漫话黄金

■王治华葛良胜袁士松杨贵才李楠（中国地质大学地球科学与资源学院北京00037；武警黄金地质研究所河北廊坊065000）

漫话黄金

■王治华1,2葛良胜2袁士松1,2杨贵才1,2李楠1
（1中国地质大学地球科学与资源学院北京100037；2武警黄金地质研究所河北廊坊065000）

黄金为黄色贵金属，元素符号Au，原子系数为79，原子量为196.9665，密度是19.3g/cm3，熔点1063℃。黄金有非常好的稳定性，绚丽的多色性、良好的延展性和导热导电性，不会褪色，不受腐蚀，不会生锈，能抗酸、抗碱，易于加工，能永久保存。由于黄金的优良特性，黄金用作国际货币储备、珠宝装饰，在工业与科学技术上也应用广泛。黄金的提取主要来自砂金和岩金。黄金具有丰富悠久的物质文化历史，它涉及政治、经济、地理、宗教、医药、文学、美术、民俗等等。

黄金 稳定性 多色性 导热导电性 国际货币储备 岩金

唐朝诗人刘禹锡的一首浪淘沙“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”生动描写了我国唐代采金活动的情景。

黄金为黄色贵金属，元素符号Au，原子系数为79，原子量为196.9665，密度是19.3g/cm3，熔点1063℃。黄金，光华绽露，天生丽质，兼有商品和货币双重职能，是权力与财富的象征。黄金在世界上可以说是家喻户晓，人人瞥知。人们把珍贵的时光，失好的事物，可贵的品质，往往比作黄金，如“黄金时代”、“金色年华”、“浪子回头金不换”、“她有一颗金子般的心”等等。自古以来，黄金就受到人类的青睐，被看作是最贵重的金属，并一直被称为“金属骄子”、“金属之王”。从它在人类历史上所起的作用和被普遍重视的程度，不难看出，这些桂冠对黄金来说确实是当之无愧的。

1　黄金是具有代表性的贵金属

黄金为黄色贵金属，在门捷列夫周期表中金的原子序数为79，这就是说，金的原子核周围有79个带负电荷的旋转电子，具有很好的化学稳定性。所以黄金不受环境因素影响而改变其外观，它不会褪色，不受腐蚀，不会生锈，能抗酸、抗碱，能永久保存。黄金在地球上的储量极少，其含量只占地壳的十亿分之五左右。黄金的开采已逾6000年的历史，到目前为止仅开采了13.74万吨左右，与地球表面上已开采的其他金属相比较，黄金的开采比例是很小的。黄金在自然界中的存量本来就稀少．因此未来的供应量必有限。纯金有着极好看的金黄色的金属光泽。可以说黄金在所有金属中，颜色最黄，甚至使炼丹家误认为金与硫同属一类矿物。在自然界中见不到纯金，而金属杂质(首先是铜和银)赋予金以各种颜色和色调，从淡黄色到鲜黄红色。黄金的颜色同时也取决于该金属块的厚度及其聚集体状态。黄金是一种很柔软的金属，在纯金上用指甲可划出痕迹，这种柔软性使黄金具有较好的可锻造性和延展性。黄金在这两种性能方面的可加工程度，甚至使十分内行的人都感到吃惊。黄金可碾成厚度仅为1微米（0.001毫米）的透明和透绿色的金箔。0.5克的黄金可拉成160米长的金丝，一千克的金箔可以铺展530平方米。因此，黄金可以制出人们所希望的任何形状、佯式，而且，由于黄金具有耐腐蚀不生锈的持点。黄金是热和电的良导体，或者说是非常好的导体，但不是最好的导体。黄金的这种导热和导电性能不如铂、汞、铅、银四种金属。金的熔点为1063℃，熔融金有较高的挥发性，随着温度的升高，其探发性不断增强。纯金的抗压强度为10kg/m2，其抗拉强度与预处理的方法有关，一般在10～30kg/m2之间。冷拉金丝时，受力最大。

黄金是人类较早发现和利用的金属。由于它稀少、颜色鲜艳、具有很好的化学稳定性、延展性和良好的导热导电性，自古以来被视为五金之首，有“金属之王”的称号，享有其它金属无法比拟的盛誉，其显赫的地位几乎永恒。正因为黄金具有这一‘贵族”的地位，一段时间曾是财富和华贵的象征，是人们主要的保值商品，是国际间政府和私人之间交易及信用的工具。

