甲基磺酸在湿法冶金中的应用 ¹

甲基磺酸（Methanesulfonic acid，MSA）是一种强酸，与乙酸等其他有机酸不同。它在化学氧化和还原过程中非常稳定，并且不会在水中发生水解。甲基磺酸在电镀领域有着广泛的应用前景，并且已被证明是氟硼酸或酚磺酸的良好替代物。

近年来，关于甲基磺酸在湿法冶金中的应用的研究数量显著增加。Koen Binnemans和Peter Tom Jones对甲基磺酸在不同矿石、精矿、工业过程废渣和城市垃圾浸出中的应用以及甲基磺酸在水电冶金中的应用进行了综述。

铅矿的应用

一种工艺包括对铅精矿进行三步浸出（浸出-脱硫-再浸出），然后进行铅金属的电积。铜矿可以直接溶解在废甲基磺酸电解液中，但少量的铅矿物需要经过硫酸处理转化为PbSO₄，然后用Na₂CO₃脱硫转化为PbCO₃。再浸出步骤使用脱硫过程中形成的PbCO₃的甲基磺酸进行。在甲基磺酸溶液中加入Fe(CH₃SO₃)₃可以浸出方铅矿。铅电积电路的高级电解液中溶解铅的含量大于300g/L。铅电积电路由45个铅阴极和46个石墨阳极组成。

锌矿的应用

菱锌矿（ZnCO₃）易于在甲基磺酸中溶解，浸出率随着甲基磺酸浓度、反应温度、搅拌速度和粒径的减小而提高。半亚铁（Zn₄Si₂O₇(OH)₂·H₂O）也可以在甲基磺酸中浸出。闪锌矿（ZnS）可以通过甲磺酸铁(III)有效浸出。在0.8 M的甲基磺酸铁溶液中，闪锌矿颗粒中锌的提取率为99.3%。高铁闪锌矿的浸出速度约为低铁闪锌矿的三倍。

银矿的应用

使用甲基磺酸和过氧化氢的混合物可以成功地浸出含有银和其他贵金属的银颗粒。浸出率超过90%，固液比可以达到550 g/L，过氧化氢的化学计量过量为三倍。浸出后的渣中主要含有金和未浸出的银，还有少量的钯和铂。甲磺酸银的溶解度与游离甲基磺酸浓度呈负相关。

参考文献

[1] Methanesulfonic Acid (MSA) in Hydrometallurgy. J. Sustain. Metall. 9, 26–45 (2023). doi:10.1007/s40831-022-00641-6