一、金的分布:
黄金是地球稀有而珍贵的有色金属。其以独具特有的价值、永无穷尽的魅力和取之不易的艰辛,成为稀世之宝,倍受世人的青睐。那么,人类赖以生存的地球上,究竟分布着多少黄金呢?据科学家概略的测量与估算,地球上黄金的总储量,大约为 48 亿吨。乍听起来,这真是一个天文数字。但实际上,其分布于地核内的约 47 亿吨,地幔内的约 8600 万吨
地壳内的约 960 万吨,海水中的约 440 万吨。也就是说99.7083%的黄金,深藏于地核与地幔中。而地核与地幔中的黄金,人类即使在遥远的将来,甚至无限的未来,是永远无法拿到的。就是蕴藏在地壳中和海水中的1400万吨黄金,因埋藏过深和品位过低,也有 90%是可望而不可及的。质物理学认为:元素的丰度是根据各种化学元素在一定自然体系中的相
对含量。黄金在地壳中的丰度值很低,在贵金属中的值最低,仅相当于银的1/21,铜的 1/18000,铂的 1/13,汞的 1/25。迄今为止,全世界人类已采得的黄金总计约为 12 万吨共消耗掉黄金储量约为 18 万吨。其中70%是1990年以后生产的。据 2003 年统计,世界年产黄金总计为 2593 吨。其中过百吨的国家共有8个:依次为南非376 吨,美国285 吨,澳大利亚284 吨,中国213吨,俄罗斯182 吨,秘鲁172吨,印度尼西亚163吨,加拿大141吨。未过百吨的产量第 9-20 名的国家依次为:乌兹别克斯坦80吨,加纳70吨,巴布亚新几内亚69吨,马里47吨,坦桑尼亚45吨,巴西43 吨,智利38吨,菲律宾34吨,阿根廷29 吨,吉尔吉斯坦23 吨,墨西哥22 吨,哥伦比亚21 吨。其它国家产量寥寥无几,合计为 259 吨。由此可见,黄金在地球上的分布总体上来说是十分有限的。
二、黄金的开采历史:
黄金开采具有悠久的历史。古代人们最早从环境中分布的天然金中获取金块,但这些天然金的纯度参差不齐,无法满足货币流通和其他需求。古代人们使用剧毒的水银进行提金,通过水银的溶解作用将金属分离出来。然而,水银蒸气对人体健康有害,这种方法逐渐被淘汰。
三、现代提金技术:
现代金矿开采采用多种提金方法,例如重选,浮选,全泥氰化,堆浸等技术,其中最常用的是氰化法和堆浸技术。氰化法提金是目前最主要的提金方法之一,它利用氰化物溶解金矿石中的金。堆浸技术则是将金矿石堆积在大型堆浸场中,通过喷淋氰化物溶液使金矿石中的金溶解出来。
四、黄金冶炼的典型过程:
黄金冶炼通常包括矿石破碎、矿石磨矿、提金过程和精炼过程。
(1)矿石破碎:首先,原始的金矿石经过破碎设备(如破碎机)进行粗破碎,将较大的矿石块破碎成更小的颗粒。
(2)矿石磨矿:接下来,经过粗破碎的金矿石进一步被送入磨矿设备(如球磨机)。在磨矿过程中,金矿石与钢球一起在旋转的圆筒内碰撞和摩擦,使矿石继续细化,使金颗粒暴露出来。
(3)提金过程:在现代黄金冶炼中,常用的提金方法是氰化法或堆浸技术。对于氰化法提金,磨细后的金矿石与氰化物溶液接触,形成氰化金离子。这些氰化金离子随后被吸附到吸附剂(如活性炭)上形成复合物。复合物经过一系列的处理,如洗涤、脱附等,最终得到含有金的溶液。堆浸技术是一种广泛应用于金矿开采的方法。它的原理是将金矿石堆积在堆浸场中,然后通过喷淋氰化物溶液使金矿石中的金溶解出来。这个过程中,氰化物溶液渗透到堆浸矿石中,与金反应形成氰化金离子。随后,通过吸附剂(如活性炭)将氰化金离子吸附起来,形成金-吸附剂复合物。最后,通过热解或其他方法将金从吸附剂中还原出来,得到纯金。
(4)精炼过程:提取得到的含金溶液经过精炼过程进一步一步提纯黄金。在精炼过程中,主要包括下列步骤:
a. 解吸电解:通常载金炭的解吸及液态金的电解沉积是在一个封闭体系内完成的,在高温、高压的条件下,载金炭可以快速解吸电积为金泥和贫炭。主要设备包括解吸柱、酸洗槽、加热器、过滤器、解吸液槽、电解槽等
b. 冶炼:得到的金泥经简单酸洗、除杂后,可直接冶炼出金锭。采用湿法冶金,金锭可达到99.99%以上的纯度。
c. 精炼:通过熔炼和一系列的冷却、凝固、重复熔炼等操作,金的纯度得到进一步提高。这个过程中,可采用电解法、化学法或其他精炼方法。通过控制温度、压力和添加剂的使用,去除金中的杂质,使金的纯度达到所需标准。
d. 成品处理:最终得到高纯度的金块或金粉,可以根据需要进行进一步加工,如压制成金块、制作金饰品或应用于其他领域。