漫話黃金

■王治華葛良勝袁士松楊貴才李楠（中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院北京00037；武警黃金地質(zhì)研究所河北廊坊065000）

漫話黃金

■王治華1,2葛良勝2袁士松1,2楊貴才1,2李楠1
（1中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院北京100037；2武警黃金地質(zhì)研究所河北廊坊065000）

黃金為黃色貴金屬，元素符號Au，原子系數(shù)為79，原子量為196.9665，密度是19.3g/cm3，熔點1063℃。黃金有非常好的穩(wěn)定性，絢麗的多色性、良好的延展性和導(dǎo)熱導(dǎo)電性，不會褪色，不受腐蝕，不會生銹，能抗酸、抗堿，易于加工，能永久保存。由于黃金的優(yōu)良特性，黃金用作國際貨幣儲備、珠寶裝飾，在工業(yè)與科學(xué)技術(shù)上也應(yīng)用廣泛。黃金的提取主要來自砂金和巖金。黃金具有豐富悠久的物質(zhì)文化歷史，它涉及政治、經(jīng)濟、地理、宗教、醫(yī)藥、文學(xué)、美術(shù)、民俗等等。

黃金 穩(wěn)定性 多色性 導(dǎo)熱導(dǎo)電性 國際貨幣儲備 巖金

唐朝詩人劉禹錫的一首浪淘沙“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來。”生動描寫了我國唐代采金活動的情景。

黃金為黃色貴金屬，元素符號Au，原子系數(shù)為79，原子量為196.9665，密度是19.3g/cm3，熔點1063℃。黃金，光華綻露，天生麗質(zhì)，兼有商品和貨幣雙重職能，是權(quán)力與財富的象征。黃金在世界上可以說是家喻戶曉，人人瞥知。人們把珍貴的時光，失好的事物，可貴的品質(zhì)，往往比作黃金，如“黃金時代”、“金色年華”、“浪子回頭金不換”、“她有一顆金子般的心”等等。自古以來，黃金就受到人類的青睞，被看作是最貴重的金屬，并一直被稱為“金屬驕子”、“金屬之王”。從它在人類歷史上所起的作用和被普遍重視的程度，不難看出，這些桂冠對黃金來說確實是當(dāng)之無愧的。

1　黃金是具有代表性的貴金屬

黃金為黃色貴金屬，在門捷列夫周期表中金的原子序數(shù)為79，這就是說，金的原子核周圍有79個帶負電荷的旋轉(zhuǎn)電子，具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。所以黃金不受環(huán)境因素影響而改變其外觀，它不會褪色，不受腐蝕，不會生銹，能抗酸、抗堿，能永久保存。黃金在地球上的儲量極少，其含量只占地殼的十億分之五左右。黃金的開采已逾6000年的歷史，到目前為止僅開采了13.74萬噸左右，與地球表面上已開采的其他金屬相比較，黃金的開采比例是很小的。黃金在自然界中的存量本來就稀少．因此未來的供應(yīng)量必有限。純金有著極好看的金黃色的金屬光澤?？梢哉f黃金在所有金屬中，顏色最黃，甚至使煉丹家誤認為金與硫同屬一類礦物。在自然界中見不到純金，而金屬雜質(zhì)(首先是銅和銀)賦予金以各種顏色和色調(diào)，從淡黃色到鮮黃紅色。黃金的顏色同時也取決于該金屬塊的厚度及其聚集體狀態(tài)。黃金是一種很柔軟的金屬，在純金上用指甲可劃出痕跡，這種柔軟性使黃金具有較好的可鍛造性和延展性。黃金在這兩種性能方面的可加工程度，甚至使十分內(nèi)行的人都感到吃驚。黃金可碾成厚度僅為1微米（0.001毫米）的透明和透綠色的金箔。0.5克的黃金可拉成160米長的金絲，一千克的金箔可以鋪展530平方米。因此，黃金可以制出人們所希望的任何形狀、佯式，而且，由于黃金具有耐腐蝕不生銹的持點。黃金是熱和電的良導(dǎo)體，或者說是非常好的導(dǎo)體，但不是最好的導(dǎo)體。黃金的這種導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能不如鉑、汞、鉛、銀四種金屬。金的熔點為1063℃，熔融金有較高的揮發(fā)性，隨著溫度的升高，其探發(fā)性不斷增強。純金的抗壓強度為10kg/m2，其抗拉強度與預(yù)處理的方法有關(guān)，一般在10～30kg/m2之間。冷拉金絲時，受力最大。

黃金是人類較早發(fā)現(xiàn)和利用的金屬。由于它稀少、顏色鮮艷、具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性、延展性和良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，自古以來被視為五金之首，有“金屬之王”的稱號，享有其它金屬無法比擬的盛譽，其顯赫的地位幾乎永恒。正因為黃金具有這一‘貴族”的地位，一段時間曾是財富和華貴的象征，是人們主要的保值商品，是國際間政府和私人之間交易及信用的工具。

