铜阳极泥是精炼铜过程中产生的副产品,其中通常含有Au、Ag、Se、Te、Pb、Cu、As、Sb、Bi、Ni、Sn、SiO₂、Al₂O₃和铂族金属等,因此铜阳极泥是稀贵金属提取不可或缺的重要原料。本文以铜阳极泥中Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi、Se、Te九元素为研究对象,对铜阳极泥原料和酸浸渣进行矿物学研究,明晰Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi、Se、Te九元素在复合酸浸前后赋存状态及含量的变化。结果表明:Au、Ag、Pb、Se大部分保留在复合酸浸渣中,Cu、As、Sb、Bi、Te进入酸浸液中,稀贵金属得到有效分离。通过对铜阳极泥原样进行XRD、XRF、ICP、SEM、EDS等多种方式分析可知:铜阳极泥原料中Cu主要以Cu_x S_y等形式存在,Se、Ag主要在铜阳极泥中以AgCl、Ag₂Se形式存在;Te、Sb主要以氧化物形式存在;Au、As、Bi、Pb主要以单质、氧化物、硫酸盐等形式存在。复合酸浸渣中Cu主要以Cu₇S₄形式存在;As、Bi含量极低,几乎全部进入酸浸液中,所以在酸浸渣中难以检测出来;Ag主要以AgCl形式存在于酸浸渣中;Te、Sb在酸浸渣中含量较低,残余Te、Sb主要以酸根形式存在;Au在酸浸渣主要以单质形式存在;Pb主要以PbSO₄形式存在。后续对铜阳极泥采用单一盐酸、硫酸、氯化钠体系以及盐酸—氯化钠、硫酸—氯化钠、盐酸—硫酸体系进行处理,结果表明:在单元体系、双元体系下,稀贵金属无法得到有效分离;为寻求一种有效环保的浸出剂,使稀贵金属得到有效分离,文中采用复合酸浸剂（盐酸—硫酸—氯化钠）,并以砷、锑、铋为研究对象,探究不同条件对砷、锑、铋浸出效果的影响。结果表明:当复合酸浸氯离子浓度为6 mol/L、氢离子浓度为6 mol/L、加热温度为60℃、搅拌时间为3 h、超声时间为1.5 h、固液比为1:9时,砷、锑、铋的浸出率分别高达90.46%、88.95%、85.68%。采用密度泛函法对锑、铋的水解机理进行探究,通过对锑系化合物、铋系化合物能量、态密度、电荷布局数、重叠聚居数、以及Sb、Bi水解过程的热力学计算,并结合实验探究三价锑、铋在水体系、乙醇体系、乙二醇体系下Sb、Bi原子的转移途径,结果表明:热力学计算分析可知锑、铋水解pH分别为2、4时,可以较好的使Sb³⁺、Bi³⁺水解为其对应的氯氧化物;而SbCl₃水解为氯氧化物主要有两种途径:即水、醇电离的羟基取代SbCl₃中一个Cl原子形成[Sb（OH）Cl₂]单体,随着水解程度的加剧,脱去H、Cl原子形成SbOCl、Sb₃O₄Cl、Sb₄O₅Cl₂;或者Sb原子直接与水、醇电离的OH形成[Sb—OH]单体,Cl原子替代[Sb—OH]单体中羟基上的H原子直接形成SbOCl、Sb₃O₄Cl、Sb₄O₅Cl₂。BiCl₃水解为氯氧化物主要也有两种途径:一种是BiCl₃之间的[Bi—Cl]离子键发生断裂,氢氧根替代其中氯原子形成Bi（OH）₂Cl,Bi（OH）₂Cl在水溶液中极其不稳定,容易继续水解,其自身所含两个羟基易互相结合,失去一份子水,或者Bi（OH）₂Cl所含的羟基易于水溶液中的H⁺发生反应,失去一份子水,参与反应的Bi（OH）₂Cl反应数目的多少,决定了生成一系列的氯氧铋化合物（Bi_x O_yCl_z）的程度和复杂性;另一种是铋原子易于与羟基形成[Bi—OH]单体,氯原子替代[Bi—OH]单体中羟基上的氢原子直接形成BiOCl。红外光谱证明SbCl₃、BiCl₃在水、乙醇体系下,水羟基、醇羟基均发生红移、蓝移;位于高波区的羟基振动,由于氯原子取代氢原子,使其电子云密度增大,力常数k增大,发生诱导效应,集团频率向高波数偏移,红外光谱发生红移;而—OCl较—OH极性相对较弱,所以低峰区处的羟基振动向低峰区偏移,发生蓝移,进而证明—OH上的氢原子被氯原子所取代,与计算结果氯氧之间共价键的强弱相一致,进而证明了密度泛函法计算结果。