金色

背景

黄金以其淡黄色的颜色而著称，是人类使用的最古老的金属之一。早在新石器时代，人类就已经从河床中采集黄金，实际开采黄金可以追溯到公元前3500年<小>。 ，当时早期的埃及人（美索不达米亚的苏美尔文化）使用开采的黄金来制作精美的珠宝、宗教文物和高脚杯等器具。

长期以来，黄金的美学特性与其物理特性相结合，使其成为一种有价值的金属。纵观历史，黄金往往是冲突和冒险的根源：例如，阿兹特克和印加文明的毁灭，以及早期的美国黄金涌入乔治亚州、加利福尼亚州和阿拉斯加。

最大的金矿床位于南非的前寒武纪 Witwatersrand 砾岩中。这个金矿矿床有数百英里宽，有两英里多深。据估计，开采的黄金有三分之二来自南非。其他主要的黄金生产国包括澳大利亚、前苏联和美国（亚利桑那州、科罗拉多州、加利福尼亚州、蒙大拿州、内华达州、南达科他州和华盛顿州）。

大约 65% 的加工黄金用于艺术行业，主要用于制作珠宝。除了珠宝，黄金还用于电气、电子和陶瓷行业。这些工业应用近年来有所增长，现在估计占黄金市场的 25%。剩余百分比的开采金用于制造一种称为紫卡修斯的红宝石色玻璃，用于夏季办公楼窗户以减少热量，以及镜子 用于太空和电子显微镜，以便它们反射红外光谱。

物理特性

金，化学符号为 Au， 具有延展性、延展性和截面性，其高导热性和导电性以及抗氧化性使其用途无数。延展性是指黄金和其他金属被压成或锤成薄片的能力，厚度是一张纸的 10 倍。这些片材有时会蒸发到玻璃上以获得红外线反射率，模制成牙齿填充物，或用作零件的涂层或镀层。黄金被拉成细线的能力（延展性）使其能够沉积在晶体管等电路上，并可用作工业焊料和钎焊合金。例如，金线通常用于集成电路电气连接、正畸和假肢器具以及喷气发动机 制造。

黄金在工业中使用的一个缺点是它是一种相对较软的金属（sectile）。为了克服这一弱点，黄金通常与金属家族的其他成员（如银、铜、铂或镍）形成合金。金合金的计量单位是克拉（克拉）。克拉是合金中纯金的 1/24 份的单位。因此，24 克拉 (24K) 黄金是纯金，而 18 克拉黄金是 18 份纯金与 6 份其他金属。

提取精炼

黄金通常以纯净状态存在；然而，它也可以从银、铜、铅和锌中提取。海水中也可能含有金，但数量不足 黄金一般存在于两种矿床中：矿脉（vein）或砂矿矿床。它通常通过钻孔或爆破从矿床中提取，而砂矿床则需要水力开采、疏浚或电铲。提取后，金矿石被粉碎以准备精炼。可有利可图地提取——每吨水最多可提取一粒黄金的四十分之一 (1/40)。黄金通常存在于两种类型的矿床中：矿脉（矿脉）或砂矿矿床；用于提取黄金的采矿技术取决于矿床的类型。提取后，黄金会通过以下四种主要工艺之一进行精炼：浮选、汞齐化、氰化或碳浆。每一道工序都依赖于金矿石的初磨，同一批次的金矿石可能会采用不止一种工序。

挖矿

• 1 在矿脉或矿脉矿床中，黄金与另一种矿物（通常是石英）混合，在矿脉中填充了周围岩石的裂缝。黄金是通过钻孔、爆破或铲挖周围岩石从矿床中获得的。

  矿床通常位于地下深处。为了在地下开采，矿工们沿着矿脉将竖井挖入地下。然后他们使用镐和小型炸药从周围的岩石中取出金矿石。然后将金矿石收集起来并送到磨坊进行精炼。

• 2 砂矿矿床包含大块金矿石（金块）和从矿床下游冲刷的金粒，通常与沙子或砾石混合。用于开采砂矿床的三种主要方法是水力开采、疏浚和电铲。所有砂矿矿床开采方法都以重力为基本分选力。

