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本文致力于解决我国十分严峻的有色金属富矿资源枯竭这一制约社会发展、经济建设的难题。提出了一种全新的堆浸处理我国蕴藏量较为丰富的低品位复杂有色金属矿物资源的方法—METAL-NH4Cl-NH3-H2O(简称MACA,以下同)体系堆浸法。它不同于传统的酸浸、氨浸和细菌浸出等处理低品位矿湿法冶金方法,具有选择性好,杂质溶出少,堆浸时不发生板结和环境友好等优点。而且,该方法的适用范围较广,不仅适用于从简单氧化矿中提取Au,Ag,Cu,Zn,Ni等有价金属,而且还适用于从复杂的含碱性脉石很高的氧化和硫化混合矿中提取这些金属。 在理论研究方面,文中对MACA体系中铜、镍和金的湿法冶金热力学进行了较系统的研究。所涉及的热力学体系分为两类,一类是对Metal Oxide在NH4Cl-NH3-H2O体系中的热力学溶解度的建模和计算,如Cu(Ⅱ)-NH4Cl-NH3-H2O系和Ni(Ⅱ)-NH4Cl-NH3-H2O系;第二类是对Metal Sulfide或金属在NH4Cl-NH3-H2O体系中浸出时的模型建立及所需要的氧化电位计算,前者如Cu5FeS4-NH4Cl-NH3-H2O系及NiS-NH4Cl-NH3-H2O系,后者如Au-NH4Cl-NH3-H2O,Zn-NH4Cl-NH3-H2O系及Cu-NH4Cl-NH3-H2O系。结果发现,Metal Oxide在NH4Cl-NH3-H2O体系中的热力学溶解度随NH4Cl和NH3·H2O浓度增加而增加;Metal Sulfide或金属Au、Zn和Cu在NH4Cl-NH3-H2O体系中浸出所需的氧化电位随NH4Cl和NH3·H2O浓度增加而先急剧下降,后下降趋缓;由计算结果还得知在除去氧气的情况下,用Zn粉或Cu粉可以从MACA体系中还原回收Au。 在工艺研究方面,分别对汤丹低品位复杂铜矿、金川低品位镍矿和甘肃某低品位金矿进行了MACA体系中的瓶浸试验和柱浸试验。瓶浸试验采用正交设计法研究了反应条件如温度、粒度、搅拌速度、