一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法
阅读说明：本技术 一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法 (Method for recovering Au (I) from thiosulfate solution ) 是由 字富庭 李娇 胡显智 陈树梁 何朴强 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法,属于湿法冶金、贵金属回收领域。本发明所述方法以天然埃洛石纳米管为材料,在一定条件下将改性剂上的目标基团键合于埃洛石纳米管表面,使埃洛石纳米管表面性质发生改变,得到改性埃洛石纳米管。将制备的改性埃洛石纳米管置于硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)；本发明所述回收方法具有操作简单、达到饱和吸附量时间短、操作简单、载金量高、经济成本低等优点。(The invention discloses a method for recovering Au (I) from thiosulfate solution, belonging to the field of hydrometallurgy and precious metal recovery. The method takes a natural halloysite nanotube as a material, and bonds a target group on a modifier to the surface of the halloysite nanotube under a certain condition, so that the surface property of the halloysite nanotube is changed, and the modified halloysite nanotube is obtained. Placing the prepared modified halloysite nanotubes in thiosulfate solution to recover Au (I); the recovery method has the advantages of simple operation, short time for reaching saturated adsorption capacity, simple operation, high gold loading, low economic cost and the like.)
技术领域
本发明涉及一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法，属于湿法冶金、贵金属回收领域。
背景技术
随着国家绿色发展理念和环保标准的日益提高，硫代硫酸盐提金技术因具有无毒、环保、对设备腐蚀性小、浸出速率快等优点而成为备受关注的提金工艺。但影响该工艺产业化的主要问题之一是硫代硫酸盐浸金液中的金难以有效回收。
埃洛石纳米管是一种1:1型的铝硅酸盐粘土矿物，是一种天然的中空管状纳米材料。分子式为Al2Si2O5(OH)4 • nH2O (n为0或2)；管内径约为5-30 nm，外径约为50-70 nm，管长为0.4-1.5 μm。具有价格便宜、自然形成、无毒无害、比表面积较高、热稳定性优良等特点，但直接使用埃洛石纳米管对硫代硫酸盐浸金液中的金难以回收。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有Au(I)回收技术中的改性时间长，成本高，载金量低等不足，提供一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法，该方法采用含巯基的有机硅烷为改性剂，将目标官能团键合于埃洛石纳米管表面，提高埃洛石纳米管对Au(I)的亲和力，实现从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的目的；该方法能有效回收硫代硫酸盐溶液中的金，达到饱和吸附量时间短，操作简单，载金量高；具体包括以下步骤：
（1）取适量天然埃洛石纳米管，用去离子水洗涤，过滤、烘干。
（2）按1:10～1:80的质量比将步骤（1）所得天然埃洛石纳米管置于酸性溶液中，浸渍6～24 h，过滤，洗涤至中性，烘干。
（3）按液固比mL:g为4~10的比例，将天然埃洛石纳米管放入溶解了改性剂的有机试剂中，置于高压反应釜60～100℃下恒温反应2～8 h，冷却，取出固体混合物，依次用无水乙醇和去离子水冲洗，真空烘干后得到改性埃洛石纳米管；所述改性剂为含巯基的有机硅烷。
（4）将步骤（3）所得改性埃洛石纳米管置于硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)。
优选的，本发明所述酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸中的一种，浓度为5mol/L。
优选的，本发明所述有机试剂为二甲苯、正丁醇、二氧六环、正己烷中的一种。
优选的，本发明所述步骤（3）中改性剂在有机试剂中的加入量为25~250g/L。
本发明的有益效果为：
（1）本发明通过化学改性的方法将含巯基的有机硅烷键合到埃洛石纳米管表面，使得改性后的埃洛石纳米管具有稳定的化学性质，在较广泛的pH (6～10)内对硫代硫酸盐溶液中Au(I)有良好的回收效果。
（2）本发明所述方法操作简单，经济成本低，达到饱和吸附量时间短，含巯基的有机硅烷溶液可循环利用。
（3）将活性炭，硅胶和埃洛石纳米管进行相同的改性处理，在相同的吸附条件下（温度为25℃，溶液pH值为10），改性埃洛石纳米管的载金量最高，更具实际应用潜力。主要是因为埃洛石纳米管表面的硅羟基和层间的铝羟基活泼性较高，用含巯基的有机硅烷对其进行改性，实现对硫代硫酸盐溶液中Au(I)的回收。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法，具体包括以下步骤：
（1）取1 g粉末状的天然埃洛石纳米管，去离子水洗涤，过滤、烘干。
