难处理金矿中金的载体矿物通常是金属硫化物,以黄铁矿和毒砂为主。开发利用难处理金矿最有效的手段是氧化预处理,目的是破坏硫化物对金的包裹,使金易于浸出。化学氧化预处理工艺反应速度快、无废气污染、流程简单,具有很强的适应性和发展潜力。本文以甘肃某地黄铁矿型难处理金矿为研究对象,采用恒温搅拌浸出装置,以二氧化锰作为氧化剂,开展了酸性体系下的化学氧化预处理研究,主要研究内容包括:(1)影响单矿物浸出的动力学因素研究;(2)黄铁矿和二氧化锰浸出机理研究;(3)难处理金矿的预氧化-氰化浸出试验研究。本文系统地研究了黄铁矿和二氧化锰的单矿物浸出行为,对影响黄铁矿氧化率、锰浸出率和反应速率的动力学因素进行了实验研究,确定了最适宜的浸出条件。实验结果表明:黄铁矿的氧化是浸出过程的速率控制步骤,其氧化速率与体系电位强相关。硫酸浓度、反应温度、反应时间、二氧化锰用量、黄铁矿颗粒粒度对浸出率影响较大,而搅拌速率、液固比、初始铁浓度对浸出率的影响很小。适宜两种矿物共同浸出的条件为:反应温度90℃,初始硫酸浓度100g/L左右,二氧化锰和黄铁矿质量比5:1。通过XRD、扫描电镜等测试手段,对黄铁矿氧化和锰浸出的动力学机理和产物转化机理作了初步的探索。浸出产物主要为Fe3+、Fe2+、Mn2+、SO42-和少量的S0,元素硫会部分附着于黄铁矿的表面,导致黄铁矿颗粒的上浮现象,但是浸出产物基本不会影响黄铁矿的继续氧化。本文的研究结果为黄铁矿的氧化受“硫代硫酸盐机理”控制提供了一定的依据,黄铁矿中的硫首先转化为硫代硫酸盐,在酸性条件中氧化为硫酸根和部分元素硫。根据以上研究结果,开展了甘肃某地难处理金矿的预氧化-氰化浸出试验研究。结果表明,最佳预氧化条件为配矿质量比FeS2:Mn02=1:5,反应温度90℃,总酸矿质量比H2SO4:FeS2=4.0:1,预氧化时间为12h。锰的浸出率达到96.30%,黄铁矿的氧化率达到90.50%,金浸出率达到88.30%。有价金属元素得到了有效提取,取得了较为满意的试验指标。在酸性体系下,黄铁矿和二氧化锰具有很好的共同浸出效果,难处理金矿的二氧化锰预氧化也取得了理想的指标。二氧化锰是软锰矿的重要组成成分,以来源丰富的软锰矿作为氧化剂,可以充分的利用难处理金矿以及低品位的锰矿资源,本文的研究结果对难处理金矿和软锰矿的综合利用具有一定的指导意义。