【摘 要】
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随着易处理金矿资源的日渐枯竭,难处理金矿资源日趋成为主要的提金原料,而含铜金矿石是典型的难处理金矿资源之一。该类矿石在直接氰化浸出过程中由于铜矿物的存在常出现氰化
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随着易处理金矿资源的日渐枯竭,难处理金矿资源日趋成为主要的提金原料,而含铜金矿石是典型的难处理金矿资源之一。该类矿石在直接氰化浸出过程中由于铜矿物的存在常出现氰化物消耗大、金浸出率低以及浸出速率慢等问题,而在实际生产中发现含铜金精矿氰化浸出时添加适量的PbO,可以有效地降低金浸出过程中铜的浸出和氰化物消耗,提高金浸出率和浸出速率,强化含铜金矿石的氰化浸出过程。但是,关于PbO的强化机理一直不清楚。因此,本文以黄铜矿和斑铜矿为研究对象,通过氰化浸出试验和SEM、XPS等表面分析技术,研究了PbO对铜矿物氰化浸出的影响。同时,采用动电位扫描稳态极化曲线,研究了PbO或铜矿物对金氰化溶解的影响,以及PbO对铜矿物存在下金氰化溶解的影响。从PbO对铜矿物氰化浸出的影响和金在不同体系下的氰化溶解的电化学行为两个层面揭示了PbO的强化机理。并得出了以下几点结论:(1)适量PbO的存在会在铜矿物表面形成钝化层抑制铜矿物的氰化溶解,减少氰化物和溶解氧消耗,同时PbO中的铅元素与硫化铜矿物溶解产生的硫化物离子作用生成PbS,沉淀浸出液中对金氰化溶解有不利影响的硫化物离子。(2)PbO的存在显著增强了金的阳极活性,提高了金的阳极溶解速率,阳极溶解过程的活化能为14.40KJ·mol-1,速率控制步骤为扩散控制,提高电极转速和氰化物浓度都利于加速金的阳极氰化溶解。(3)铜矿物的存在极大的阻碍了金在阳极活性区的溶解,且黄铜矿存在时金在活性溶解区的溶解过程受电化学反应控制,电极转速对金溶解速率影响不大,适度增加氰化物浓度会提高金阳极溶解速率,而提高pH值会促进金阳极钝化的产生;斑铜矿存在时金的表面会形成一层具有通透性的难溶性产物层,金阳极溶解速率受内扩散控制,电极转速的升高对金阳极溶解速率影响不大,而提高氰化物浓度可以显著提高金的阳极溶解速率。(4)添加适量的PbO可以消除硫化铜矿物对金阳极溶解过程的不利影响,大幅提高金在活性溶解区的阳极活性,加速金的阳极溶解。为消除铜矿物对金阳极溶解的不利影响,黄铜矿体系需要0.5g/LPbO,而斑铜矿体系则需要3.0g/LPbO。在含黄铜矿的氰化物溶液中,添加0.5g/L PbO时电极转速对金阳极溶解速率的影响被增强,而温度的影响被削弱,提高pH值,峰电位负移,峰电流明显升高,但活性溶解区变窄,电极反应活化能降低,金阳极溶解过程的控制步骤由黄铜矿存在时的电化学反应控制向扩散控制转变;在含斑铜矿的氰化物溶液中,添加3.0g/L PbO时电极转速、温度和pH对金阳极溶解速率的影响与黄铜矿类似,但金阳极溶解过程的速率控制步骤的转变过程有所不同,即由斑铜矿存在时的内扩散控制向外扩散控制转变。
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