隨著社會的發(fā)展，黃金的經(jīng)濟地位和應(yīng)用在不斷地發(fā)生變化。它的貨幣職能在下降，在工業(yè)和高科技領(lǐng)域方面的應(yīng)用在逐漸擴大。目前，黃金主要用于作首飾和貨幣儲備，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)上也有應(yīng)用。工業(yè)上可制作反射紅外線的特殊濾光器、陶瓷和玻璃的著色劑。在電子、航空工業(yè)中作表面涂層、焊料、鍍層和重要零件。在宇宙航空工業(yè)中作熱控儀表、滑動和滾動元件。在人造纖維工業(yè)中用金鉑合金做噴絲頭。此外，金的同位素常在醫(yī)療上用作示蹤原子；金還是上等的牙科材料。

2　黃金的提取

黃金的提取有的來自砂金，有的來自巖金。70年代以來脈金產(chǎn)量保持在75%～85%，砂金占15%～25%。

2.1砂金礦常用的選礦方法

原生金礦床露出地表以后，由于機械和化學(xué)的風(fēng)化作用，使得含金礦脈或者含金母巖逐漸破碎成為巖屑和金粒等。然后，在外力的搬運作用和分選作用下，使比重較大的礦物（例如金粒）沉積在山坡、河床、湖海濱岸的地方，形成一定的富集，其具有工業(yè)開采價值者，就稱為砂金礦床。

砂金礦床通常用采金船開采、水力開采，挖掘機開采以及地下（豎井）開采等。我國砂金礦床以采金船開采為主，亦有水力開采和挖掘機開采。

砂金選礦工藝主要包括選別前的準(zhǔn)備作業(yè)和選別作業(yè)。準(zhǔn)備作業(yè)主要由碎散和篩分兩過程組成。碎散主要是將采出的礦砂中的礦粒和粘土質(zhì)礦泥解離。篩分是篩除不含金的粗粒級。常用的設(shè)備有平面篩、圓筒篩、圓筒擦洗機等。砂金的選別主要采用重力選礦法，這是因為一方面砂金比重大（平均為17.50～18.0），粒度較粗（一般為0.074～2毫米），另一方面是因重力選礦法比較經(jīng)濟和簡單。重選設(shè)備一般采用各種類型的溜槽、跳汰機和搖床（常用于精選）。

2.2巖金礦常用的選礦方法

金礦石的各種類型因性質(zhì)不同，采用的選礦方法也有不同，但普遍采用重選、浮選、混汞、氰化及近年來的樹脂礦漿法、炭漿吸附法、堆浸法提金新工藝。對某些種類的礦石，往往采用聯(lián)合提金工藝流程。

用于生產(chǎn)實踐的選金流程方案很多，通常采用的有如下幾種：

（1）單一混汞。此流程適于處理含粗粒金的石英脈原生礦床和氧化礦石?；旃ㄌ峤鹗且环N古老而又普遍的選金方法。在近代黃金工業(yè)生產(chǎn)中，混汞法仍然占有很重要的位置。由于金在礦石中多呈游離狀態(tài)出現(xiàn)，因此，在各類礦石中都有一部分金粒可以用混汞法回收。實踐證明，在選金流程中用混汞法提前回收一部分金粒，可以明顯地降低粗粒金在尾礦中的損失。

混汞法提金的理論基礎(chǔ)為，汞對金粒能選擇性地潤濕，然后向潤濕的金粒中擴散。

混汞提金法又分為內(nèi)混汞和外混汞兩種。所用混汞設(shè)備有混汞板、混汞溜槽、搗礦機、混汞筒和專用的小型球磨機或棒磨機。

混汞提金法工藝過程簡單，操作容易，成本低廉。但汞是有毒物質(zhì)，對人體危害很大。所以，采用混汞提金的選礦廠應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守安全技術(shù)操作規(guī)程，使汞蒸氣和金屬汞對人身體的危害限制到最小程度。

（2）混汞～重選聯(lián)合流程。此流程分為先混汞后重選和先重選后混汞兩個方案。先混汞后重選流程適用于處理簡單石英脈含金礦石。先重選后混汞流程適用于處理金粒大，但表面被污染和氧化膜包裹的不易直接混汞的礦石，以及含金量低的砂金礦石。

（3）重選（混汞）～氰化聯(lián)合流程。此流程適用于處理石英脈含金氧化礦石。原礦先重選，重選所得精礦進行混汞；或者原礦直接進行混汞，尾礦、分級礦、混砂分別氰化。

（4）單一浮選流程。此流程適用于處理金粒較細、可浮性高的硫化物含金石英脈礦石及多金屬含金硫化礦石和含碳（石墨）礦石等。

（5）混汞～浮選聯(lián)合流程。這一流程是先用混汞回收礦石中的粗粒金，混汞尾礦進行浮選。這種流程適用于處理單一浮選處理的礦石、含金氧化礦石和伴生有游離金的礦石。采用這種流程比單一浮選流程獲得的回收率高。

