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：
- 矿石品位：每吨矿石含金量（通常0.5-10克/吨）
- 主要金矿类型：
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：
浮选法：
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：
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：
电解系统：
纯金处理：
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：
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：
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。
