殷 ?。ㄟ|寧省第四地質(zhì)大隊,遼寧 阜新 123000)
關(guān)于黃金冶煉工藝的相關(guān)研究
殷健
(遼寧省第四地質(zhì)大隊,遼寧阜新123000)
黃金由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,很早就被冶煉出來了,而且延展性比較好,因此得到非常廣泛的運用。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,黃金的冶煉也日益簡單,隨著黃金數(shù)量的增多,消費者的需求也日益增加。新石器時代,金屬的冶煉技術(shù)極其不發(fā)達,在那種情況下,黃金被冶煉出來,經(jīng)過幾千年的發(fā)展,科技日益進步,冶煉黃金的技術(shù)也有所改善。本文就古代和現(xiàn)代冶煉黃金的技術(shù)進行分析,介紹簡要研究黃金冶煉工藝的發(fā)展過程。
黃金;冶煉;冶煉工藝
黃金早在新石器時代就已經(jīng)被冶煉出來,是最早被發(fā)現(xiàn)和使用的金屬之一。據(jù)史冊記載,早在戰(zhàn)國時期,黃金就已經(jīng)被大量需要,成為通行貨幣。到了現(xiàn)在,黃金的需求量更是日益加大,不僅可以成為收藏品使其升值,還可以拿來做成裝飾品,黃金更是一種地位和財富的象征。雖然冶煉工藝發(fā)生了極大的變化,但是黃金從古代到現(xiàn)在,在人們的日常生活中始終占據(jù)著重要地位。
根據(jù)史學(xué)家的相關(guān)研究表明,在我國古代,黃金的冶煉首先要開采含有黃金的礦石。眾所周知,在我國古代開采礦石是非常危險和困難的額事情。聰明的礦石開采者經(jīng)過研究調(diào)查,發(fā)明出了一種“燒爆法’的工藝方法來開采礦石。具體過程如下:現(xiàn)在要開采的礦石下面建議的搭建一個爐灶,然后點燃上好的炭火,讓炭火充分的猛烈的燃燒礦石。根據(jù)熱脹冷縮的道理,等礦石受熱后,體積變大,此時在受熱膨脹的礦石上澆上涼水,礦石便會開裂,更易于開采。
據(jù)有關(guān)材料記載,古代冶煉黃金的工藝主要分為以下幾個步驟:
第一步是把開采的石礦放進水碓里,水碓是一個類似于搗米的器具。利用水的力量把礦石研成粉末。
第二步就是要把這些粉末放到水里淘洗,沖掉那些不含黃金的粉末留下的就是精礦粉,也就是含有較多黃金成分的粉末。
第三步將精礦粉與米飯等混合在一起,做成球,然后放到火里燒,知道燒成一個松脆的礦球。這樣可以去除硫化物里的硫。
第四步就是把鉛和礦球進行熔煉,通過置換反應(yīng),可以得到含有金銀的鉛塊。
第五步就是把含有金銀成分的鉛塊放到草木灰里熔煉,吹入氧氣,去除草木灰和里面的鉛,得到黃金。
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,金屬的冶煉工藝也發(fā)生很大的變化。黃金冶煉工藝發(fā)展到今天主要有物理方法和化學(xué)方法兩種冶煉方式。
物理方法主要有一下幾種方式:重選法、浮選法和混汞法。
2.1重選法
重選法在回收金礦的方法中是最古老的方法。它是利用密度的不同,使黃金與礦石分開。利用這種方法提取出來的黃金,純度不高,成色不是很好,在85%—90%之間。雖然用這種方法提取出來的黃金成色不好,但是,工藝相對簡單,而且對環(huán)境造成的污染較小,生產(chǎn)成本低。
2.2浮選法
0.84mm的金粒是最適合用這種方法回,。選擇合適的捕收劑是該工藝最關(guān)鍵的步驟,但是對于捕收劑的合理選擇,是該工藝目前所面臨的最主要的困難。該種方法工藝簡單,需要的設(shè)備簡易,而且資金投入較少。
2.3混汞法
