随着黄金资源不断被开采,高品位易选黄金原矿的资源储备不断降低,难选冶金矿与黄金尾矿的规模占比不断增加,选冶过程中金的损失愈发被人们所重视,对尾矿中残余金的提取回收成为新的研究热点。目前对尾矿中金进行选矿的工艺主要有浮选法,氯化法包括生物氧化法等,它们都有各自的缺点以及局限性。针对目前现状,本文利用臭氧作为氧化剂,通过与超声联合作用,对尾矿中金进行浸出,进而研究不同条件下对尾矿中金浸出的影响机制。主要研究内容和结果如下:(1)通过对单超声作用、单臭氧作用、超声耦合臭氧氧化作用浸金的效果进行比较发现:超声和臭氧联合作用对尾矿中金的浸出效果要优于单臭氧浸出以及单超声浸出,超声耦合臭氧氧化作用浸金率在22%-45%左右。通过添加臭氧催化剂后的正交实验结果表明:臭氧通量为5 g·h-1、在温度为40℃、浸出时间为3h、液固比为120/5 mL·g-1、超声强度为0.4 W·M-2、臭氧催化剂质量为6g时浸出效果最好,浸出率可达到54.19%。正交实验结果分析表明影响氧化浸金的主要因素依次为液固比>温度>时间>臭氧催化剂质量>超声强度。为进一步提高浸出率,在正交试验的基础上通过添加硫脲,在臭氧通量为5 g·h-1、液固比为120/5 mL·g-1、超声强度为0.32 W·cm-2、温度为60℃、时间为3h、臭氧催化剂质量为6g、硫脲浓度为10g/L的条件下金的浸出率最高可以达到88.61%。(2)对反应前后尾矿利用SEM、BET、LPS、XPS、XRD、XRF等手段进行表征分析,对超声耦合臭氧浸金相关机制进行研究。其中SEM结果表明反应后尾矿相比于反应前呈更多细小片状结构,更加蓬松多孔,有明显刻蚀痕迹;LPS结果表明反应后尾矿相比于反应前矿物颗粒的整体粒度略微减小,变化不大;BET结果表明反应后尾矿比表面积相比较反应前尾矿扩大6.4倍,而孔容扩大6.06倍,结合SEM结果可知,尾矿颗粒内部出现了更多的空隙,在臭氧的氧化作用下,打开了脉石对金的包裹。XRD结果表明反应后尾矿衍射峰强度相比于反应前整体上降低,表明矿物结晶度在浸金反应后整体降低,有利于金的浸出。对在最佳实验条件下的浸金过程进行拟合,浸出过程符合未反应收缩核模型,浸金反应过程中主要受界面化学反应控制。(3)利用浸金过程中得到的实验数据,采用人工神经网络模型对超声耦合臭氧氧化浸出过程进行模拟,对金的浸出率进行预测。利用Matlab软件建立了单隐藏层14个节点的“7-14-1型”误差逆向传播神经网络模型(BP神经网络模型)。通过对模型进行分析计算,所得测试数据的均方误差仅为0.0013,BP神经网络模型预测值与训练实验值的线性拟合后斜率和相关系数分别为0.9和0.956,拟合程度较高。神经网络预测值与验证实验结果之间的比较结果显示斜率和相关系数分别为0.92和0.945,线性拟合度较高,表明该模型的预测较为可靠,通过预测值与实际值的对比,结果表明所建人工神经网络模型可以对反应过程做出有效的模拟,该模型对其他地区同类型金尾矿也能具有较好的预测精度。