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。     

改性活性炭的粒级对吸附金-硫代硫酸根络离子的影响研究

硫代硫酸盐提金法是最有望取代氰化法的无毒提金方法，但浸出液中金-硫代硫酸根络离子(Au(S₂O₃)^3-₂)无法经济有效地回收阻碍了该方法的工业应用。为了提高活性炭对Au(S₂O₃)₂^3-的负载量，本文以三种粒级的活性炭为原料，采用三聚氰胺浸渍-高温热活化法制备了改性活性炭。通过静态吸附法、孔径与比表面积分析仪、SEM-EDS和XPS等方法详细研究了三聚氰胺用量、浸渍温度、热活化温度和时间等对改性活性炭吸附Au(S₂O₃)₂^3-的影响和吸附机理。研究结果表明，粒级为0.45～0.90 mm的活性炭添加3.75%的三聚氰胺，50℃下浸渍改性后，在温度为750℃下热活化60 min,制备的活性炭对Au(S₂O₃)₂^3-的负载量最大，为553.35...     

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。     

硫代硫酸盐从废弃印刷线路板中浸金实验研究

硫代硫酸盐浸金的主要影响因素有: 浸取温度、反应时间、硫代硫酸盐浓度、二价铜离子浓度、氨浓度。合适的浸金条件是: 固液比为1∶5, 浸取温度60 ℃, 反应时间2 h, 硫代硫酸盐浓度0.4 mol/L, 二价铜离子浓度0.04 mol/L, 氨浓度0.45 mol/L, pH=9.5, 添加0.2%的SO₃^2-, 空气进气速率1 L/min。研究表明, 硫代硫酸盐能够非常有效地从废弃印刷线路板中浸取金。     

硫代硫酸盐浸银过程中氧化剂的作用机理分析

硫代硫酸盐浸出法是一种具有前景的无氰浸出方法,它与常规氰化法相比具有浸出时间短、浸出率高、低毒环保等优点。基于硫代硫酸盐的化学性质论述了硫代硫酸盐浸银过程中氧化剂Cu2+、Cu（NH₃）₄2+和O₂的氧化作用是决定浸出率和试剂消耗率的关键因素。      

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。     

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。     

模拟菱锰矿硫酸浸出液中铁离子的去除

为了考察菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁的可行性,以及除铁所生成的FePO4滤渣用NaOH处理以回收PO₄^3-的效果,对Mn²⁺、Fe²⁺浓度分别为18.04、5.20 g/L的模拟菱锰矿硫酸浸出液进行了Na₃PO₄除铁、PO^3-₄回收工艺条件试验。结果表明：在H₂O₂用量为理论量、溶液pH=1.8、Na₃PO₄用量为1.7倍理论量、搅拌时间为15 min情况下,Fe²⁺去除率达99.85%、Mn2+损失率仅为2.23%;FePO4滤渣用0.75倍理论量的NaOH处理,反应3 h时的PO^3-₄回收率达98.24%。因此,菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁不仅可行,而且因PO3-4可回收再利用,除铁工艺成本较低。     

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     

酸性H2O2氧化预处理浮选金精矿及其机理研究

酸性 H₂O₂ 氧化法是一种有效的难选金精矿预处理方法,可以使黄铁 矿、毒砂等载金矿物被有效溶解, 从而使金暴露出来,提高金浸出率。 研究了酸性 H₂O₂ 体系中黄铁矿的氧 化机制,并探究了该系体中温度、矿浆浓度、 H₂SO₄ 和 H₂O₂浓度等对浮选金精矿的预处理效果。 结果表明:H₂O₂ 氧化 过程中没有固相生成物,黄铁矿中的 Fe 转 化为 Fe²⁺和 Fe³⁺ 于溶液中,Fe²⁺ 与 H₂O₂ 可发生 Fenton 反应生成氧 化性极强的羟基自由基(·OH);氧化过程中有 H₂SO₄ 生成,体系的 pH 值随着反应进行逐渐降低;黄铁矿主要被酸性 H₂O₂ 、·OH 和 Fe³⁺氧化,体系中 S 最终转化为 SO₄ ^2-或 HSO₄^- 。 浮选金精矿在温度为 30 ℃ 、矿浆浓度为 100 g/L、 H₂SO₄ 初始浓度为 0. 18 mol/L 和 H₂O₂ 初始浓度为 1. 76 mol/L 的条件下氧化预处理后,Fe 浸出率、试样失重率分别为 95. 33%和 51. 42%;浮选金精矿直接浸出时金浸出 率仅为 11. 68%,而经过酸性 H₂O₂预处理—浸出后,金浸出率可达 92. 69%。     

