针对微细浸染型原生金矿中石英包裹金高达66.92%、硫化物包裹金15.94%,硅酸盐包裹金1.44%,项目组前期研究采用高级氧化预处理-碱浸预处理-非氰浸金工艺,取得较好的浸金效果,但未探明石英溶解机理,尤其是难免离子对石英溶解的影响。论文以石英纯矿物和实际矿石为研究对象,考察碱性物质溶解石英和高级氧化预处理产生的难免离子对碱溶解石英的影响;运用动力学和量子化学探索石英-溶液界面的反应机理。碱性物质对溶解石英纯矿物的显著性影响依次为Na OH>Na₂CO₃>Na HCO₃>Ca O。在Na OH体系中,石英粒度和溶解温度对石英的溶解影响尤为显著。溶液中难免离子NH₄⁺、Fe²⁺对Na OH溶解石英均有促进作用,难免离子浓度在0.01 mol/L~0.06 mol/L之间,随着溶解时间增加难免离子NH₄⁺的影响明显优于难免离子Fe²⁺;高浓度的难免离子NH₄⁺对Na OH溶解石英的促进效果没有低浓度的明显。采用(NH₄)₂SO₄-Na OH体系溶解微细浸染型金矿中的载金石英,其溶解行为与石英纯矿物一致。在(NH₄)₂SO₄-Na OH体系中,石英粒级和溶解温度对石英溶解影响符合化学控制的收缩核的动力学方程1-(1-α)^1/3=kt,但由Arrhenius公式的计算表观活化能为12.02 k J/mol,在扩散控制范围内,这表明石英在难免离子影响下Na OH溶解石英具有特殊性,推测由于是多元多相的复杂体系,因此该体系并不是简单的Na OH溶解,难免离子导致了Na OH溶解石英的特殊性。量子化学计算Na OH、NH₄⁺-Na OH和Fe²⁺-Na OH三种体系与石英的溶解反应路径为“反应物-第一过渡态-中间体-第二过渡态-生成物”,其中第一过渡态是制约石英溶解的关键。计算了Si-O_w键长和Si-O₃-Si键角,三种体系中“反应物-第一过渡态-中间体-第二过渡态-生成物”的键长均降低,而键角变化并无明显规律,在Na OH溶解石英过程中发生了旧键的断裂和新键的形成,在三种体系中石英溶解均为亲核加成-消除反应,其化学反应式分别为:^-O(OH)₂Si-O-Si(OSi(OH)₃)₃+H₂O→(OH)₃Si-OH+^-O-Si(OSi(OH)₃)₃^-O(OH)₂Si-O-Si(OSi(OH)₃)₃+NH₃·H₂O→(OH)₃Si-OH+^-O-Si(OSi(OH)₃)₃+NH₄^+-O(OH)₂Si-O-Si(OSi(OH)₃)₃+Fe²⁺+3H₂O→Si(OH)₃Si-OH+^-O-Si(OSi(OH)₃)₃+Fe²⁺+2H₂O计算活化能分别为14.7 k J/mol、10.1 k J/mol和13.7 k J/mol,表观活化能(12.02k J/mol)与量子化学计算的活化能均在10 k J/mol~15 k J/mol之间,证明了量子化学计算结果对于指导实验具有参考价值。