随着社会的发展，黄金的经济地位和应用在不断地发生变化。它的货币职能在下降，在工业和高科技领域方面的应用在逐渐扩大。目前，黄金主要用于作首饰和货币储备，在工业和医学上也有应用。工业上可制作反射红外线的特殊滤光器、陶瓷和玻璃的着色剂。在电子、航空工业中作表面涂层、焊料、镀层和重要零件。在宇宙航空工业中作热控仪表、滑动和滚动元件。在人造纤维工业中用金铂合金做喷丝头。此外，金的同位素常在医疗上用作示踪原子；金还是上等的牙科材料。

2　黄金的提取

黄金的提取有的来自砂金，有的来自岩金。70年代以来脉金产量保持在75%～85%，砂金占15%～25%。

2.1砂金矿常用的选矿方法

原生金矿床露出地表以后，由于机械和化学的风化作用，使得含金矿脉或者含金母岩逐渐破碎成为岩屑和金粒等。然后，在外力的搬运作用和分选作用下，使比重较大的矿物（例如金粒）沉积在山坡、河床、湖海滨岸的地方，形成一定的富集，其具有工业开采价值者，就称为砂金矿床。

砂金矿床通常用采金船开采、水力开采，挖掘机开采以及地下（竖井）开采等。我国砂金矿床以采金船开采为主，亦有水力开采和挖掘机开采。

砂金选矿工艺主要包括选别前的准备作业和选别作业。准备作业主要由碎散和筛分两过程组成。碎散主要是将采出的矿砂中的矿粒和粘土质矿泥解离。筛分是筛除不含金的粗粒级。常用的设备有平面筛、圆筒筛、圆筒擦洗机等。砂金的选别主要采用重力选矿法，这是因为一方面砂金比重大（平均为17.50～18.0），粒度较粗（一般为0.074～2毫米），另一方面是因重力选矿法比较经济和简单。重选设备一般采用各种类型的溜槽、跳汰机和摇床（常用于精选）。

2.2岩金矿常用的选矿方法

金矿石的各种类型因性质不同，采用的选矿方法也有不同，但普遍采用重选、浮选、混汞、氰化及近年来的树脂矿浆法、炭浆吸附法、堆浸法提金新工艺。对某些种类的矿石，往往采用联合提金工艺流程。

用于生产实践的选金流程方案很多，通常采用的有如下几种：

（1）单一混汞。此流程适于处理含粗粒金的石英脉原生矿床和氧化矿石。混汞法提金是一种古老而又普遍的选金方法。在近代黄金工业生产中，混汞法仍然占有很重要的位置。由于金在矿石中多呈游离状态出现，因此，在各类矿石中都有一部分金粒可以用混汞法回收。实践证明，在选金流程中用混汞法提前回收一部分金粒，可以明显地降低粗粒金在尾矿中的损失。

混汞法提金的理论基础为，汞对金粒能选择性地润湿，然后向润湿的金粒中扩散。

混汞提金法又分为内混汞和外混汞两种。所用混汞设备有混汞板、混汞溜槽、捣矿机、混汞筒和专用的小型球磨机或棒磨机。

混汞提金法工艺过程简单，操作容易，成本低廉。但汞是有毒物质，对人体危害很大。所以，采用混汞提金的选矿厂应当严格遵守安全技术操作规程，使汞蒸气和金属汞对人身体的危害限制到最小程度。

（2）混汞～重选联合流程。此流程分为先混汞后重选和先重选后混汞两个方案。先混汞后重选流程适用于处理简单石英脉含金矿石。先重选后混汞流程适用于处理金粒大，但表面被污染和氧化膜包裹的不易直接混汞的矿石，以及含金量低的砂金矿石。

（3）重选（混汞）～氰化联合流程。此流程适用于处理石英脉含金氧化矿石。原矿先重选，重选所得精矿进行混汞；或者原矿直接进行混汞，尾矿、分级矿、混砂分别氰化。

（4）单一浮选流程。此流程适用于处理金粒较细、可浮性高的硫化物含金石英脉矿石及多金属含金硫化矿石和含碳（石墨）矿石等。

（5）混汞～浮选联合流程。这一流程是先用混汞回收矿石中的粗粒金，混汞尾矿进行浮选。这种流程适用于处理单一浮选处理的矿石、含金氧化矿石和伴生有游离金的矿石。采用这种流程比单一浮选流程获得的回收率高。

