随着国民经济的高速蓬勃发展,相较于其他各国的黄金产消总量,中国已处于全球领军地位。由于近几年对现有金矿资源的大幅开采,易浸金矿的存量逐渐减少,导致黄金生产成本的持续升高,而未来的黄金资源将主要集中于难浸金矿。由于现已知的易浸金矿资源的大量减少,浸金技术即将面临新的技术瓶颈。因此,采用何种方式进行常规提金工艺的优化来提高黄金生产效率,以便实现缩小基建规模、节约工业投入和降低生产成本的目的,已经成为当前世界黄金冶炼工业的一项重大课题。当大功率超声波在常规液态介质中振荡传播时,一般会伴随着出现空化空蚀、高频振动和声热能传递等多种理化现象,尤其是空化泡破裂瞬间将使小范围区域达到极高的温压水平,并对外形成强力微射流。这种方式能够有效清除矿物表面的附着性薄膜和化学反应生成的钝化膜,使其表面具有更好的理化特性,并增大了氰化物与矿物之间的接触面积,强化多孔介质中的传质效应,从而提高黄金的浸出率。本文主要对超声波强化氰化提金作用原理进行分析,同时通过理论计算和仿真分析研制了相应的实验装置,并根据实验对照评价超声波强化氰化提金的效果,具体的研究工作内容包括:本文探究了影响氰化提金的工艺参数,分析氰化提金的原理,并确定优化路径和方向;探究利用超声波手段强化氰化提金的声学效应及其影响因素;建立黄金矿浆内的空化气泡模型,分别研究超声波幅值和频率对黄金矿浆内空化阈值的影响规律,并最终确定超声换能器的性能指标。研制了一种超声波强化氰化提金的径向振动换能器。通过理论推导获得夹心式径向振动压电换能器的频率方程,并根据已确定的性能要求对换能器进行结构设计和优化,从而确定换能器各部分的尺寸参数。通过仿真分析和实际测试来对比验证换能器的机械结构和整体性能,并根据指标进行评价。确定了超声波强化氰化提金的试验方案,并搭建超声波强化氰化提金实验平台,通过实验研究超声强化浸出对黄金浸出率、氰化钠单耗、浸出时间和氰化尾渣的含金量的影响,同时对低温下超声强化氰化提金的效果进行研究。最后通过对矿石的矿物组分分析和矿物表面形貌分析进一步研究超声波强化氰化提金的作用效果。