金阳极溶解的强化机理与协同强化浸金

浸出速率慢是黄金冶金面临的主要问题。目前普遍应用的过氧化浸助浸和富氧浸金均属于阴极强化法，阳极反应速率已成为限制速率的主要因素，阻碍了浸金速率的进一步提高。申请者前期研究中系统地研究了铅、银、汞、铊、铋等多种重金属强化金阳极溶解的电化学动力学，并通过同时运用阳极强化和阴极强化技术对几种不同类型含金矿石获得了良好的协同强化浸金效果。然而，由于重金属污染的问题，阻碍了这一技术的应用进程。.本项目将通过系统研究重金属强化剂作用机理，全面揭示其性效关系，寻求新型无污染阳极强化剂。采用多种电化学测试技术，结合多种微观测试技术，深入研究双电层结构及行为特性、元素沉积、表面钝化与活化、以及金阳极活性溶解等电极过程机理，全面揭示阳极强化过程机理及强化剂元素的属性与作用效果的关系。在此基础上，进行新型阳极强化剂技术的开发和协同强化浸金相关技术研究，以推动协同强化浸金技术的工业应用进程，实现浸金速率的新突破。

目前浸金速率慢是黄金冶炼面临的主要问题，过氧化氢助浸和富氧浸金等阴极强化法将浸金速率推向高潮，而阳极反应速率成为限制浸金速率的主要因素。.在重金属离子强化金阳极溶解的电化学动力学及其溶液配位电化学的基础上，结合多种电化学测试技术和微观测试技术，深入研究了金阳极的活性溶解及钝化机理和重金属在金表面的反应机理，以及重金属离子对金电极表面双电层行为和表面反应产物特性的影响，阐明了重金属离子强化作用机理，全面揭示了强化剂元素的性效关系，为新型阳极强化剂技术的开发和协同强化浸金技术的研究奠定了基础，最后通过同时添加重金属和过氧化氢实现了实际矿石中金的协同强化浸出。.研究结果表明，金溶解过程中Au首先与CN-形成长链结构的AuCN，然后AuCN进一步与CN-反应形成Au(CN)2-。由于第二步反应速率较第一步慢且只能在AuCN产物层的边界和桥链结构的断点处发生，因而成为总反应的控制步骤，导致表面产物AuCN不断累积形成覆盖面，随着产物层覆盖度的增加，反应边界、断点的数量随之减少，金的溶解速率也随之下降，当覆盖度达到一定程度时，金的溶解过程进入完全钝化状态。当有重金属强化剂存在时，金溶解的同时，重金属离子会在金表面发生欠电势沉积，并在-Au-C≡N-Au-桥链结构中产生了一系列断点，随着重金属原子欠电势沉积覆盖度的增大，会破坏表面AuCN产物层的连续性，并产生了一系列具有分散性特点的边界，这一系列断点和边界成为了AuCN发生溶解所需的“活化点”，进而显著强化了金阳极的活性溶解，随着进一步的金阳极溶解和重金属欠电势沉积，当表面“活化点”的覆盖度足够高时，金阳极呈现活性溶解状态，能够有效抑制金阳极钝化的发生。.协同强化浸金的研究表明，三种不同类型含金矿石均取得明显浸金效果。对于难浸硫化物金精矿，重金属单独强化对浸出过程的作用并不明显，而Bi3+、Tl+、Hg2+具有较好的协同强化浸金的作用，金浸出速率和浸出率均有明显提高。对于易浸硫化物金精矿，重金属单独强化和过氧化氢助浸都可明显加速金的浸出，且协同强化浸金作用效果明显。对于低品位氧化物金精矿，Bi3+和Tl+无论是单独强化还是与过氧化氢协同强化都有明显效果。.撰写相关专著1部，获图书奖1项，申请专利1项，发表论文8篇。