對于提取粗粒單體金建議使用該方法。這種方法是將金礦石與汞混合,通過化學(xué)反應(yīng)得到粗金。這種方法同樣簡單,設(shè)備比較少,但是應(yīng)該注意這種方法給環(huán)境帶來的污染是很嚴(yán)重的。
化學(xué)方法主要有硫脲法、氰化法、多硫化物法、硫代硫酸鹽法、氯化法、溴(化)法等多種方法,每一種方法都是利用化學(xué)反應(yīng),將礦石里面的金置換出來。這幾種方式并沒有優(yōu)劣之分,都可以達到提煉出黃金的目的,雖然每一種化學(xué)方式都可以將黃金從礦石中提煉出來,但是這些方法不可避免的存在一些不足之處,廢渣和廢水是化學(xué)處理工藝最容易產(chǎn)生的。所以運用化學(xué)的冶煉工藝,需要高度的注意廢渣和廢液的處理。
隨著黃金需求量的增大,黃金的提取工藝日益純熟,黃金的純度也越來越高,但是在黃金提取工程中,不可避免的會產(chǎn)生廢氣廢渣和廢水,其中最難處理的就是對廢水的處理。不可以不加凈化就向外排出,這勢必會造成環(huán)境的污染,給環(huán)境造成很大的困難。所以對廢水的妥善處理一直是黃金冶煉工藝關(guān)心的問題,這個話題被相關(guān)從業(yè)人員多次討論,力求找出最有效的處理廢水的方法。只有這樣,才能保護環(huán)境,達到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。
要對廢水進行有效地處理和綜合利用,首先要對廢水的成分有所了解。在黃金冶煉過程中,會產(chǎn)生電積廢水,這種廢水呈堿性,且含金度比較高,很有回收的價值,可以對其中的金屬進行有效地回收。此外,還有提純廢水,此種廢水呈酸性,在處理過程中,要注意對廢水的酸堿性進行區(qū)分。此外還有一種廢水,叫做炭再生廢水。在對廢水的處理過程中,要辨別每一種廢水,用合理的方式進行廢水的處理。
對于冶煉工藝產(chǎn)生的廢水,一般是要對其中的有價金屬進行回收,還有就是去除水中所含有的雜質(zhì)離子。對于廢水的處理,一般就是利用化學(xué)的方式,使廢水里面的金還原,然后活性炭的吸附功能吸附已經(jīng)還原的金,已達到使金聚集、利于回收的目的。最后的過程就是把吸附的金萃取出來,對于水中的重金屬離子,再利用化學(xué)方法使重金屬形成氫氧化物或者是硫化物,然后從廢水中沉淀出來,最后進行去除。
因為有需求,所以黃金的冶煉量才會越來越大,冶煉工藝也越來越進步,從石器時代開始,人們對于黃金的喜愛就一直很強烈,因為黃金化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,所以便于冶煉。因為黃金的延展性比較好,因此被做成許多裝飾品,后來,黃金更成為身份和財富的象征。直到現(xiàn)在,人們更加喜愛黃金。無法滿足的需求使黃金的提煉量越來越大,科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越改變?nèi)藗兊纳罘绞剑泊龠M著黃金冶煉工藝的飛速發(fā)展。從石器時代的物理方法,到現(xiàn)在的物理方法與化學(xué)方法的相結(jié)合,為一種工藝都是為了更好的提煉出黃金。事實也已經(jīng)證明,不管是石器時代,還是今天科技飛速發(fā)展的今天,黃金冶煉工藝日益發(fā)達,黃金的純度也越來越高。與此同時,對于黃金冶煉過程中產(chǎn)生的廢棄物也應(yīng)該妥善處理,達到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。
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殷健(1986—),男,遼寧阜新人,學(xué)士,研究方向:化學(xué)工程與工藝。