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第三篇 贵金属冶金 第5章 金的冶金 5.1 概述 金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯 (Pd)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os) 钌(Ru)8个元素统称为贵金属。 金、银与铜位于元素周期表IB族，称为铜族元素；钌、铑、钯、锇、铱和铂位于第VIII族，属于第5、6周期，称为铂系元素（也称为铂族金属）。 5.1.1 贵金属的命名 贵金属的起因是历史形成的传统意识。财富、权利和社会地位的象征。 5.1.2 金的发现 5000年前,埃及和中国开采并利用金银做饰物； 5.1.3 金的物理化学性质 5.1.3.1 物理性质 金为黄色金属, 俗称 黄金; 金具有极好的可煅性与可塑性; 金的导热导电性能好； 金的相对密度为19.32; 金的熔化温度为1064.4℃; 金的沸腾温度2880℃. 5.1.3.2 化学性质 化学活性低； 金在水溶液中的电极电位很高，因此，金既不溶于碱也不溶于酸。当有强氧化剂存在时，金溶于某些无机酸，如当有高碘酸、硝酸和二氧化锰存在的条件下，金溶于浓硫酸并可溶于热的无水硒酸中。 金溶于王水、氯饱和盐酸，在有氧的条件下，溶于碱金属和碱土金属氰化物的水溶液。金溶于硫脲水溶液（Fe(III)作氧化剂），这是金的提取冶金的基础。 金可与卤素化合物，也溶于氯水、溴水、碘化钾和氢碘酸中。 金的氧化价为+1和+3，金的所有化合物都不稳定。 5.1.4 金的用途 金主要用做首饰、美术工艺、货币的原料。 用做电接触材料、电阻材料、焊接材料、测温材料、氢净化材料、催化材料、电镀材料、航空航天、医疗等。 5.1.5 金储量与分布 丰度甚少,其质量分数为0.005×10-6. 世界黄金储量: 南非： 22720吨 前苏联：9310 美国： 7075 中国： 加拿大： 1548 澳大利亚：1120 加纳： 933 津巴布韦：778 菲律宾： 778 墨西哥： 716 5.1.6 金矿床类型和矿石 金矿床分为脉金矿床与沙金矿床. 金矿物: (1)自然金 形状\粒度:+70微米、-70~1和-1微米。 (2)化合物 金银矿、银金矿、锑金矿、碲金矿。 金矿石类型 （1）少量硫化物金矿石 （2）多硫化物金矿石 （3）多金属含金矿石 （4）含碲化金矿石 （5）含金铜矿石 在自然界中，黄铁矿和石英是金的主要载体矿物。 5.2 沙金的提取冶金 重选法 它是在运动的介质(水)中,按照矿粒密度和粒度的差异进行分选的方法. 重选设备: 跳汰机、摇床、溜槽。 混汞法 （1）基本原理 A、湿润过程 B、汞齐化过程 （2）混汞作业 A、外混汞法 B、内混汞法 （3） 汞膏的处理 A、洗涤 B、压滤 C、蒸馏 5.3 脉金矿的提取冶金 氰化法 按处理对象不同：全泥氰化、精矿氰化和尾矿氰化； 按回收方法不同： 锌置换法（锌丝与锌粉置换）；碳吸附法（碳浆法与碳浸法）；树脂交换法。 非氰化法：硫脲法、生物法、氯化法等。 5.3.1 氰化法 氰化法是从矿石、精矿或尾矿乃至工业废料中提取黄金的经济而又简易的方法，是氰化物在有氧化剂存在的碱性矿浆或溶液中，从含金物料中选择性地溶解金，使金与其他金属矿物和脉石相分离的一种湿法冶金方法。 5.3.1.1 氰化浸出的基本原理 氰化浸出是矿石或选矿产品中的固体自然金在浸出剂\氧化剂和碱的综合作用下,形成溶于水的金氰络合物[Au(CN)-2]的过程，也就是固相的金的物相转化过程。 金浸出的化学反应式 4Au +8CN- + O2 + 2H2O = 4Au(CN)-2 + 4OH- 有人认为金的溶解分两步进行： 2Au +4CN- + O2 + 2H2O = 2Au(CN)-2 + H2O2 + 2OH- 2Au +4CN- + H2O2 = 2Au(CN)-2 + 2OH- 简单电化学机理 金在氰化物溶液中的溶解本质上是个电化学腐蚀过程。图是金在氰化物溶液中的溶解机理。 （1）首先是矿石中自然金颗粒内部出现电位不平衡，有电子流动，从而在颗粒表面产生带正电的阳极区和带负电的阴极区。其原电池表示为：CN- Au+· Fe O2 (2) 阳极区表面的Au+ 吸引矿浆中的CN-，使CN-向颗粒表面扩散并吸附，从而形成固体电极，进而产生阳极反应： Au +2CN- = 2Au(CN)-2 （3）带负电的阴极区吸引矿浆中中心不重合的氧分子，使其想自然金颗