中文摘要：

硫代硫酸盐浸金法是一种可能替代氰化法的无毒提金方法，浸金体系中需加入铜离子和氨水以提高金矿中金浸出率，但这也导致硫代硫酸盐消耗量过大，金浸出液成分复杂，金回收困难。申请者前期研究发现乙二胺等多胺类配体与铜（Ⅱ）形成的配离子既能促进金溶解又能大幅降低硫代硫酸盐消耗，初步推断与铜胺配离子的结构密切相关。拟结合配位场理论分析和分子轨道理论计算从结构与性能的关系进行深入研究，揭示铜胺（氨）配离子与金溶出率和硫代硫酸盐消耗量间的构效关系，即氧分子活化传输、金的氧化和硫代硫酸根分解等与铜配离子结构的关系；采用HPCE、IC分析监测连多硫酸根等中间体在铜胺（氨）配离子-硫代硫酸根浸金体系中的生成与转化进程及差异；再通过典型复杂金矿系统浸出试验考察铜胺（氨）配离子对金的浸出效果和硫代硫酸盐消耗的影响及规律，优化构建新型的高效低耗低排放硫代硫酸盐浸金体系和浸金过程调控方法。推进硫代硫酸盐提金法的实际应用。

结论摘要：

为解决硫代硫酸盐浸金中试剂消耗量大的难题，本项目研究了使用多胺代替氨水的可行性，进行了较为详尽的热力学计算和相关电化学研究；探讨了不同多胺配体对金溶出行为的影响；研究了Cu2+与NH3、en形成的配合物对氧分子的活化机理；对两种氰化法难处理金矿矿石进行了较为系统的硫代硫酸盐浸金试验研究，探讨新体系对该类矿石的适应性和可调控性。结果如下（1） S2O32--Cu2+-en体系中铜（II）和铜（I）主要以[Cu(en)2] 2+和[Cu(S2O3)3]5-形式存在。在有氧条件下[Cu(S2O3)3]5-可被氧化为[Cu(en)2] 2+，对金的溶出有利；电对[Cu(en)2] 2+/ [Cu(S2O3)3]5-电极电势可满足硫代硫酸盐实际浸金需要，但不会加速硫代硫酸根的氧化；(2) 塔菲尔法研究表明在一定浓度范围内，随铜离子浓度增加，金腐蚀电位降低，有利于金的溶出，金的溶解速率与铜离子浓度呈一级反应关系；（3）随着多胺配体配位原子数目的增加，金溶出速率逐渐降低。在所使用的多胺中，乙二胺效果最好；（4）采用乙二胺代替氨水，硫代硫酸盐消耗可大幅下降，但铜离子与乙二胺比例对金浸出速率影响较大；（5）量子化学计算结果表明 [Cu(NH3)4O2]2+、[Cu(en)2O2]2+双氧络合物均属于稳定中间体，氧分子在形成双氧络合物[Cu(NH3)4O2]2+、[Cu(en)2O2]2+后氧原子的电荷分布状态发生偏移，氧分子反应活性增强，使金氧化溶出速率加快。（6）形成铜氨双氧络合物中间体后氧分子的轨道对称性改变，有利于氧化硫代硫酸根；采用多胺代替氨水，可以阻止络合中间体的形成，使得硫代硫酸盐消耗大幅降低。(7) 对一种低品位含铜难处理矿石浸出试验发现在12小时内可获得较为理想的金浸出率；矿石中的部分铜矿物可被乙二胺浸出，但不会加速试剂的消耗。（8）对一种含铁低品位金矿采用乙二胺体系浸出，加入一种表面活性剂后金的浸出率达到94.3%。综上所述[Cu(en)2] 2+可保持对氧分子的活化促进金的溶解，又能阻止硫代硫酸根接近中心铜原子，避免其被氧化成连多硫酸根而消耗。矿石浸出试验表明，乙二胺代替氨水可大幅降低硫代硫酸盐的消耗，矿石中铜的溶出有利于金溶出，但对试剂消耗影响不大，较传统铜氨体系更适宜于含铜金矿石的金浸出。