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     

硫化钠在旋转盘环电极上的电化学氧化

采用旋转盘环铂电极研究了硫化钠氧化的电化学过程。硫化钠解离产生的HS^-离子在圆盘电极上氧化, 而在环电极上被还原。实验结果表明, 当圆环电极的旋转频率为20 Hz、圆盘电极上的电压大于-0.15 V 时, HS^-离子在圆盘电极上通过一系列电化学反应氧化生成S⁰, 其中间产物包括S_x^2-或S₂^2-;在环电极上施加-0.8 V 电压后, S⁰ 在环电极上被还原。旋转圆环铂电极的循环伏安扫描曲线表明, 硫化钠的氧化过程产生了中间产物S_x^2-, 进一步氧化形成元素S⁰ 。     

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。     

天然黄铁矿活化过硫酸盐降解阿特拉津性能及影响因素

阿特拉津（atrazine,ATZ）作为一种常见的除草剂被广泛应用于农业生产中,但因其毒性强、易残留等,现已成为水体中检测率极高的污染物之一,给生态环境以及人类健康带来了巨大的危害。选用环境友好、来源广泛的天然黄铁矿（pyrite,FeS₂）来活化过硫酸盐（persulfate,PS）降解水中ATZ并探讨了天然水体中常见的8种无机离子：NH₄⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、H₂PO₄^-、NO₃^-、Cl^-和腐殖酸（humic acid,HA）对该体系降解ATZ的影响。电子顺磁共振波谱仪（electron paramagnetic resonance,EPR）检测发现黄铁矿活化PS产生的强氧化性自由基·OH和SO₄^-·是氧化去除ATZ的主要原因。此外,8种无机离子对pyrite/PS体系降解ATZ均具有不同程度的抑制作用且抑制效果最强的3种无机离子从大到小依次为CO₃^2-、HCO₃^-、H₂PO₄^-。HA对ATZ的降解具有轻微抑制作用。常见的金属螯合剂如EDTA、柠檬酸钠和草酸因易与黄铁矿产生的Fe²⁺络合,降低了黄铁矿活化PS的性能,从而显著抑制ATZ的降解。利用黄铁矿活化PS可实现尾矿资源的再利用,研究结果可为pyrite/PS降解ATZ的实际应用提供一定的理论依据。     

用硫酸盐还原菌和反硝化菌协同处理模拟酸性地下水

为同时处理酸法地浸矿山地下水中的SO₄^2-、NO₃~-，采用经驯化的硫酸盐还原菌(SRB)和反硝化菌(DNB)在UASB生物反应器中处理模拟酸性地下水。研究表明，在25℃、pH=5.5、碳源充足的条件下，SRB和DNB能够协同处理模拟地浸矿山酸性地下水中的SO₄^2-、NO₃~-,SO₄^2-的代谢率达80%,NO₃~-的代谢率达91%。本研究初步探索了向地浸含矿层注入混合菌群和复合碳源进行自然修复的可行性。     

(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。     

纳滤膜分离铀矿离子交换酸性尾水中Cl-和SO42-

针对离子交换酸性尾水中的Cl-和SO₄^2-,采用DL2540纳滤膜进行了分离试验研究,主要考察了操作压力对膜性能的影响,操作压力与Cl-、SO₄^2-截留率的关系,pH值对Cl-、SO₄^2-截留率的影响,膜通量与透过液回收率的关系,进水流量与Cl-、SO₄^2-截留率的关系,不同Cl-、SO₄^2-量对膜通量的影响和不同Cl-、SO₄^2-量对截留率的影响。试验结果表明：总体上Cl-截留率不大于14%,SO₄^2-截留率几乎为100%,分离效果良好,可以满足工业回用淋洗用NaCl和尾水返回浸出的要求。