揭秘!黃金是怎樣“煉”成的?
“煉”石成金
“煉”石成金是一門(mén)科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合的“藝術(shù)”,從挖掘出的金礦石中提取黃金,要經(jīng)過(guò)一系列的復(fù)雜過(guò)程。這個(gè)過(guò)程不僅要求精湛的技術(shù)操作,還需要對(duì)礦物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和機(jī)械科學(xué)等領(lǐng)域有深入的理解。本文將為您揭開(kāi)這門(mén)藝術(shù)的神秘面紗,帶您深入了解每個(gè)環(huán)節(jié)。
“煉”石成金
金礦的開(kāi)采方式包括露天開(kāi)采和地下開(kāi)采。
露天開(kāi)采適用于地表或淺層金礦,通過(guò)移除土石覆蓋層,直接采掘礦石。這種方式成本比較低,但會(huì)對(duì)地表環(huán)境造成較大破壞。
地下開(kāi)采常用于埋藏很深或地形復(fù)雜的礦區(qū),通過(guò)建設(shè)礦井、“隧道”等地下設(shè)施進(jìn)行開(kāi)采。雖然技術(shù)要求高,但更能有效保護(hù)地表生態(tài)環(huán)境,避免土地破壞。
開(kāi)采出的原礦石塊度不一,為了方便后續(xù)處理,首先需要進(jìn)行破碎:
01破碎、篩分與磨礦——黃金的初步加工
首先,大塊的金礦石需要經(jīng)過(guò)破碎機(jī)的處理,將其破碎成較小的顆粒。大型破碎機(jī)將礦石粉碎至一定粒度,然后通過(guò)振動(dòng)篩分設(shè)備按照顆粒大小進(jìn)行分類(lèi)。篩上的礦石返回上一步破碎,篩下符合粒級(jí)要求的進(jìn)入磨礦。
磨礦,就是將破碎后的礦石進(jìn)一步研磨至可浮選的細(xì)度,以便后續(xù)的浮選工藝能夠更有效地進(jìn)行。
02選別-黃金的“精準(zhǔn)識(shí)別”
選別工藝主要包括重選、浮選等方法。
重選是利用不同礦物間密度的差異進(jìn)行分離的一種方法。金礦中的金通常以自然金或含金礦物的形式存在,其密度遠(yuǎn)大于脈石礦物(如石英、長(zhǎng)石等)。因此,在水流或其他介質(zhì)的作用下,金粒會(huì)沉降得更快,從而實(shí)現(xiàn)與輕礦物的分離。
重選法常用于處理砂金礦或含金氧化礦,對(duì)于粗粒金的回收效果更顯著。其中,尼爾森選礦機(jī)是一種高效的離心重選設(shè)備,目前多采用尼爾森選礦機(jī)回收粗粒金,對(duì)于回收指標(biāo)的穩(wěn)定有好處。此外,在一些小型礦山或民間非法采礦,重選是主要的選別手段。
浮選則是基于礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異進(jìn)行選礦。通過(guò)在礦漿中加入浮選藥劑(如捕收劑、起泡劑等),使含金礦物附著在氣泡上浮出,從而實(shí)現(xiàn)分離。浮選過(guò)程如下:
- 加藥:添加捕收劑、起泡劑等浮選藥劑,增強(qiáng)金與其他礦物表面的疏水性差異。
- 充氣攪拌:向礦漿中通入空氣,形成大量氣泡,金附著在氣泡上浮至液面。
- 刮泡:將帶有金的泡沫刮出,收集后進(jìn)一步處理。
浮選法能夠處理低品位、細(xì)粒嵌布的金礦,且適應(yīng)性強(qiáng),是現(xiàn)代金礦選礦中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。我國(guó)約有80%的巖金礦采用浮選法選金。
03提純——黃金的“凈化之旅”
提純工藝主要包括濕法冶煉、火法冶煉等方法。
濕法冶煉是利用溶劑將金溶解,然后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)從溶液中析出金屬。氰化法是目前應(yīng)用最廣泛的提金方法,它的原料可以是金礦石,也可以是選別之后的金精礦。氰化過(guò)程包括浸出、置換等,通過(guò)將金礦石或金精礦浸泡在氰化溶液中,金元素會(huì)溶解在溶液中,然后通過(guò)吸附、沉淀等方法將金從溶液中提取出來(lái)。氰化法提金效率高,適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),但氰化物是劇毒物質(zhì),為降低氰化物對(duì)選礦過(guò)程及礦山安全和環(huán)境的影響,現(xiàn)在已有部分礦山采用新型無(wú)氰環(huán)保藥劑,對(duì)金的浸出效果更優(yōu),環(huán)境影響更小。
火法冶煉是利用高溫將金從其化合物中還原出來(lái)的過(guò)程,包括焙燒、熔煉和精煉。焙燒過(guò)程中,通過(guò)高溫將含硫礦物氧化分解;熔煉則進(jìn)一步分離出金屬物質(zhì);精煉是去除雜質(zhì),獲得純金的最終步驟。
未來(lái)趨勢(shì)與發(fā)展方向
隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),金礦的提取工藝正在向自動(dòng)化、智能化和環(huán)?;较虬l(fā)展。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)更高效的資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)。未來(lái)的金礦提金工藝將更加注重資源利用率的提升和環(huán)境污染的減少。
另外,還可以進(jìn)行深度綜合利用。除了提取金之外,金礦中還常常伴生有其他有價(jià)值的元素(如銀、銅、鉛等)。未來(lái)的提金工藝也將更加注重對(duì)這些伴生元素的綜合回收和利用,實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的最大化價(jià)值。
結(jié)語(yǔ)
“煉”石成金,是一個(gè)復(fù)雜而精妙的過(guò)程,涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)。從原礦的開(kāi)采到最終的精煉產(chǎn)品,每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格控制。目前,金礦提金工藝正朝著更高效、更環(huán)保、更智能的方向發(fā)展。技術(shù)的升級(jí)進(jìn)步,將為人類(lèi)提供更多的黃金產(chǎn)品,同時(shí)也為保護(hù)我們美麗的地球家園貢獻(xiàn)力量。