过大和过小都不利于复合吸附剂的动态吸附;在吸附剂填充高度15 cm,进水流速为4 m L/min时,动态柱对初始质量浓度分别为5,20和5 mg/L的F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的最大动态吸附容量分别为1.567,7.008和1.615 mg/g。采用Thomas模型能较好描述Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附动力学特征。微观分析表明,吸附过程既有表面物理吸附,也有化学吸附,化学吸附主要表现为离子交换和表面络合作用。F^-部分取代HAP中的OH^-,Fe²⁺和Mn²⁺则取代Srp中的Mg²⁺,使得F^-,Fe²⁺,Mn²⁺在复合颗粒表面的赋存状态主要以Fe₃Si₂(OH)₄O₅,Mn₃Si₂(OH)₄O₅,Ca₅(PO₄)₃F化合物存在,另外HAP晶体表面的PO₄^3-与Fe²⁺和Mn²⁺也可能发生络合作用。蛇纹石负载羟基磷灰石复合颗粒可作为矿区处理含氟、铁、锰离子地下水的优良吸附剂。     

Na2SiO3强化煤和蒙脱石浮选分离的作用机理研究

针对煤泥浮选过程中蒙脱石等黏土矿物难以与煤分离的难题，采用溶液化学计算、Zeta电位测试和吸附量测定等方法，结合煤和蒙脱石浮选分离实验结果，研究了Na₂SiO₃强化煤和蒙脱石浮选分离的作用机理。结果表明：采用Na₂SiO₃作抑制剂进行人工混合煤泥浮选实验，矿浆pH<6时，Na₂SiO₃水解产物以Si(OH)₄为主，此时对蒙脱石的选择性抑制效果更强，精煤灰分显著降低、精煤产率变化不大；矿浆pH>6时，Na₂SiO₃水解产物以SiO(OH)^-₃和SiO₂(OH)₂^2-为主，此时对煤和蒙脱石的抑制选择性变差，精煤灰分降低的同时、精煤产率也有所降低。同时，矿浆中添加抑制剂Na₂SiO₃后，煤和蒙脱石表面电位均发生负移且负电位均增大，导致...     

钙离子对胶磷矿和白云石可浮性的影响研究

以白云石-胶磷矿体系为研究对象, 在无机阴离子存在的条件下, 研究了钙离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响。试验结果表明: F^-存在的条件下, Ca²⁺对两种矿物的可浮性影响并不大; 而CO₃^2-存在的条件下, 在强碱性环境中, Ca²⁺的加入使两种矿物的可浮性趋于一致。同时, 在Ca²⁺体系中, 当pH≈7时, SO₄^2-对胶磷矿的抑制效果较好; 在pH=5~7时, PO₄^3-对两种矿物有明显的选择性抑制作用。F^-和CO₃^2-混合体系中, Ca²⁺对两种矿物的浮选均有一定的活化作用, Ca²⁺对胶磷矿的活化作用要优于白云石。     

溶解离子对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响研究

采用纯矿物浮选、Zeta电位和接触角测试等方法研究了溶解离子Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响。结果表明，溶解离子会明显改变白云石和氟磷灰石的可浮性、表面电性和表面润湿性。Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-会降低白云石和氟磷灰石的接触角，导致其疏水性减弱，使其上浮率降低。Ca²⁺、Mg²⁺会使白云石和氟磷灰石表面Zeta电位升高，SO₄^2-、PO₄^3-会降低矿物Zeta电位。研究可为下一步有针对性地去除磷矿浮选中有害离子提供参考。     

(NH4)2S2O8氧化载金黄铁矿规律及E-pH研究

采用基于硫酸根自由基(SO4-·)的高级氧化技术,将(NH₄)₂S₂O₈作为氧化剂氧化预处理黄铁矿。考察了(NH₄)₂S₂O₈和FeSO₄浓度、浸出温度、浸出时间对氧化浸出黄铁矿效果的影响。结果表明,采用热活化(NH₄)₂S₂O₈产生SO₄-·预处理黄铁矿,在(NH₄)₂S₂O₈浓度0.395 mol/L、浸出温度70 ℃、浸出时间8 h条件下,黄铁矿浸出率可达73.71%。通过动力学方程拟合,确定该体系浸出黄铁矿可采用收缩核动力学模型描述,浸出黄铁矿过程中反应速率的决定步骤为内扩散速率,其表观活化能为50.57 kJ/mol。通过绘制FeS₂-(NH₄)₂S₂O₈-H₂O体系E-pH图分析可知,常温下过硫酸盐溶液具有较高的氧化还原电位,理论上采用过硫酸盐氧化分解产生SO₄-·浸出黄铁矿具有可行性。