随着高品位可开采金矿资源的不断消耗,低品位复杂难选冶金矿已成为全球黄金资源的重要来源。针对氰化钠浸出时存在浸出率低、环保性差等问题,硫脲作为一种非氰浸金药剂,由于其低毒性和较好的选择性优势,该方法诞生以来得到广泛研究。但是硫脲试剂消耗量大、经济效益差一直是制约其工业应用的关键因素,尚未取得重大突破。针对新疆某低品位含砷难处理金矿,本课题组采用微生物预氧化—酸性硫脲浸金工艺,在试验研究中得到较好的预氧化和金浸出效果,但仍然存在硫脲用量大、影响硫脲分解规律不明确等难题,未实现工程化应用。基于此,本文在课题组研究的基础上,对微生物预氧化渣开展硫脲酸性条件下浸金优化试验,进一步明确造成硫脲分解大量损失的影响因素,并提出相应的调控措施,降低硫脲浸金药剂耗量,为下一步工业应用提供指导。首先通过条件试验研究,查明了影响酸性硫脲浸金过程的主要因素,揭示pH值、硫脲浓度、浸出温度、矿浆浓度、浸出时间以及Fe3+离子浓度与金浸出率的关联规律,建立了金浸出率和硫脲分解率两者与主要影响因子之间的模型方程。对各因素的影响显著性大小进行排序,得出硫脲浓度项对金浸出率影响最为显著,而Fe3+离子浓度项对硫脲分解率影响最显著。综合两种模型得出,金浸出率与硫脲分解率呈负相关关系,当Fe3+离子浓度为0.2 g/L、初始硫脲投入量20 kg/t时,金浸出率可达92.12%,实际硫脲耗量为12.47 kg/t,耗量较高。研究了关键因素Fe3+离子对硫脲氧化分解的影响,结合Fe3+离子和Fe2+离子浓度与氧化还原电位的关系,查明硫脲损失的主要原因是Fe3+离子氧化作用造成的,加入Fe2+离子可抑制氧化还原反应正向进行,提高了硫脲稳定性。在此基础上提出添加硫氰酸盐作为Fe3+离子的络合配位剂以降低其对硫脲的氧化分解,并得到混合药剂总用量25 kg/t、硫脲和硫氰酸钠质量比为4:1时,浸金效果最好,实际硫脲耗量仅为5.01 kg/t,节约了成本。研究了预氧化渣中残留的主要典型矿物石英、云母和黄铁矿等对硫脲吸附的影响。得到三种矿物在浸出过程中对硫脲的吸附量大小顺序为:黄铁矿＞云母＞石英,黄铁矿对硫脲吸附量最大,而石英几乎不吸附硫脲。建立了黄铁矿和云母吸附硫脲的等温吸附方程和吸附动力学方程,求出二者吸附量依次为8.93 mg/g、2.30 mg/g。结合红外光谱检测和方程拟合结果,查明预氧化渣对硫脲的表面吸附是一个物理吸附和化学吸附的混合过程。为降低硫脲吸附损失,研究了不同解吸条件回收硫脲效果,表明pH值为2.0,洗涤过程温度控制30℃,振荡洗涤1.5～3.0小时,吸附在矿物表面近37%的硫脲被洗脱至洗涤液中,洗涤量占浸出时总硫脲用量的6.0%,实际浸出渣解吸硫脲占总用量的0.45%。根据实际浸出条件,模拟计算了 Fe3+离子对硫脲的氧化分解作用造成的硫脲损失量以及矿物表面对硫脲的吸附损失量,结果表明硫脲的氧化损失量约占总损失量的59.56%,吸附损失量占总损失量的40.44%。本论文查明了影响硫脲分解的主要因素,并通过调控和洗涤,有效降低了硫脲的损失,为推广生物预氧化—酸性硫脲浸金工艺在工业化应用奠定了良好的基础。