硫化物包裹型金矿是最常见的难处理金矿类型——主要是黄铁矿和砷黄铁矿型金矿。在浸出这类金矿时,需要氧化金矿表面包裹的砷黄铁矿,才能进一步浸出金,所以强化砷黄铁矿的氧化是至关重要的。本文采用黄铁矿-砷黄铁矿存在的伽伐尼作用来强化砷黄铁矿的浸出。主要进行了黄铁矿-砷黄铁矿混合矿的纯矿物浸出试验,采用XRD与SEM分析了黄铁矿强化砷黄铁矿浸出过程中矿物表面形貌变化及其物相变化规律。通过电化学实验,研究了不同因素对砷黄铁矿与黄铁矿电偶作用下的电化学动力学和砷黄铁矿表面氧化电化学机制的影响。全文的主要结论如下:(1)不同因素对砷黄铁矿与黄铁矿开路电位、电偶电位以及电偶电流试验结果表明:升高温度、增大c(Fe³⁺):c(Fe²⁺)和提高细菌浓度,毒砂和黄铁矿的开路电位均降低,电偶电位都越靠近砷黄铁矿的开路电位,同时也增大了砷黄铁矿的电偶电流密度,表明黄铁矿与砷黄铁矿原电池反应增强,从而加快了砷黄铁矿的氧化溶解。(2)循环伏安实验表明:添加细菌、添加黄铁矿、升高温度和增大c(Fe³⁺):c(Fe²⁺)都使得砷黄铁矿表面反应生成的单质硫增多,提高了砷黄铁矿的氧化程度。而增大细菌浓度则使得As₂S₂进一步被氧化,减少了砷黄铁矿表面钝化物的形成。促进了砷黄铁矿的氧化。交流阻抗实验表明:黄铁矿与砷黄铁矿偶联与提高温度都使得溶液阻抗与砷黄铁矿初始氧化的电子转移阻抗减小,进一步促进了砷黄铁矿的氧化;增大c(Fe³⁺):c(Fe²⁺)使得溶液阻抗与砷黄铁矿初始氧化的电子转移阻抗减小,电极表面的产物层厚度减小,促进了砷黄铁矿的氧化;细菌浓度为1×10~7和3×10~7cells/m L与1×10~8和2×10~8cells/m L作用机制不同,前者是随着细菌浓度提高,降低了溶液阻抗与砷黄铁矿初始氧化的电子转移阻抗,促进砷黄铁矿的氧化;后者则是随着细菌浓度提高,表面富硫层被更快的消耗掉,促进了砷黄铁矿的氧化;延长电偶作用时间可以有效降低砷黄铁矿初始氧化的电子转移阻抗,减小电极表面产物层的厚度,促进了砷黄铁矿的氧化溶解。(3)有菌与无菌体系下的黄铁矿与砷黄铁矿混合矿浸出试验结果表明:无菌体系中黄铁矿对砷黄铁矿氧化的强化作用只与两者之间原电池效应有关;黄铁矿添加量的增多有助于砷黄铁矿浸出率的提高;有菌体系中黄铁矿的添加量越高砷浸出率越高,浸出速率越快。当砷黄铁矿与黄铁矿添加量为0.8g+1.2g和1g+1g时,砷浸出率在浸出第7天达到最大值,分别为76.84%和66.88%,比不添加黄铁矿时的砷浸出率提高了60.68%和57.79%;当砷黄铁矿与黄铁矿添加量为1.2g+0.8g时,砷浸出率则是在浸出第9天达到最大值,浸出率为54.09%,比不添加黄铁矿时的砷浸出率提高了47.19%。表明加入黄铁矿能够进一步促进砷黄铁矿的氧化,提高了砷黄铁矿的浸出效率。