富含砷和硫的难处理金矿石在进行焙烧氧化预处理时产生的二氧化硫等有害物质,如直接排放会导致严重的空气污染。氰化法浸金是最为传统的浸金工艺,但是它也是一种对环境有危害的提金工艺。因此,探索出适应特定金精矿的无污染焙烧工艺,以及适应于该焙砂的无毒、无污染的浸金方法具有很重要的意义。本文探讨了在焙烧氧化过程中添加钙盐、钠盐和镁盐以期对有害物质进行固化,采用铜-氨-硫代硫酸盐体系浸出所得焙砂中的金,以此减少焙烧过程和浸金过程中对环境的污染。对此,对金精矿进行固化焙烧预处理,考察了固化剂种类、固化剂用量、焙烧温度以及焙烧时间等因素对固硫效果的影响;综合比较金精矿在焙烧后的金的浸出率以及有害物质的固化效果来确定最终适合该精矿石的固化焙烧条件;采用BET、SEM-EDS、XRD、XPS等对金精矿焙烧前后的性能进行了表征。试验结果表明,钙基固化试剂对二氧化硫的固化效果较好,其中Ca(OH)₂的效果最为理想,Ca/S为1.0-1.5,焙烧温度为650℃,焙烧时间为3 h,金精矿中硫的固化效率可达84.67%。经过固化焙烧工艺后所得焙砂适用于铜-氨-硫代硫酸盐浸金体系,其中钙基固化预处理后的焙砂在铜-氨-硫代硫酸盐体系中金的浸出率可达90%。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及BET比表面积测试法分析表明:经固化焙烧预处理后金精矿中的黄铁矿和毒砂被氧化为赤铁矿以及硫酸钙,这一工艺过程也使得包裹着金的硫化物得以分解,金精矿表面产生了更多的孔隙,让金颗粒可以有更多的界面反应活性点与浸出液接触,以此提高了金的浸出率。X射线光电子能谱分析(XPS)分析证明,固化焙烧这一预处理过程中,金精矿中砷黄铁矿的砷和硫都分别被氧化成稳定的砷酸盐(或亚砷酸盐)和硫酸盐遗留于焙砂中。