  在第一种方法中，称为“液压巨人”的机器使用高压水流将金矿石从装有矿石的堤岸上敲下来。然后将金矿石冲入带有凹槽的水闸或水槽中以捕获黄金。

  疏浚和电铲涉及相同的技术，但使用不同尺寸的铲斗或铲子。在疏浚中，输送线上的铲斗从溪流底部舀起沙子、砾石和金矿石。在电铲中，巨大的机器就像铲子一样，从河床中挖出大量含金的沙子和砾石。

  水力采矿和疏浚在许多国家都是非法的，因为它们对土地和河流都具有环境破坏性。

研磨

• 3 金矿石开采完毕后，通常会在矿山进行清洗和过滤，作为初步精炼技术。然后将其运往工厂，在那里首先与水混合并研磨成更小的块。然后将所得混合物在球磨机（一种使用钢球粉碎矿石的旋转圆柱形容器）中进一步研磨。

从矿石中分离黄金

• 4 然后使用多种方法之一将黄金与矿石分离。 浮动 涉及使用某些化学品和空气从矿石中分离黄金。将磨细的矿石倒入溶液中 浮选、氰化和碳浆法是用于提炼黄金的三种工艺。它们可以单独使用或相互组合使用。含有起泡剂（使水起泡）、收集剂（结合到金上，形成粘在气泡上的油膜）和有机化学物质的混合物（防止其他污染物也结合在一起）到气泡）。然后对溶液充气——吹入气泡——金附着在气泡上。气泡浮到顶部，黄金被撇去。

  氰化 还涉及使用化学品将黄金与其污染物分离。在这个过程中，磨碎的矿石被放置在一个装有弱氰化物溶液的罐中。接下来，将锌加入罐中，引起化学反应，最终结果是金从矿石中沉淀（分离）。然后在压滤机中将金沉淀与氰化物溶液分离。类似的方法是合并， 它使用相同的过程处理不同的化学品。首先，溶液将磨碎的矿石运送到覆盖有汞的板上。汞吸引金，形成一种称为 汞合金的合金。 然后加热汞齐，使汞以气体形式蒸发并留下黄金。汞在同一过程中被收集、回收和再次使用。

  纸浆中的碳 该方法也使用氰化物，但使用碳而不是锌来沉淀金。第一步是将磨碎的矿石与水混合形成纸浆。接下来，加入氰化物溶解金，然后加入碳与金结合。从纸浆中去除碳颗粒后，将它们放入热的苛性（腐蚀性）碳溶液中，从而将金与碳分离。

  另外两种提炼黄金的方法是混汞和熔炼。在汞齐化中，金矿石溶解在溶液中，并通过覆盖汞的板，形成金/汞汞齐。当汞合金被加热时，汞会以气体形式蒸发并留下黄金。
  在冶炼过程中，黄金用一种叫做“助熔剂”的化学物质加热。助熔剂与污染物结合并漂浮在金的顶部。助熔剂-污染物混合物（熔渣）被拖走，留下金沉淀物。

• 5 如果黄金还不够纯，可以进行冶炼。 冶炼 包括用一种叫做 助焊剂的化学物质加热黄金。 焊剂与污染物结合并漂浮在熔化的金子上。然后将金冷却并在模具中硬化，助焊剂污染物混合物 （熔渣） 作为固体废物被拖走。

未来

因为黄金是一种有限的资源，它的长期未来是有限的。然而，在短期内，它将继续在珠宝和工业应用中得到广泛应用，尤其是在电子领域。

在过去几年中，几家公司专注于从硫化矿而不是氧化矿中提取黄金。以前的技术使这种提取变得困难和昂贵，但一种称为 生物浸出 的新技术 使提取变得更加可行。该过程涉及将硫化物矿石与“吃掉”矿石或将其分解成更易于管理的形式的特殊细菌结合。