随着易处理金矿石的逐渐减少,难处理金矿的开发利用受到了世界各国科研人员的广泛关注。我国难处理金矿资源丰富,如何处理这类矿石对于黄金工业的可持续发展具有重要意义。氰化法自问世一百多年来,一直是提金的主要方法,但对于微细粒包裹型碳质金矿,采用氰化法提取矿石中的金时较为困难。同时氰化物的剧毒性会造成严重的环境污染和生态破坏,一些国家已禁止氰化法提金的使用。因此,亟需寻找一种能够有效处理微细粒包裹型碳质金矿的非氰浸出方法。硫代硫酸盐法具有无毒、浸金速度快、对设备无腐蚀、适合处理碳质金矿等优点,被认为是目前最有潜力的无氰提金方法。然而,硫代硫酸盐法也存在着氨水使用浓度较高、试剂消耗较大、金回收困难等问题。结合课题组前期研究结果,本文采用乙二胺代替常用的铜-氨-硫代硫酸盐体系中的氨,首先对铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系进行了热力学分析,结果表明:在铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系中,溶液中的铜乙二胺络合物主要以Cu(en)22+为主,其还原产物主要为Cu(S2O3)35-,且还有少量的Cu(S2O3)23-存在。研究了pH对Cu(Ⅱ)型体分布的影响,发现pH为6～11时,溶液中的Cu(Ⅱ)主要以Cu(en)22+的形式存在。相对于铜-氨-硫代硫酸盐体系对pH的苛刻要求,铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系的pH适用范围更宽泛。通过对铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系中主要电对的标准电极电势计算发现,Cu(Ⅱ)complex/Cu(Ⅰ)complex电对能够满足金的溶出条件,因此,采用乙二胺来代替氨具有可行性。另外,铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系中Cu(Ⅱ)complex/Cu(Ⅰ)complex电对不会自发地将S2O32-氧化为S4O62-,可降低浸金过程中硫代硫酸盐的消耗。其次,通过金箔浸出试验考察了铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系中黄铁矿及其焙砂对金溶出的影响,发现黄铁矿及其焙砂均对金的溶出具有抑制作用,且黄铁矿的抑制作用大于其焙砂。研究还发现,当溶液中的硫代硫酸盐浓度非常低时,黄铁矿及其焙砂均能吸附Au(S2O3)23-,造成溶液中金的浓度下降。本文以云南某微细粒包裹型碳质金矿为研究对象,进行了实际矿石的浸出试验。结果表明:由于绝大部分金包裹在硫化矿中,采用传统的氰化法或硫代硫酸盐法直接浸出矿石中的金时,浸出率仅有5.9%、4.3%,相应的氰化钠与硫代硫酸盐的消耗量分别达到了 1.84kg/t、20.4kg/t。为了有效的提取矿石中的金,需要在浸出之前破坏硫化矿包裹体,使金暴露出来。首先对金精矿进行焙烧氧化预处理,并采用响应曲面法对焙烧条件进行优化,获得了适宜的焙烧工艺条件:焙烧温度642℃,焙烧时间为240min。对于所得焙砂分别采用氰化法、铜-氨-硫代硫酸盐体系和铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系进行提金试验。结果表明:氰化法浸出18h时金的浸出率为80.6%,相应的NaCN消耗量为1.05 kg/t;以铜-氨-硫代硫酸盐体系浸出,2 h时金的浸出率与硫代硫酸盐的消耗分别为65.3%和13.27 kg/t;而用铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系浸出,4h时金的浸出率即可达80.3%,而相应的硫代硫酸盐消耗量仅为4.14 kg/t。与铜-氨-硫代硫酸盐相比,铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系的pH值较为宽泛,使用的乙二胺浓度远低于铜-氨-硫代硫酸盐体系中氨的浓度。因此,与氰化法或铜-氨-硫代硫酸盐法相比,该体系更适合从微细粒包裹型碳质金矿石中提取金。对硫代硫酸盐浸渣采用强酸处理,然后再经铜-乙二胺-硫代硫酸盐体系浸出,计算金的最终浸出率为91.1%,硫代硫酸盐的总消耗量为5.63kg/t。首次发现溴酸盐法可直接浸出上述难处理金矿中的金。热力学分析表明,溴酸盐法可以破坏硫化矿包裹体继而快速溶解出矿石中的金。经过单因素试验获得了原矿适宜的浸出条件:溴酸钾浓度为0.25 M,三氯化铁浓度为0.08 M,盐酸浓度为0.4 M,搅拌速度为250rpm,液固比为5。在5min内,金的浸出率即可达到94.5%。试验研究还发现溴酸盐浸出法同样适用于处理浮选金精矿,且金的浸出率可达到91.8%。SEM-EDS与XRD分析溴酸盐法所得浸渣的表面形貌与晶体结构,发现矿石中大部分硫化矿在浸出时被氧化分解。溴酸盐法浸出金后,无须对矿浆进行固液分离,采用活性炭直接吸附就能取得较高的金回收率。该浸出方法不仅高效、低毒,而且在从微细粒包裹型碳质金矿中浸出金时,无需预处理便可在很短的时间内达到较高的浸金率。