氧化铅（PbO）强化难处理高铜金精矿氰化浸出过程的基础研究

By the study of thermodynamics, electrochemistry and kinetics in cyanide leaching of refractory copper-rich gold concentrate in Xiaoqinling Yangping Mining Zone, the changes of surface properties and interface electrochemistry characteristics in gold cyanidation system in the presence of lead oxide were demonstrated and the effect of lead oxide in interface chemical reaction was determined. By the construction of enhancing leaching kinetics model, rate-determining steps and factors effecting kinetics were obtained and through the optimization of certain factors, gold leaching yield was increased while basic metals leaching yield decreased, thus consumption of leaching reagent decreased. Intrinsic reaction mechanism and correlation of the inhibitive shielding of lead oxide on copper as well as the enhancing action of lead oxide on gold were illustrated, moreover, the reaction mechanism of lead oxide in enhancing gold leaching yield in cyanide leaching process of copper-rich concentrate was revealed and new methodology based on synergy of selective enhancing aid leaching reagent and leaching reagent was put forward in this study. The research results in this study have offered a theoretical foundation in the direct cyanidation and comprehensive recovery of refractory copper-rich gold concentrate. Furthermore, it is of great referential and practical significance to enhancing leaching of refractory multi-metal gold concentrate.

本项目针对小秦岭阳平矿区难处理的高铜金精矿，通过热力学、电化学及动力学研究，探明助浸剂氧化铅作用下的氰化浸出体系中矿物的表面性质变化和界面电化学行为规律，确定助浸剂氧化铅对界面化学反应的影响；建立强化浸金动力学模型，获取强化金浸出的主要速度控制环节和动力学影响因素，通过优化和控制相关参数，提高金浸出率，降低其他贱金属矿物浸出率，减少浸出药剂的消耗；探明氰化浸出过程中氧化铅对铜矿物产生抑制屏蔽和对金产生的促进强化作用的内在反应机制及相关性，揭示高铜金精矿氰化浸金被氧化铅强化的作用机理，建立基于选择性强化的助浸剂与浸出剂协同作用的新理论和新方法。本课题的研究成果为解决难处理高铜金精矿的直接氰化和综合回收难题提供理论支持，对多金属难处理金精矿强化浸金也有重要的现实借鉴意义。

本项目针对目前氧化铅强化高铜金精矿氰化浸出机制尚不明确这一问题，以小秦岭地区的难处理高铜金精矿为研究对象进行热力学、电化学及动力学研究。在研究该地区含铜金精矿中铜矿物类型及化学物相的基础上，分析氧化铅对金和铜矿物氰化浸出特性的影响以及金、铜矿物在氧化铅助浸体系中各种产物的热力学稳定区，探明了助浸剂氧化铅作用下的氰化浸出体系中金、铜矿物的电化学行为规律，对氧化铅和铜矿物存在下金氰化浸出的电化学动力学过程进行分析，判断强化反应过程各控制步骤特性，获取氧化铅强化金浸出的主要控速环节。主要得到以下结果：①氧化铅和硝酸铅均可作氧化剂促进金的氰化浸出，生成的AuPb2与Au可因电势差形成腐蚀电偶，通过原电池的作用，引发接触腐蚀，大大促进金氰化溶解过程，硝酸铅较氧化铅难生成AuPb2，因此氧化铅强化金的氰化浸出效果强于硝酸铅。②氧化铅和硝酸铅均可抑制黄铜矿和斑铜矿氰化浸出，硝酸铅抑浸作用强于氧化铅。氧化铅抑浸机理主要在于PbO自身吸附罩盖于黄铜矿、斑铜矿表面，阻止氧化反应进一步发生，硝酸铅抑浸机理则是碱性氰化体系中形成的主要水解产物Pb(OH)2、PbOH+在铜硫化矿物表面的静电吸附。③金及铜矿物共同存在的氰化体系中，氧化铅和硝酸铅均可通过沉淀S2-消除黄铜矿和斑铜矿溶解产物对金氰化浸出的影响，并通过氧化铅以及水解产物Pb(OH)2罩盖矿物表面抑制其溶解而促进金氰化浸出，且氧化铅对黄铜矿的抑浸作用更强，硝酸铅对斑铜矿的抑浸作用更明显。④氧化铅能够改变不同铜矿物对金的氰化溶解反应的控制步骤，添加氧化铅后，金的氰化溶解过程的控制步骤由黄铜矿单一存在时的电化学反应控制转变为扩散控制；由斑铜矿单一存在时的内扩散控制转变为外扩散控制。本研究成果为助浸剂特别是氧化铅及硝酸铅强化金氰化浸出的适用性提供理论支持，对解决难处理高铜金精矿的直接氰化和综合回收难题也有重要的指导意义。