【摘 要】
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本工作首次在水热条件下，对单质金交代碲金矿的反应机理及其反应动力学进行了实验室研究。实验采用高纯度自然碲金矿作为起始矿物，通过系列实验分别研究了温度(140～220℃)、pH值
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本工作首次在水热条件下，对单质金交代碲金矿的反应机理及其反应动力学进行了实验室研究。实验采用高纯度自然碲金矿作为起始矿物，通过系列实验分别研究了温度(140～220℃)、pH值(2～12)、氧化剂浓度、比表面积和固体质量／液体体积的比例五个因素对样品的结构与反应动力学的影响。利用X-射线衍射分析(XRD)、电子探针、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等测试分析技术对水热反应前后的样品进行表征。实验结果表明不同反应条件下，碲金矿经过水热反应后均不同程度地被单质金交代。反应后样品保持了碲金矿的轮廓与结构特征，生成的单质金呈现细丝状，其直径从200到500nm不等，长且度最长达到25μm。EBSD结果表明单质金的晶体生长方向是随机分布的；而碲金矿中存在两种孪晶。
单质金交代碲金矿的反应是一个典型的矿物替代反应，遵循耦合的溶解-再沉淀机理。碲金矿的溶解与单质金的沉淀在时间上和空间上均高度耦合，并且碲金矿溶解是速率决定步骤。反应过程中，单质金在碲金矿表面迅速均匀成核，使得单质金可在碲金矿溶解反应的前沿迅速沉淀，因此生成矿物保持了其实矿物的形貌。碲以四价水合物的形式溶解于溶液中，并且在浓度差的作用下被传输到矿物的外部溶液中，最终沉淀形成的Te02。孔道为溶液的侵入提供了渠道，从而有利于将多余的碲传输到矿物的外部溶液同时又将外部的溶解氧传输到反应界面，使得反应能够持续进行。
本研究成果可以用于解释“碲被淋失”的理论，并为揭示天然“芥末金”的成因提供了重要的实验与理论依据。同时本研究结果可以应用于碲金矿的预处理以提高自然金的浸出率。
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