在當今的塑造世界裡,黃金不僅是象徵財富的金屬,更是電子產品、醫療設備以及航天科技等眾多領域中不可或缺的材料。然而,隨著黃金需求量的增加,提取這種金屬的過程變得愈加重要。在眾多的提取方法中,氰化物的使用成為了黃金開採的主要選擇,其驚人的化學能力使得黃金提取成為可能。
根據研究數據,全球每年生產的黃金約為3600噸,另外還有300噸是通過回收而來。自20世紀以來,黃金的主要提取方式便是氰化物浸出法。這種方法的核心在於將氰化物溶液與鉱石結合,使得黃金得以從稀薄的礦石中提取出來。
然而,這個過程並不僅僅是化學反應的簡單結合;它涉及到多種操作技術,例如碎磨(撕碎),浸出和吸附等步驟,形成了一套成熟而高效的提取工藝。
黃金的存在主要以天然金的形式出現,它有時會與銀合金產生,形成所謂的電金。通常,黃金以小而細的顆粒存在於沖積礦床,或者以顆粒或微小顆粒的形式嵌入岩石礦物中。值得注意的是,某些礦石的污染物會干擾氰化物的提取能力,因此了解不同類型的礦石至關重要。
在提取過程中,某些礦石被稱為“預搶奪礦石”,這些礦石中可能含有的碳等物質會與金結合,阻礙正常的氰化物提取。
在氰化物浸出法中,首先需要對礦石進行粉碎以增加表面積,從而更有效地暴露在提取溶液下。這個過程可能會使用多種技術,包括堆浸和浸漬等。當粉碎的礦石與氰化物溶液接觸後,金屬金會以金氰化物的形式進入解決方案中。
現在,氰化物的商業生產已經達到每年數十億噸的規模,這主要是為了支持黃金的提取過程。
除了氰化物浸出法外,另一種較古老的提取方法是使用汞來進行合金化。儘管由於汞的有毒性,這個過程在規模上有所下降,但在一些小型手工採礦操作中,依然可以見到其身影。汞與金形成的汞金合金,然後通過蒸發去除汞,從而提取金。但這種方法對環境造成了嚴重污染,成為現今頗具爭議的問題。
加利福尼亞州的環境問題就是這樣產生的,數百萬磅的汞在金礦開採時釋放到水域中,造成了持續的生態危害。
有些礦石被稱為“難處理金礦”,因為它們的金顆粒以極細的方式分散在其他礦物中,難以用標準的氰化物浸出方法回收。這類礦石通常需要預處理,方法可能包括煅燒、生物氧化或壓力氧化等,以便提高金的回收率。
一旦金被提取,下一步便是精煉過程,通常通過各種方法來去除與金共生的銀等其它金屬,以獲得商業貿易標準的純金。
代表性的米勒法則是通過向熔融合金中通入氯氣,區別提取金,因為金的化學特性使得它不與氯反應,但其他金屬會形成低密度渣滓,這樣有助於分離。
氰化物的使用徹底改變了黃金提取的歷史,無論是從礦石中提取還是從回收中提取,它的實用性和有效性已經不容小覷。然而,面對環境影響和可持續性的挑戰,我們是否需要重新思考這種提取方法的未來方向並探索其他更綠色的替代品呢?