金银铁一直是国家战略经济储备的主体,广泛应用于珠宝首饰、建筑及现代高新技术产业中。坐落于云南大理鹤庆县的北衙金矿,是我国西南地区最大的贵金属共伴生氧化矿,一直以来,矿山采用“细磨-氰化浸出金银-磁选铁”的工艺流程回收金银铁。为了提高金浸出率,解决银铁回收率低的问题,本论文对北衙金银铁氧化矿进行了资源综合利用研究,对缓解国内金银铁资源的短缺具有十分重要的实际意义。工艺矿物学研究结果表明,矿石含Au为1.91g/t,含Ag为41.20g/t,含Fe为35.17%,属伴生银的低品位金铁共生矿。矿石含Cu为0.40%,主要为与铁结合氧化铜,但仍含有少量以孔雀石为主的自由氧化铜。矿石含Pb为1.18%,主要为铅铁矾及结合铅,当前条件下难以利用。矿石含Mn为1.76%,主要为铅硬锰矿和硬锰矿。根据粒度组成结果,矿石中-0.01mm粒级累积产率高达18.07%,属高泥类矿石,而根据各矿物的粒度分布结果,矿石中金银嵌布粒度最细,褐铁矿／锰矿物嵌布粒度居中,磁铁矿／磁赤铁矿嵌布粒度最粗。根据金的赋存状态,重点对氰化浸出过程中矿泥的劫金行为和铜的溶解规律进行了分析和研究。采用斯皮尔曼等级相关公式对矿泥的吸附行为过程进行了分析,根据计算的相关系数可知,次生矿泥中过磨的褐铁矿和白云石更易吸附已溶金。通过铜溶解氰化钠理论耗量计算公式的推导可知,铜的溶解主要与游离氰根离子浓度有关,在游离氰根离子浓度小于1g/L时,铜基本不溶解,此时金浸出率也可在0.8g/L左右达到较高水平,因此控制游离氰根离子浓度在0.8-1.0g/L的范围内可实现金的选择性浸出。银的元素特征X射线面扫描结果表明,北衙矿石中银主要赋存于锰矿物中,必须破坏锰矿物的晶体结构,才能获得较好的银浸出指标。基于此,本论文对锰的预先浸出机理进行了分析。热力学分析结果表明,锰浸出需在矿浆pH值小于3.62的强酸性环境下进行,并需要添加还原剂来降低矿浆电位至1.2295V以下。选择铁粉做还原剂,在常温条件下,反应正向进行程度高,还原反应过程较为彻底,并推断出总反应方程式为：3MnO2+6H2S04+2Fe=Fe2(SO4)3+3MnS04+6H20.动力学分析结果表明,锰预先浸出过程服从内扩散控制动力学方程,属于固体膜内扩散步骤控制,并推导出整个反应的动力学方程式为：1-2ε/3-(1-ε)2/3=0.12171K0r0-2C10.13227C20.13727t。此外,对银与金的氰化浸出吸附行为也进行了分析,根据电化学分析结果,金浸出速度大于银,而根据动力学分析结果,氧浓度的高低又是决定金溶解速度快慢的关键因素。基于此,本论文采用两种常见的过氧化物按一定比例配制而成的助浸剂BY-2,比常规助浸剂表现出了更强的释放氧能力,可提高金的溶解速度,为银的浸出创造时间。而对于已浸出的金银,活性炭对金银的共吸附行为研究结果表明,吸附过程先发生金银自由吸附,后由于银吸附活性比金低,再发生金取代吸附银,这是导致银吸附率低的主要原因。铁的磁选行为分析计算结果表明,随着原矿磨矿细度的增加,磁铁矿／磁赤铁矿和褐铁矿／锰矿物中的微细粒级含量增加明显,矿物回收率也呈逐步降低趋势,由此证明北衙矿山采用的细磨工艺是导致铁总回收率低的根本原因。此外,其它主要矿物在铁磁选过程中也存在着较为明显的富集特征,孔雀石由于与褐铁矿嵌布关系密切的原因,在较粗的磨矿细度下也在弱磁性矿物中富集,白云石则在任何磨矿细度下,均在非磁性矿物中富集。在上述研究结果的基础上,本论文对北衙实际矿石进行了选冶小型试验研究,并创新性地提出了“粗磨-分类磁选-分组提取金银”的资源综合利用新思路,即在粗磨条件下,对矿石进行强磁性矿物、弱磁性矿物和非磁性矿物的分类,在源头上减少次生矿泥和铁难选粒级的生成,然后针对各分组产品的矿石性质,消除影响金银浸出的不利因素,分别确定了“强磁性矿物再磨-氰化浸出金银；弱磁性矿物还原酸浸锰铜-强化氰化浸出金银-磁选铁；非磁性矿物强化氰化浸出金银”的工艺流程,最终获得了金浸出率为93.05%、银浸出率为74.34%、铁总回收率为70.86%的小型试验指标,实现了金银铁资源的综合利用。工业化应用首先在不改变选厂“先金银后铁”流程结构的前提下,对原生产流程进行了局部优化,生产应用结果表明,获得了金浸出率为93.09%、银浸出率为36.91%,铁总回收率为51.30%的生产指标。对于选冶小型试验研发的新工艺流程,工业化应用面临着分组产品在浸出作业前是否沉降困难和含氰根矿浆由碱入酸的调浆过程是否安全两大难题,基于此,本论文分别进行了磁选分组产品的沉降试验和含氰根矿浆由碱入酸的调浆试验。最终在上述研究结果的基础上,确定了新工艺的工业试验建议流程。