（6）全泥氰化（直接氰化）流程。金以细粒或微细粒分散状态产出于石英脉矿石中，矿石氧化程度较深，并不含Cu、As、Sb、Bi及含碳物质。这样的矿石最适于采用全泥氰化流程。

氰化法是提取金银的主要方法之一。用这种方法提金具有回收率高、对矿石适应性强、能就地产金等优点，所以得到广泛应用。

氰化法提金由含金矿石在氰化溶液中的浸出、含金贵液与浸渣的分离、浸金的沉淀和金泥的熔炼四个步骤组成。这种提金法的缺点是氰化物是剧毒物质，易污染环境，在实践中一定要严格做好环境的保护与治理工作。

（7）浮选～重选联合流程此流程以浮选法为主，适用于金与硫化物共生密切并且只能用冶炼法回收金的矿石。也适用于粗累嵌布不均匀的含金石英脉矿石，并比单一浮选获得较高的回收率。

（8）堆浸法堆浸法是氰化法提金的一种类型，它适用于处理含金品位较低的矿石。主要优点是工艺过程简单，投资少，成本低。

以上8种流程是原则流程，其内部结构应以所处理的矿石类型和性质的不同而有所不同。

无论哪一种矿石，只要其中含有粗粒金，就应贯彻早收多收的原则，在矿石进入浮选作业前，应分别采用重选、混汞或单槽浮选及时回收粗粒金。

3　黄金具有丰富悠久的物质文化历史

金文化在中国具有最丰富的内容，它涉及政治、经济、地理、宗教、医药、文学、美术、民俗等等，可以说与人生活相关的各个方面几乎无所不包。帝王时代象征最高权力的皇权其印是“金印”，其举行重大庆典活动的殿称“金銮殿”，其“宝座”则金漆（鎏金或包金）雕龙，其旨意被视为“金口玉言”。皇帝死后下葬时头戴金冠、身着金缕玉衣。这些，足见“金”在中国的独特地位。

1968年河北省满城县发掘了西汉中山靖王刘胜及其妻窦绾的墓。刘胜是汉高祖刘邦的第四代孙。公元前154年刘胜被封为中山靖王，他死于公元前113年，刘胜夫妇的墓发掘共出土文物一万余件，其中长信宫灯、金缕玉衣蜚声中外。长信宫灯高48cm，重15.8kg，遍体鎏金。此次出土最为有名者乃金缕玉衣，刘胜的玉衣用玉2498块，玉片间以金丝编缀，共用金丝约1100g，窦氏玉衣用金丝约600g，这些金丝的直径为0.14mm。随着历史的前逆，战国时期的楚国就已经流通一种称之为“爰金”的金币。我国黄金生产与应用的历史还可以追溯到3000多年前的商代。据文献记载：在商代，已经压延出0.01mm厚的金箔，并有了金质贝币和贴金贝币。据推测，欲压延出0.01mm厚的金箔，金的成色应在90%以上。

在世界其他文明古国，金的冶炼有着十分悠久的历史。有记载，早在公元前3900年前，埃及就发现了黄金。埃及是世界上最早利用黄金的国家。古埃及图坦卡蒙法老的金面罩头像即诞生于距今约3400年前。又如著名的玛雅文化，公元九世纪墨西哥古代印第安人即用“脱蜡法”铸造黄金饰品。以上这些黄金艺术精品，其精美细致体现出极高的黄金冶炼加工水平。

印度是世界文明古国之一，也是佛教的发源地。佛经中有不少和金子有关的故事。如《百喻经》中有一个“偷金子”的故事，说的是，从前，有两个商人合在一起做买卖。其中一个人卖真金，另一个卖丝绵。有一位买金子的顾客，把金子放在火上试烧，看看是真是假。卖丝绵的商人乘机偷走那块试烧的金子，用丝绵裹起来。因为金子被火烧得很热，裹上之后，丝绵立刻烧起来。偷金子的隐情败露，他不但没有把金子偷到手，反而把丝绵也赔上了。佛教是释迦牟尼在两千五百多年前创建的，由此可以证明印度是使用黄金较早的国家之一。

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1000～405X（2016）～4～52～2

王治华，男，高级工程师（在读博士），地质矿产勘查专业，研究方向为金矿地质。

国土资源部公益性行业科研专项经费项目（编号：201411048）资助。