《金陽極溶解的強化機理與協同強化浸金》是依託中南大學，由楊永斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：金陽極溶解的強化機理與協同強化浸金
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊永斌
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
浸出速率慢是黃金冶金面臨的主要問題。目前普遍套用的過氧化浸助浸和富氧浸金均屬於陰極強化法，陽極反應速率已成為限制速率的主要因素，阻礙了浸金速率的進一步提高。申請者前期研究中系統地研究了鉛、銀、汞、鉈、鉍等多種重金屬強化金陽極溶解的電化學動力學，並通過同時運用陽極強化和陰極強化技術對幾種不同類型含金礦石獲得了良好的協同強化浸金效果。然而，由於重金屬污染的問題，阻礙了這一技術的套用進程。.本項目將通過系統研究重金屬強化劑作用機理，全面揭示其性效關係，尋求新型無污染陽極強化劑。採用多種電化學測試技術，結合多種微觀測試技術，深入研究雙電層結構及行為特性、元素沉積、表面鈍化與活化、以及金陽極活性溶解等電極過程機理，全面揭示陽極強化過程機理及強化劑元素的屬性與作用效果的關係。在此基礎上，進行新型陽極強化劑技術的開發和協同強化浸金相關技術研究，以推動協同強化浸金技術的工業套用進程，實現浸金速率的新突破。
結題摘要
目前浸金速率慢是黃金冶煉面臨的主要問題，過氧化氫助浸和富氧浸金等陰極強化法將浸金速率推向高潮，而陽極反應速率成為限制浸金速率的主要因素。 在重金屬離子強化金陽極溶解的電化學動力學及其溶液配位電化學的基礎上，結合多種電化學測試技術和微觀測試技術，深入研究了金陽極的活性溶解及鈍化機理和重金屬在金表面的反應機理，以及重金屬離子對金電極表面雙電層行為和表面反應產物特性的影響，闡明了重金屬離子強化作用機理，全面揭示了強化劑元素的性效關係，為新型陽極強化劑技術的開發和協同強化浸金技術的研究奠定了基礎，最後通過同時添加重金屬和過氧化氫實現了實際礦石中金的協同強化浸出。 研究結果表明，金溶解過程中Au首先與CN-形成長鏈結構的AuCN，然後AuCN進一步與CN-反應形成Au(CN)2-。由於第二步反應速率較第一步慢且只能在AuCN產物層的邊界和橋鏈結構的斷點處發生，因而成為總反應的控制步驟，導致表面產物AuCN不斷累積形成覆蓋面，隨著產物層覆蓋度的增加，反應邊界、斷點的數量隨之減少，金的溶解速率也隨之下降，當覆蓋度達到一定程度時，金的溶解過程進入完全鈍化狀態。當有重金屬強化劑存在時，金溶解的同時，重金屬離子會在金表面發生欠電勢沉積，並在-Au-C≡N-Au-橋鏈結構中產生了一系列斷點，隨著重金屬原子欠電勢沉積覆蓋度的增大，會破壞表面AuCN產物層的連續性，並產生了一系列具有分散性特點的邊界，這一系列斷點和邊界成為了AuCN發生溶解所需的“活化點”，進而顯著強化了金陽極的活性溶解，隨著進一步的金陽極溶解和重金屬欠電勢沉積，當表面“活化點”的覆蓋度足夠高時，金陽極呈現活性溶解狀態，能夠有效抑制金陽極鈍化的發生。 協同強化浸金的研究表明，三種不同類型含金礦石均取得明顯浸金效果。對於難浸硫化物金精礦，重金屬單獨強化對浸出過程的作用並不明顯，而Bi3+、Tl+、Hg2+具有較好的協同強化浸金的作用，金浸出速率和浸出率均有明顯提高。對於易浸硫化物金精礦，重金屬單獨強化和過氧化氫助浸都可明顯加速金的浸出，且協同強化浸金作用效果明顯。對於低品位氧化物金精礦，Bi3+和Tl+無論是單獨強化還是與過氧化氫協同強化都有明顯效果。 撰寫相關專著1部，獲圖書獎1項，申請專利1項，發表論文8篇。