（6）全泥氰化（直接氰化）流程。金以細粒或微細粒分散狀態(tài)產(chǎn)出于石英脈礦石中，礦石氧化程度較深，并不含Cu、As、Sb、Bi及含碳物質(zhì)。這樣的礦石最適于采用全泥氰化流程。

氰化法是提取金銀的主要方法之一。用這種方法提金具有回收率高、對礦石適應(yīng)性強、能就地產(chǎn)金等優(yōu)點，所以得到廣泛應(yīng)用。

氰化法提金由含金礦石在氰化溶液中的浸出、含金貴液與浸渣的分離、浸金的沉淀和金泥的熔煉四個步驟組成。這種提金法的缺點是氰化物是劇毒物質(zhì)，易污染環(huán)境，在實踐中一定要嚴(yán)格做好環(huán)境的保護與治理工作。

（7）浮選～重選聯(lián)合流程此流程以浮選法為主，適用于金與硫化物共生密切并且只能用冶煉法回收金的礦石。也適用于粗累嵌布不均勻的含金石英脈礦石，并比單一浮選獲得較高的回收率。

（8）堆浸法堆浸法是氰化法提金的一種類型，它適用于處理含金品位較低的礦石。主要優(yōu)點是工藝過程簡單，投資少，成本低。

以上8種流程是原則流程，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)以所處理的礦石類型和性質(zhì)的不同而有所不同。

無論哪一種礦石，只要其中含有粗粒金，就應(yīng)貫徹早收多收的原則，在礦石進入浮選作業(yè)前，應(yīng)分別采用重選、混汞或單槽浮選及時回收粗粒金。

3　黃金具有豐富悠久的物質(zhì)文化歷史

金文化在中國具有最豐富的內(nèi)容，它涉及政治、經(jīng)濟、地理、宗教、醫(yī)藥、文學(xué)、美術(shù)、民俗等等，可以說與人生活相關(guān)的各個方面幾乎無所不包。帝王時代象征最高權(quán)力的皇權(quán)其印是“金印”，其舉行重大慶典活動的殿稱“金鑾殿”，其“寶座”則金漆（鎏金或包金）雕龍，其旨意被視為“金口玉言”?；实鬯篮笙略釙r頭戴金冠、身著金縷玉衣。這些，足見“金”在中國的獨特地位。

1968年河北省滿城縣發(fā)掘了西漢中山靖王劉勝及其妻竇綰的墓。劉勝是漢高祖劉邦的第四代孫。公元前154年劉勝被封為中山靖王，他死于公元前113年，劉勝夫婦的墓發(fā)掘共出土文物一萬余件，其中長信宮燈、金縷玉衣蜚聲中外。長信宮燈高48cm，重15.8kg，遍體鎏金。此次出土最為有名者乃金縷玉衣，劉勝的玉衣用玉2498塊，玉片間以金絲編綴，共用金絲約1100g，竇氏玉衣用金絲約600g，這些金絲的直徑為0.14mm。隨著歷史的前逆，戰(zhàn)國時期的楚國就已經(jīng)流通一種稱之為“爰金”的金幣。我國黃金生產(chǎn)與應(yīng)用的歷史還可以追溯到3000多年前的商代。據(jù)文獻記載：在商代，已經(jīng)壓延出0.01mm厚的金箔，并有了金質(zhì)貝幣和貼金貝幣。據(jù)推測，欲壓延出0.01mm厚的金箔，金的成色應(yīng)在90%以上。

在世界其他文明古國，金的冶煉有著十分悠久的歷史。有記載，早在公元前3900年前，埃及就發(fā)現(xiàn)了黃金。埃及是世界上最早利用黃金的國家。古埃及圖坦卡蒙法老的金面罩頭像即誕生于距今約3400年前。又如著名的瑪雅文化，公元九世紀(jì)墨西哥古代印第安人即用“脫蠟法”鑄造黃金飾品。以上這些黃金藝術(shù)精品，其精美細致體現(xiàn)出極高的黃金冶煉加工水平。

印度是世界文明古國之一，也是佛教的發(fā)源地。佛經(jīng)中有不少和金子有關(guān)的故事。如《百喻經(jīng)》中有一個“偷金子”的故事，說的是，從前，有兩個商人合在一起做買賣。其中一個人賣真金，另一個賣絲綿。有一位買金子的顧客，把金子放在火上試燒，看看是真是假。賣絲綿的商人乘機偷走那塊試燒的金子，用絲綿裹起來。因為金子被火燒得很熱，裹上之后，絲綿立刻燒起來。偷金子的隱情敗露，他不但沒有把金子偷到手，反而把絲綿也賠上了。佛教是釋迦牟尼在兩千五百多年前創(chuàng)建的，由此可以證明印度是使用黃金較早的國家之一。

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1000～405X（2016）～4～52～2

王治華，男，高級工程師（在讀博士），地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè)，研究方向為金礦地質(zhì)。

國土資源部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目（編號：201411048）資助。