受到技术、经济等方面的制约,大量低品位金矿石或含金尾矿资源均没得到充分的利用,采用常规设备的选冶工艺已无法实现对低品位金矿石资源的高效利用。基于料层粉碎原理的高压辊碎磨技术不仅能减小颗粒尺寸,同时还增加了矿物的解离,为矿石后续处理工艺提供了便利,是国内外矿山行业实现多碎少磨的主要途径,但该技术在国内金矿石选冶领域的应用研究还较缺乏,开展这方面研究工作的意义显而易见。本论文以紫金山低品位金矿石为研究对象,对比了常规颚式破碎机和两种辊面压力下高压辊磨机的破碎效果,研究了金矿石粉碎产品的物料特性和氰化浸出特性,并借助扫描电镜(SEM)、体视显微镜(SM)、反光显微镜(RM)、EDS能谱分析仪等,进一步探究了高压辊碎磨对金矿石浸出的影响机理,建立了基于有效裂纹的浸出动力学模型。具体研究内容及结果如下:矿石的工艺矿物学研究结果表明,原矿石中金含量仅为0.34 g/t,主要以颗粒金形式存在,其他金属矿物以褐铁矿、黄铁矿为主;主要脉石矿物为石英,还有少量地开石、明矾石,且矿石含泥量较高,适宜通过氰化浸出法处理。采用高压辊磨机(辊面压力为3.5 N/mm2和5.5 N/mm2)和常规颚式破碎机对金矿石分别进行开路粉碎,并对粉碎产品的粒度特性、金属量分布、比表面积及孔隙度、颗粒形状等特性进行对比,结果表明,高压辊磨产品的物料特性优于颚式破碎机产品,仅整体粒度分布的均匀性略差。对两种不同破碎方式下-0.15 mm、-6.7+0.15 mm和+6.7 mm三个粒级产品分别进行全泥氰化、微型柱浸和小型柱浸试验研究,结果表明,辊面压力为3.5 N/mm2时高压辊磨产品较常规颚式破碎产品金浸出率分别高2.7、4.3和2.5个百分点,NaCN耗量分别减少9%、3.9%和9.4%;辊面压力为5.5 N/mm2时高压辊磨产品较常规颚式破碎产品金浸出率分别高6.4、6.8和3.5个百分点,NaCN耗量分别减少10%、4.6%和14.1%。考察了不同破碎方式下各粒级产品的微裂纹情况及其对金矿石浸出的影响,研究发现,高压辊磨产品具有更丰富的晶内裂纹和解离裂纹,能加快浸出剂的自发渗透,提高金浸出率,据此提出了基于有效微裂纹的浸出动力学模型。高压辊碎磨可明显提高金矿石的浸出率、减少浸出剂消耗。本论文的研究成果,揭示了不同破碎方式对低品位金矿石粉碎物料特性及浸出特性的差异,可为高压辊磨机在金矿领域的应用提供一定的理论指导。