在當今世界,黃金是一種引人注目的珍貴金屬,不僅因為它的金融價值,更因為它在工藝和珠寶製造中的美觀。擁有數千年歷史的黃金採礦過程,涵蓋了化學和物理的許多複雜程序。這篇文章將帶領您深入了解黃金採礦的隱秘過程,看看從稀薄礦石中提煉出黃金的艱辛。
黃金通常以原金的形式存在,也就是它本身。然而,黃金有時會與銀結合,形成一種叫做電金的合金。這些原金的存在形式多種多樣,從大小不一的金塊到細小的顆粒,甚至是微小的顆粒嵌入礦石中。除此之外,還有一些罕見的黃金礦物,如:
。這些礦物雖然稀有,但在提煉過程中可能因其反應緩慢而變得更加困難。卡拉維特(AuTe)、金錫鐵礦(AuSb2)及馬爾多奈特(Au2Bi)
大多數黃金的提取是從含金量非常低的礦石中進行的,典型的回收率僅為10ppm以上。這意味著將黃金的微量成分從礦石中濃縮出來,是採礦業面臨的主要挑戰。
氰化法是主要的提取技術,利用氰化物溶液浸出礦石中的黃金。此過程首先需要通過磨碎來增加礦石的表面積,使黃金能夠接觸到浸出溶液。這個過程可以通過堆浸或傾倒浸出的方式進行。化學工廠每年生產的氰化鈉達到數十億噸,主要用於金礦的提煉。
“黑氰化物”是一種受碳污染的氰化鈣,因其成本低而經常被用作浸出介質。
汞合金法是一種用於回收非常小的金顆粒的技術。在小型手工採礦中,汞舉足輕重。汞與金形成合金,然後通過加熱蒸發汞,以提取金粒。這一過程被證明有效,但由於汞蒸氣的毒性,安全風險極高。
一些礦石被稱為「難回收金礦」,其中金顆粒通常分散在礦物中,這使得通過標準氰化法很難進行回收。這類礦石通常含有硫化物和有機碳。為了使氰化法能夠有效,必須先進行預處理。預處理的方法包括:
焚燒、生物氧化、壓力氧化以及阿爾比恩工藝。
金的精煉分離過程通常是通過米勒法進行的,這是一種將氯氣引入熔融合金的技術,能夠有效地去除不需要的金屬,如銀。此過程中的關鍵在於,在高溫下,金幾乎不與氯反應,而不純的金屬則會反應並產生低密度的渣滓。
“米勒法”被廣泛應用於工業規模上,以達到商業交易標準。
金的冶煉可追溯到公元前6000年至3000年,根據記載,這種技術開始於美索不達米亞或敘利亞。隨著時間的推移,技術的發展催生了更為高效的金礦開採方式,如19世紀後期的氰化法,而這一技術的推廣也引發了全球範圍內的金礦潮。
在金礦開採的過程中,不僅涉及到自然資源的提煉,還涉及對環境的影響和未來資源的可持續開發。因此,在思考這些過程時,我們或許應該更深入地探討,未來黃金的提煉方法會如何影響我們的環境及經濟?