在当今的塑造世界里,黄金不仅是象征财富的金属,更是电子产品、医疗设备以及航天科技等众多领域中不可或缺的材料。然而,随着黄金需求量的增加,提取这种金属的过程变得愈加重要。在众多的提取方法中,氰化物的使用成为了黄金开采的主要选择,其惊人的化学能力使得黄金提取成为可能。
根据研究数据,全球每年生产的黄金约为3600吨,另外还有300吨是通过回收而来。自20世纪以来,黄金的主要提取方式便是氰化物浸出法。这种方法的核心在于将氰化物溶液与鉱石结合,使得黄金得以从稀薄的矿石中提取出来。
然而,这个过程并不仅仅是化学反应的简单结合;它涉及到多种操作技术,例如碎磨(撕碎),浸出和吸附等步骤,形成了一套成熟而高效的提取工艺。
黄金的存在主要以天然金的形式出现,它有时会与银合金产生,形成所谓的电金。通常,黄金以小而细的颗粒存在于冲积矿床,或者以颗粒或微小颗粒的形式嵌入岩石矿物中。值得注意的是,某些矿石的污染物会干扰氰化物的提取能力,因此了解不同类型的矿石至关重要。
在提取过程中,某些矿石被称为“预抢夺矿石”,这些矿石中可能含有的碳等物质会与金结合,阻碍正常的氰化物提取。
在氰化物浸出法中,首先需要对矿石进行粉碎以增加表面积,从而更有效地暴露在提取溶液下。这个过程可能会使用多种技术,包括堆浸和浸渍等。当粉碎的矿石与氰化物溶液接触后,金属金会以金氰化物的形式进入解决方案中。
现在,氰化物的商业生产已经达到每年数十亿吨的规模,这主要是为了支持黄金的提取过程。
除了氰化物浸出法外,另一种较古老的提取方法是使用汞来进行合金化。尽管由于汞的有毒性,这个过程在规模上有所下降,但在一些小型手工采矿操作中,依然可以见到其身影。汞与金形成的汞金合金,然后通过蒸发去除汞,从而提取金。但这种方法对环境造成了严重污染,成为现今颇具争议的问题。
加利福尼亚州的环境问题就是这样产生的,数百万磅的汞在金矿开采时释放到水域中,造成了持续的生态危害。
有些矿石被称为“难处理金矿”,因为它们的金颗粒以极细的方式分散在其他矿物中,难以用标准的氰化物浸出方法回收。这类矿石通常需要预处理,方法可能包括煅烧、生物氧化或压力氧化等,以便提高金的回收率。
一旦金被提取,下一步便是精炼过程,通常通过各种方法来去除与金共生的银等其它金属,以获得商业贸易标准的纯金。
代表性的米勒法则是通过向熔融合金中通入氯气,区别提取金,因为金的化学特性使得它不与氯反应,但其他金属会形成低密度渣滓,这样有助于分离。
氰化物的使用彻底改变了黄金提取的历史,无论是从矿石中提取还是从回收中提取,它的实用性和有效性已经不容小觑。然而,面对环境影响和可持续性的挑战,我们是否需要重新思考这种提取方法的未来方向并探索其他更绿色的替代品呢?