1.难处理金精矿的工艺矿物学研究
(1)金精矿样品的化学成分
样品的化学组成分析结果如表1所示。
表1金精矿样品多元素化学分析结果%
(二)主要矿物的组成
主要矿物成分为黄铁矿、应时、伊利石和钠长石。与金密切相关的金属硫化物矿物主要是黄铁矿，其次是毒砂，其次是黄铜矿和方铅矿。脉石矿物主要是应时和绢云母，其次是碳酸盐矿物，如方解石和菱铁矿，还有少量钠长石和绿泥石。
(3)金的赋存状态和嵌布特征
金精矿的相分析结果如表2所示。当-200目磨矿粒度占60% ~ 70%时，仍有25%左右的金包裹在黄铁矿和含砷有害矿物中。可见，用一般的氰化法直接浸出工艺很难获得高浸出率。
表2精矿中金的物相分析结果
图1 ~ 4中金的射线图像表明，自然金的背散射图边缘清晰，背散射图与载体矿物的边界清晰，金在矿物中的分布均匀，是金在黄铁矿晶格中的图像反映。
从以上工艺矿物学研究可以看出，该矿石属于含砷微细粒难处理金精矿，金被黄铁矿和毒砂包裹。中等矿物中黄铁矿和毒砂含量高，其包裹金高达17% ~ 30%。同时，金的粒度分布不均匀，有微细粒、亚显微和显微不可见金浸染。黄铁矿和毒砂是主要的有害矿物，使金精矿难以处理。
二、浸出试验研究方法
在烧杯中准确称取浸金试剂，加入其它试剂制成浸出液，然后加入金精矿并置于恒温水浴中，搅拌浸出一定时间，然后过滤、洗渣、干燥、取样分析。制备浸出液的试剂为分析纯，水为蒸馏水。用原子吸收法分析浸出渣和浸出液中的金，并计算浸出率。用扫描电镜对浸出渣进行了分析，并观察了腐蚀结果。
三。结果和讨论
(1)含硫试剂浸出方法的比较
目前，世界各国科学家为研究无毒、无氰提金方法做了大量工作。其中，含硫试剂成为主要的浸金试剂，主要包括硫脲、硫代硫酸盐、硫氰酸盐、多硫化物、LSSS、改性ML等。这些无氰提金试剂克服了氰化浸出毒性大的弱点，对提金技术的发展具有重要的现实意义。本研究选用硫代硫酸盐、硫氰酸盐、硫脲和改性石硫合剂等常用含硫试剂进行浸出试验。其中，改性石硫合剂是在石硫合剂的基础上发展起来的一种新型浸金试剂，英文缩写为ML(modified lime-sulfur-synthetic-so-solution)。改性石硫合剂主要优化了有效浸金组分S2O32-和SX2-的比例，将部分SX2-氧化成S2O32-，提高了S2O32-的含量，提高了体系的稳定性。四种浸出方法的主要试验条件和结果见表3。
表3含硫试剂的浸出试验结果%
1.硫代硫酸法金精矿浸出率在70%左右，浸出率比较稳定。但该工艺要求严格，难以控制，因此硫代硫酸盐浸金工艺有待进一步改进。
2.硫氰酸盐法浸出率稳定，但浸出率低，不适合该矿浸出。硫氰酸盐中硫和氰化物的结合大大降低了毒性，并能提供硫、碳和N3金的配位原子。SCN -离子与Au (ⅰ，ⅲ)的络合能力虽略小于CN -离子，但明显高于硫脲和S2O32 -离子。硫氰酸盐法对主精矿适应性差，该法使用二氧化锰作氧化剂。在浸金过程中，有以下反应:
MnO 2+2s cn-+4H+→Mn2 ++( SCN)2+2H2O
因此，SCN消耗增加，导致成本增加。为了降低消耗，有必要选择一种廉价的氧化剂来代替二氧化锰。
3.硫脲法浸出率低，波动范围大，不适合该矿浸出。由于硫脲在酸性溶液中具有稳定的性质，它利用了金在酸性条件下能与硫脲形成可溶性的络合离子，即Au+与硫脲分子通过强配位键结合形成稳定的络合离子Au [SC (NH2) 2] 2+。当pH值等于1时，浸出率约为30% ~ 68%，达不到较好的效果，说明硫脲法不适用于该金精矿。而且在酸性氧化介质中，硫脲容易被氧化成二硫代甲脒，增加了硫脲的消耗。
