砷黄铁矿作为一种主要的载金硫化物,对硫化物金矿常规氰化和硫代硫酸盐浸金过程影响较大,而且目前的研究对砷黄铁矿常压氧化浸出机理尚不明确,因此开展砷黄铁矿常压浸出机理的研究对于复杂硫金矿的综合利用具有重要的意义。本文主要研究了氧化剂、浸出温度、硫酸浓度和机械活化预处理对砷黄铁矿在硫酸体系中氧化浸出行为的影响,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段和开路电位(OCP)、电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线等电化学测试方法探究了砷黄铁矿在不同酸性溶液中的氧化浸出机理和机械活化提高砷黄铁矿反应活性的作用机理。砷黄铁矿常压酸浸动力学实验结果表明,向H2SO4溶液中添加Fe2(SO4)3、HNO3和H2O2等氧化剂可显著促进砷黄铁矿的氧化浸出。实验条件经优化后,砷黄铁矿在H2SO4-Fe2(SO4)3、H2SO4-HNO3 和 H2SO4-H2O2溶液中的浸出率由 H2SO4溶液中的 6.24%分别提高至 12.47%、83.02%和 58.33%。在H2SO4-H2O2溶液中,砷黄铁矿氧化浸出过程中所产生的Fe、As等元素的离子将加速催化H2O2的分解,致使反应后期砷黄铁矿的氧化溶解速率主要受溶液中H2O2浓度所控制。而乙二醇的添加可明显抑制H2O2的分解,进而有利于促进砷黄铁矿的氧化浸出。此外乙二醇的最佳添加量为5%,H2O2的分解率与未添加乙二醇的浸出液相比降低了约70%,而砷黄铁矿在H2SO4-H2O2溶液中的浸出率可高达81.70%,提高了 34.57%。机械活化预处理不仅可以减小颗粒粒径,增大砷黄铁矿的比表面积,而且还能细化晶粒,并使砷黄铁矿晶体结构的无序化程度增大。此外机械活化预处理还可以将砷黄铁矿表面的元素As部分氧化,进而提高了砷黄铁矿在H2SO4体系中氧化浸出的反应活性。砷黄铁矿经5 h机械活化预处理后在H2SO4-Fe2(SO4)3溶液中的浸出率可达54.46%,相比未球磨前提高了约42%。而经机械活化后的砷黄铁矿在H2SO4-HNO3溶液和乙二醇含量为5%的H2SO4-H2O2溶液中均可被完全氧化浸出。电化学研究表明,砷黄铁矿在H2SO4体系中氧化浸出时由于Fe、As、S元素的溶解迁移速率不同,致使砷黄铁矿表面易形成化学组成为Fe1-xAs1-yS的硫化层,该钝化膜将阻碍砷黄铁矿的进一步浸出。浸出体系氧化还原电位的提高则可以促进砷黄铁矿的溶解,但当扫描电压升高至1V左右时,砷黄铁矿表面将生成铁矾。