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第五章 湿法冶金技术应用研究

采用 1- 丁基 -3- 甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIm]HSO 4 ）离子液体作为溶剂浸出以黄
铜矿 / 黄铁矿 / 磁黄铁矿 / 闪锌矿为主的粉状矿石，在室温下可选择性提取金（提
取率 85%）和银（提取率 60%），均高于在 H 2 SO 4 溶液中的提取率。

此外，在活性炭上选择性地剥离金银后，离子液体可以循环利用。Jenkin 等
利用 n（ChCl）：n（EG）=1：2 的离子液体溶解金矿石（主要由银金矿、黄铁
矿、方铅矿和黄铜矿组成），研究了多种矿物在该溶剂中的溶解行为，发现不同
矿物的溶解速率不同，其中银金矿的溶解速率最快，黄铜矿的溶解速率最慢，且

与目前工业氰化工艺相比，该工艺浸出速率较快。2019 年，Anggara 等证明了在
低共熔溶剂中可以溶解并直接从天然铜蓝中回收高纯铜。研究发现，采用 20%（质
量分数）氯化胆碱 - 草酸和 80%（质量分数）氯化胆碱 - 乙二醇混合得到的低共
熔溶剂从矿石中能获得 99%（原子分数）铜回收率。Hartley 等研究了一系列矿

物（白铁矿、黄铁矿、砷黄铁矿和斜方砷铁矿）在 n（ChCl）：n（EG）=1:2 低
共熔溶剂中的溶解情况，发现白铁矿溶解最快，而含砷矿物溶解较慢，据此提出
了矿物在离子液体中浸出的电化学溶解动力学受砷或硫部分的控制，而不是简单
地将 Fe（Ⅱ）氧化为 Fe（Ⅲ）。近年来，许多学者利用多种离子液体作为介质

浸出多类矿物，并研究了氧化剂的添加对矿石浸出的影响，这为矿物冶金提供了
新的研究思路和方法。Hu 等研究了以过氧化氢（H 2 O 2 ）为氧化剂，利用 [HMIm]
HSO 4 、[EMIm]HSO 4 、[BMIm]HSO 4 和 [OMIm]HSO 4 离子液体在常温下浸出黄铜
矿，结果表明，以 [HMIm]HSO 4 作为溶剂在最佳条件下铜的浸出率可达 98.3%。

Abbott 等研究了以碘（I）作为电催化氧化剂，利用 n（ChCl）：n（EG）=1：2
从复杂混合物（Cu/Zn、Ga/As、Au/Ag/ 硫化矿）中溶解浸出和选择性回收元素，
发现碘在 DES 体系中比在水中具有更大的溶解度，在保持高氧化还原电位的同
时显示出可逆的氧化还原行为。

传统湿法冶金技术的主要缺点是酸和有机溶剂消耗量大、废水产量大、完全
回收稀土的工艺步骤复杂，这既违背了可持续发展的原则，也不符合严格的排放
要求。因此，开发一种可替代的溶剂来回收稀土元素（rare earth element，REE）
是非常重要的。而离子液体除上述用于黄铜矿、闪锌矿等矿物中有价金属的浸

出以外，还可以用来提取复杂矿物中的稀土元素，这为稀土金属的提取提供了一
条绿色环保的技术路线。例如，Davris 等研究了使用带有羧基的功能化离子液体
[Hbet]Tf 2 N 浸出铝土矿渣以实现有价元素的选择性溶解，结果表明，提高温度和

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