4.ML法精矿浸出率在80%左右，浸出率高，浸出过程稳定。系统中的相关参数易于调节和控制。与其他含硫试剂相比，它有很多优点:石硫合剂采用廉价易得的石灰和硫磺制成，成本低，无毒，有利于环境保护。因此，该方法适用于该矿石的浸出，但需进一步研究优化浸出工艺条件。
根据前述金精矿工艺矿物学研究，矿石中25%的金被毒砂或黄铁矿包裹，硫脲法、硫氰酸盐法和硫代硫酸盐法浸出率均小于75%，说明其不能打开毒砂或黄铁矿包裹，导致浸出率低于75%，而ML法浸出率在80%以上，证明ML法可以部分破坏毒砂或黄铁矿包裹，浸出包裹的金，提高浸出率。因此，采用ML法研究了浸出过程中S2O32 -和SO32-的浓度变化，以推测它们与矿物的相互作用机理。
(2)含硫试剂ML对难选矿石的影响
进行了ML浸出试验，试验条件为:S2O32-+SX2-= 0.4+0.01mol/L，Cu2+ 0.06 mol/L，NH3·H2O 1.0mol/L，SO32- 0.10 mol/L，浸出时间4h，温度50℃，/[/K0。比较了含金精矿和不含金精矿的液固比为3: 1。定期取样分析过程中S2O32-和SO32-的浓度变化，推测其作用机理。测试结果如图5和图6所示。
从图5和图6可以看出，在有矿样的浸出实验中，S2O32-的浓度先下降后上升，最后趋于稳定，而没有矿样的体系中，S2O32-的浓度直接下降后趋于稳定，最终稳定浓度小于有矿样的浸出实验。
同时，在有矿样和无矿样的试验中，SO32-浓度急剧下降，矿样浓度下降更大。因此，在加矿浸出试验中，消耗的SO32-转化为S2O32-，使其稳定浓度更高，可能的反应如下:
S+SO32-= S2O32-
2s 2-+2so 32-+O2+2H2O = 2s2o 32-+4OH-
而上述反应中的S0和S2-可能来自下列反应中的产物:
2FeS2+6H2O=2Fe(OH)3+6H++3S2-+S
从而促进FeS2的氧化。因此，推测药剂和矿物中的毒砂是S2O32-、S2-和SO32-相互作用的结果。此外，发现红色氢氧化铁沉淀在矿物表面，这进一步表明FeS2被部分氧化。
浸出后，用扫描电镜观察ML法浸出渣中的FeSAs和FeS2，与原矿比较，可以看出有明显的侵蚀作用(图7 ~ 9)。
从上述结果可以推断，二硫化铁在ML体系中的氧化过程可分为三步:
(1)Fe S2+3H2O = Fe(OH)3+3H ++ e+S2-+S0
(2)S+2e=S2-
(3)2s 2-+2so 32-+O2+2H2O = 2s2o 32-+4OH-
总反应方程式为
Fe S2+2so 32-+3/402+3/2H2O = Fe(OH)3+2s2o 32-
据推测，FeAsS的破坏可分为三步:
(1)FeAsS+6H2O = Fe(OH)3+h2aso 3-+S2-+7H ++ 4e
(2)H2AsO-+H2O=HAsO42-+3H++2e
(3)O2+S2-+H2O+SO32-=S2O32-+2OH-
作用的总反应式为
FeAsS+3OH-+SO32-+202 = Fe(OH)3+aso 42-+s2o 32-
从以上结果可以看出，ML浸金剂可以部分侵蚀FeAsS和FeS2，并浸出部分包覆金，从而提高浸出率。因此，ML药剂对于浸出被FeAsS和FeS2包裹的难浸金精矿是有效的。
四。结论
(1)金精矿是典型的被黄铁矿和毒砂包裹的难处理矿石，约20%的金被包裹。
(2)硫氰酸盐、硫脲和硫代硫酸盐法对难浸金精矿浸出率低，不适用；ML法浸出率大于80%，ML含硫浸金试剂在碱性条件下能腐蚀含金矿物黄铁矿和毒砂。
(3)推断了ML浸金体系与黄铁矿和毒砂的相互作用机理。
