从矿石到金饰：现代黄金的完整提纯与精炼过程解析。

从矿石到金饰：现代黄金的完整提纯与精炼过程解析

黄金，这一古老的贵金属，从原始矿石到璀璨金饰的蜕变，凝聚了人类智慧与科技的力量。本文将详细解析现代黄金提纯与精炼的全流程，揭开这一神秘工艺的面纱。

一、采矿：黄金的源头

• 开采方式：
  • 露天开采（地表矿）
  • 地下开采（深层矿）
• 矿石品位：每吨矿石含金量（通常0.5-10克/吨）
• 主要金矿类型：
  • 原生金矿（石英脉型）
  • 砂金矿（冲积矿床）

二、矿石预处理：粉碎与富集

破碎与磨粉：

• 颚式破碎机 → 圆锥破碎机 → 球磨机
• 目标粒度：200目（约75微米）

重力选矿：

• 摇床选矿
• 离心选矿机
• 回收率：40-60%

浮选法：

• 添加捕收剂（黄药类）
• 精矿金品位提升10-50倍

三、氧化处理：黄金的释放 氰化法（主流工艺） 浸出反应：4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH 工艺参数：

• 氰化物浓度：0.03-0.3%
• pH值：10-11（石灰调节）
• 浸出时间：24-48小时
• 回收率：85-95%

生物氧化法（环保替代）

• 使用氧化亚铁硫杆菌
• 处理含砷难处理金矿
• 氧化率：>90%

四、黄金回收：从溶液到粗金

活性炭吸附（CIP/CIL工艺）：

• 吸附容量：3-8kg金/吨炭
• 解吸条件：150℃, 1%NaOH+0.2%NaCN

锌粉置换：

• 化学反应：2[Au(CN)₂]⁻ + Zn → 2Au + [Zn(CN)₄]²⁻
• 金泥纯度：20-40%

电解沉积：

• 阴极沉积黄金
• 电流效率：60-80%

五、精炼工艺：迈向极致纯净 电解精炼（Wohlwill法）

• 工艺参数：
  • 阳极：粗金（纯度≥90%）
  • 电解液：氯金酸溶液（HCl+Au）
  • 温度：60-70℃
  • 槽电压：0.3-1.0V
  • 电流密度：500-1000A/m²
• 产品纯度：99.99%（4N级）

化学精炼（Miller法） 氯气精炼：2Au + 3Cl₂ → 2AuCl₃

银等杂质形成氯化物浮渣

还原反应：2AuCl₃ + 3SO₂ + 6H₂O → 2Au + 3H₂SO₄ + 6HCl 纯度：99.5-99.75% 六、现代精炼厂工艺流程

原料处理：

• 金泥熔炼（1200℃）
• 浇注阳极板

电解系统：

• 钛阴极（纯金沉积）
• 铂钛阳极（惰性电极）

纯金处理：

• 稀王水清洗
• 高频感应熔炼
• 铸锭（1kg标准金锭）

七、环保与回收

氰化物处理：

• SO₂/空气法（INCO法）
• 过氧化氢氧化
• 残余CN⁻<0.2ppm

尾矿管理：

• 干式堆存
• 膏体充填技术

二次资源回收：

• 电子废弃物（含金量200-1000g/吨）
• 首饰废料
• 王水溶解法回收率>99.9%

八、金饰制作：最后的艺术

合金配制：

• 18K金：75% Au + 25% Cu/Ag
• 14K金：58.3% Au

精密铸造：

• 失蜡法（精密±0.1%）
• 真空铸造（减少气孔）

表面处理：

• 机械抛光（布轮+金刚砂）
• 电化学抛光（0.5-2μm去除）
• 激光雕刻（微米级精度）

结语

现代黄金精炼融合了化学、冶金、材料科学的前沿技术，从矿石中每提取1克黄金需处理2-5吨矿石。随着环保要求提高，生物冶金、无氰提金等绿色技术正快速发展，推动这一古老产业持续革新。每一次金饰的闪耀，都承载着地球深处到人类智慧的非凡旅程。