随着易处理金矿储量的持续减少和环境保护要求的日益严格,研发无毒、环境友好、适宜于复杂矿石的提金技术势在必行。硫代硫酸盐提金法因无毒、高效、环境友好、适宜处理复杂矿石的特点被认为是最具产业化应用前景的绿色提金技术。试剂耗量大、金回收困难、金的钝化严重制约了该提金工艺的产业化。课题组前期研究中构建的“Cu²⁺-en-S₂O₃^2-”浸金体系,大幅降低了试剂消耗。但伴生矿物及金属杂质对该体系影响机制尚不明了,难以实现有效调控。本文针对“Cu²⁺-en-S₂O₃^2-”体系,研究了分别含有砷、镍、铅单一杂质组分的黄铁矿以及杂质元素镍、铅对该浸金体系溶金过程的影响及机制。用水热法合成了结晶度好、纯度高的纯相黄铁矿、含镍黄铁矿和含铅黄铁矿,并探讨其吸收光谱、禁带宽度及光催化性能。结果发现纯相黄铁矿的吸收光谱和禁带宽度都与天然含砷黄铁矿相差不大,其半导体性能相近,含镍黄铁矿和含铅黄铁矿随着杂质含量的增加禁带宽度减小,光吸收性能和光催化性能增强。通过金箔浸出试验研究了天然含砷黄铁矿和纯相黄铁矿在“Cu²⁺-en-S₂O₃^2-”浸金体系中对金溶解的“钝化作用”和硫代硫酸盐降解的催化作用。探讨了天然含砷黄铁矿的粒度对浸金过程的影响和Au(S₂O₃)₂^3-的吸附作用,以及体系的充氧量、光照等因素对含黄铁矿的浸金体系产生的影响。结果发现-0.106 mm至+0.074mm粒级的黄铁矿对金溶出的“钝化”作用和Au(S₂O₃)₂^3-的吸附作用最小;在持续通氧或光照条件下,天然含砷黄铁矿会加速硫代硫酸盐的分解并且抑制金的溶解。在研究镍黄铁矿和含铅黄铁矿中杂质对其光吸收性质、光催化降解性质影响的基础上,考察这两种黄铁矿对于金的溶解、硫代硫酸盐的氧化分解以及Au(S₂O₃)₂^3-的吸附作用的影响。结果表明随着黄铁矿中镍或铅杂质含量的增加,对金溶解的抑制作用、硫代硫酸盐降解的催化作用和Au(S₂O₃)₂^3-的吸附能力都会增加。其中含镍黄铁矿会随着镍掺杂量的增加禁带宽度逐渐减小,导致含镍黄铁矿表面产生更多的电子-空穴对,促进了硫代硫酸盐的大量分解,光催化降解速率也随之增大,证明了硫代硫酸盐的催化降解与黄铁矿的半导体性质尤其是光致催化作用有关。研究了镍、铅离子对“Cu²⁺-en-S₂O₃^2-”体系浸金的影响及含砷黄铁矿存在下对金的溶出率的影响和作用机制。结果表明在该体系中,添加镍离子会抑制金的溶解并增加硫代硫酸盐耗量。主要原因是镍离子可与en络合形成稳定的Ni(en)₂²⁺,促进Cu(II)转化为Cu(Ⅰ);但镍离子可有效消除含砷黄铁矿对金溶解的钝化作用,促进金的溶解,在34小时内,浸液中金的浓度达到22.5mg/L。通过XPS、SEM表征发现浸液中的镍离子可使得含铜硫化层大多吸附在了黄铁矿表面,可减弱甚至消除其对金表面“钝化”,促进了金的溶解;在“Cu²⁺-en-S₂O₃^2-”体系添加适当浓度的铅离子会在金箔表面形成二氧化铅斑点,与周围裸露的金形成Pb O₂/Au微电池,加速金的溶解,并能降低硫代硫酸盐的消耗;在含有天然含砷黄铁矿的该体系中添加铅离子,亦可有效消除含砷黄铁矿对金溶解的钝化作用,在34小时内使金的浓度提高到21.75mg/L,但也加大了硫代硫酸盐耗量。最后探讨了以空穴-电子清除剂抑制含砷黄铁矿对硫代硫酸盐催化分解作用的可行性,发现氯化钾、乙酸钾、氯化钾、草酸钠和甲醇等能够有效降低含砷黄铁矿对硫代硫酸盐的催化分解作用并加速体系中金的溶出,使硫代硫酸盐耗量减少10%-15%,金浓度增加到18-21mg/L。上述研究结果为伴生黄铁矿存在下,“Cu²⁺-en-S₂O₃^2-”提金过程的调控提供了理论和实验方法参考,对推进该浸金体系的产业化应用具有实际指导意义。