揭秘!黄金是怎样“炼”成的?
“炼”石成金
“炼”石成金是一门科学与技术相结合的“艺术”,从挖掘出的金矿石中提取黄金,要经过一系列的复杂过程。这个过程不仅要求精湛的技术操作,还需要对矿物学、化学、物理学和机械科学等领域有深入的理解。本文将为您揭开这门艺术的神秘面纱,带您深入了解每个环节。
“炼”石成金
金矿的开采方式包括露天开采和地下开采。
露天开采适用于地表或浅层金矿,通过移除土石覆盖层,直接采掘矿石。这种方式成本比较低,但会对地表环境造成较大破坏。
地下开采常用于埋藏很深或地形复杂的矿区,通过建设矿井、“隧道”等地下设施进行开采。虽然技术要求高,但更能有效保护地表生态环境,避免土地破坏。
开采出的原矿石块度不一,为了方便后续处理,首先需要进行破碎:
01破碎、筛分与磨矿——黄金的初步加工
首先,大块的金矿石需要经过破碎机的处理,将其破碎成较小的颗粒。大型破碎机将矿石粉碎至一定粒度,然后通过振动筛分设备按照颗粒大小进行分类。筛上的矿石返回上一步破碎,筛下符合粒级要求的进入磨矿。
磨矿,就是将破碎后的矿石进一步研磨至可浮选的细度,以便后续的浮选工艺能够更有效地进行。
02选别-黄金的“精准识别”
选别工艺主要包括重选、浮选等方法。
重选是利用不同矿物间密度的差异进行分离的一种方法。金矿中的金通常以自然金或含金矿物的形式存在,其密度远大于脉石矿物(如石英、长石等)。因此,在水流或其他介质的作用下,金粒会沉降得更快,从而实现与轻矿物的分离。
重选法常用于处理砂金矿或含金氧化矿,对于粗粒金的回收效果更显著。其中,尼尔森选矿机是一种高效的离心重选设备,目前多采用尼尔森选矿机回收粗粒金,对于回收指标的稳定有好处。此外,在一些小型矿山或民间非法采矿,重选是主要的选别手段。
浮选则是基于矿物表面物理化学性质的差异进行选矿。通过在矿浆中加入浮选药剂(如捕收剂、起泡剂等),使含金矿物附着在气泡上浮出,从而实现分离。浮选过程如下:
- 加药:添加捕收剂、起泡剂等浮选药剂,增强金与其他矿物表面的疏水性差异。
- 充气搅拌:向矿浆中通入空气,形成大量气泡,金附着在气泡上浮至液面。
- 刮泡:将带有金的泡沫刮出,收集后进一步处理。
浮选法能够处理低品位、细粒嵌布的金矿,且适应性强,是现代金矿选矿中应用最广泛的技术之一。我国约有80%的岩金矿采用浮选法选金。
03提纯——黄金的“净化之旅”
提纯工艺主要包括湿法冶炼、火法冶炼等方法。
湿法冶炼是利用溶剂将金溶解,然后通过化学反应从溶液中析出金属。氰化法是目前应用最广泛的提金方法,它的原料可以是金矿石,也可以是选别之后的金精矿。氰化过程包括浸出、置换等,通过将金矿石或金精矿浸泡在氰化溶液中,金元素会溶解在溶液中,然后通过吸附、沉淀等方法将金从溶液中提取出来。氰化法提金效率高,适用于大规模工业生产,但氰化物是剧毒物质,为降低氰化物对选矿过程及矿山安全和环境的影响,现在已有部分矿山采用新型无氰环保药剂,对金的浸出效果更优,环境影响更小。
火法冶炼是利用高温将金从其化合物中还原出来的过程,包括焙烧、熔炼和精炼。焙烧过程中,通过高温将含硫矿物氧化分解;熔炼则进一步分离出金属物质;精炼是去除杂质,获得纯金的最终步骤。
未来趋势与发展方向
随着科技的进步和环保意识的增强,金矿的提取工艺正在向自动化、智能化和环保化方向发展。通过大数据分析和人工智能技术的应用,可以实现更高效的资源开发和环境保护。未来的金矿提金工艺将更加注重资源利用率的提升和环境污染的减少。
另外,还可以进行深度综合利用。除了提取金之外,金矿中还常常伴生有其他有价值的元素(如银、铜、铅等)。未来的提金工艺也将更加注重对这些伴生元素的综合回收和利用,实现矿产资源的最大化价值。
结语
“炼”石成金,是一个复杂而精妙的过程,涉及多个学科领域的知识和技术。从原矿的开采到最终的精炼产品,每一个环节都需要精心设计和严格控制。目前,金矿提金工艺正朝着更高效、更环保、更智能的方向发展。技术的升级进步,将为人类提供更多的黄金产品,同时也为保护我们美丽的地球家园贡献力量。
来源: 矿冶科技集团有限公司
内容资源由项目单位提供