（2） 按1:10的质量比将步骤（1）所得天然埃洛石纳米管置于5 mol/L 盐酸溶液中，浸渍6 h，过滤，洗涤至中性，烘干。
（3）按液固比mL:g为4:1的比例，将天然埃洛石纳米管放入溶解了3-巯丙基甲基二甲基硅烷的正己烷溶液中（3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷的浓度为25g/L），置于高压反应釜60℃下恒温反应8 h，冷却，取出固体混合物，用无水乙醇和去离子水冲洗天然埃洛石纳米管，真空烘干后得到改性埃洛石纳米管。
（4）将步骤（3）所得改性埃洛石纳米管置于硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)。
称取本实施例所得的改性埃洛石纳米管（20 mg），置于pH 为6的100 mL 10 mg/L的硫代硫酸盐溶液中吸附金，吸附12 h 后过滤；测得载金量为12.85 kg/t。
作为对比，在相同条件下，将天然埃洛石纳米管替换为活性炭和硅胶得到改性活性炭和改性硅胶，称取改性活性炭（1 g）和改性硅胶（0.2 g）置于pH 为6的100 mL 10 mg/L的硫代硫酸盐溶液中吸附金，吸附12 h 后过滤；测得载金量分别为0.57 kg/t和2.2 kg/t。通过对比可以看出，使用改性的天然埃洛石纳米管吸附金，不仅效果好，而且用量少。
实施例2
一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法，具体包括以下步骤：
（1）取1 g粉末状的天然埃洛石纳米管，去离子水洗涤，过滤、烘干。
（2）按1:40的质量比将步骤（1）所得天然埃洛石纳米管置于5 mol/L 硫酸溶液中，浸渍12 h，过滤，洗涤至中性，烘干。
（3）按液固比mL:g为8:1的比例，将天然埃洛石纳米管放入溶解了3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷的二氧六环溶液中（3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷的浓度为150g/L），置于高压反应釜80℃下恒温反应7 h，冷却，取出固体混合物，用无水乙醇和去离子水冲洗天然埃洛石纳米管，真空烘干后得到改性埃洛石纳米管。
（4）将步骤（3）所得改性埃洛石纳米管置于硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)。
称取本实施例所得的改性埃洛石纳米管（20 mg），置于pH 为8的100 mL 50 mg/L的硫代硫酸盐溶液中吸附金，吸附12 h 后过滤；测得载金量为43.34 kg/t。
作为对比，在相同条件下，将天然埃洛石纳米管替换为活性炭和硅胶得到改性活性炭和改性硅胶，称取改性活性炭（1 g）和改性硅胶（0.2 g）pH 为8的100 mL 50 mg/L的硫代硫酸盐溶液中吸附金，吸附12 h 后过滤；测得载金量分别为3.87 kg/t和5.93 kg/t。通过对比可以看出，使用改性的天然埃洛石纳米管吸附金，不仅效果好，而且用量少。
实施例3
一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法，具体包括以下步骤：
（1）取1g粉末状的天然埃洛石纳米管，用去离子水洗涤，过滤、烘干。
（2） 按1:80的质量比将步骤（1）所得天然埃洛石纳米管置于5 mol/L 硝酸溶液中，浸渍18 h，过滤，洗涤至中性，烘干。
（3）按液固比mL:g为10:1的比例，将天然埃洛石纳米管放入溶解了3-巯丙基三乙氧基硅烷的正丁醇溶液中（3-巯丙基三乙氧基硅烷的浓度为200g/L），置于高压反应釜100℃下恒温反应6 h，冷却，取出固体混合物，用无水乙醇和去离子水冲洗天然埃洛石纳米管，真空烘干后得到改性天然埃洛石纳米管。
（4）将步骤（3）所得改性埃洛石纳米管置于硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)。
称取本实施例所得的改性埃洛石纳米管（20 mg），置于pH 为9的100 mL 100 mg/L的硫代硫酸盐溶液中吸附金，吸附12 h 后过滤；测得载金量为91.02 kg/t。
作为对比，在相同条件下，将天然埃洛石纳米管替换为活性炭和硅胶得到改性活性炭和改性硅胶，称取改性活性炭（1 g）和改性硅胶（0.2 g）置于pH 为9的100 mL 100 mg/L的硫代硫酸盐溶液中吸附金，吸附12 h 后过滤；测得载金量分别为7.16 kg/t和9.09 kg/t。通过对比可以看出，使用改性的天然埃洛石纳米管吸附金，不仅效果好，而且用量少。
实施例4
一种从硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)的方法，具体包括以下步骤：
（1）取1g粉末状的天然埃洛石纳米管，用去离子水洗涤，过滤、烘干。
（2） 按1:80的质量比将步骤（1）所得天然埃洛石纳米管置于5 mol/L 盐酸溶液中，浸渍24h，过滤，洗涤至中性，烘干。
（3）按液固比mL:g为10:1的比例，将天然埃洛石纳米管放入溶解了3-巯丙基三乙氧基硅烷的二甲苯溶液中（3-巯丙基三乙氧基硅烷的浓度为250g/L），置于高压反应釜100℃下恒温反应6 h，冷却，取出固体混合物，用无水乙醇和去离子水冲洗天然埃洛石纳米管，真空烘干后得到改性天然埃洛石纳米管。
（4）将步骤（3）所得改性埃洛石纳米管置于硫代硫酸盐溶液中回收Au(I)。
本实施例中以某含金约为2.67 g/t的矿石浸出液为例，其中浸出液中含[Au(S2O3)2]3-的浓度为12 mg/L，Cu2+浓度为5 mmol/L，NH3/NH4 +浓度为3 mol/L，pH为10，称取本实施例所得的改性埃洛石纳米管（20 mg）加入到100 mL浸出液中，吸附吸附12 h 后过滤；测得载金量为10.859 kg/t。
作为对比，在相同条件下，将天然埃洛石纳米管替换为活性炭和硅胶得到改性活性炭和改性硅胶，称取改性活性炭（1 g）和改性硅胶（0.2 g）加入到100 mL浸出液中，在室温下于200 r/min搅拌吸附12 h 后过滤；测得载金量分别为0.32kg/t和1.97 kg/t。通过对比我们可以看出，使用改性的天然埃洛石纳米管吸附金，不仅效果好，而且用量少。