豫光金铅实习报告.doc

11金的基本性质 金(Au)在元素周期表中属IB族，在这一族中有铜、银和金，金的化合价为+1和+3。金的原子序数为79，相对原子质量为196967，原子半径为014nm，密度为19329,em3(20)，熔点为106443，沸点为2808，莫氏硬度为253，具有常数为0407nm的面心立方体结晶晶格。已知金有质子数为183201的同位素，但只有同位素Au“7最稳定。 金的克拉克值为0004 X 10“，相当于同族元素银的120，铜的115750；与相邻元素相比，相当于铂的114，汞的125。表明在贵金属元素中金的地壳丰度最低。这一方面是由于金的原子序数大，其原子核内部核电荷较多，造成原子核不稳定；另一方面由于金属于奇数原子，即核外电子数为奇数(79)，与偶数原子(Pt78、H980)相比，其相对稳定性较差，从而造成金在地壳中的分布量很少。此外，由于金具有较强的亲铁性，故大部分进入地核(FeNi核心)中，也是造成金在地壳中分布贫乏的重要原因。 金的电负性、电离势和氧化还原电位均很高，从而决定了金属于惰性元素，在自然界中主要呈自然元素状态存在。111金的物理性质 纯金为瑰丽的金黄色，但颜色随杂质的含量而改变，如金中加入银、铂时颜色变浅，加入铜时颜色变深。金破碎成粉末或碾成金箔时，其颜色可呈青紫色、红色、紫色乃至深褐色至黑色。 金的纯度可用试金石鉴定，称为“条痕比色”。所谓“七青、八黄、九紫、十赤”，意思是条痕呈青色，金含量为70；呈黄色，金含量为80；呈紫色，金含量为90；呈红色，则为纯金。 金具有较好的延展性。现在的技术可把黄金碾成000001mm厚的薄膜；把黄金拉成细丝，19黄金可拉成长35km、直径为00043mrn的细丝。但当金中含有Pb、Bi、Te、cd、sb、As、sn等杂质时，力学性能明显下降；如含0olPb时，性变脆；含005Bi时，甚至可用手搓碎。 金的导电性仅次于银和铜，为银导电率的767，居第三位。金的电阻率在O。E时为206510“Q-cm，20。C时为22510“Q-cm，25。C时为24210“Qcm，温度愈高，系数愈大。 金的导热性仅次于银，热导率为银的74。在O。E时，金的热导率为3096W(cm)。 金的密度随温度略有变化，常温时为1932cm3，处于熔点的固态密度为1847cm3，液体密度为17369era3。 金的挥发性极小。在10001300之间熔炼时，金的挥发损失为001025。金的挥发损失与炉料中挥发性杂质含量和周围气氛有关。如熔炼合金中锑或汞含量达5时，金的挥发损失可达02；在煤气中蒸发金的损失量为空气中的6倍；在一氧化碳中的损失量为空气中的2倍。熔炼时金的挥发损失是由金的强吸气性而引起的。112金的化学性质 金的化学性质非常稳定。在空气中，在有水分存在的情况下，金均不发生变化；甚至在高温条件下，金也不与氢、氧、氮、硫、碳起作用。金可与卤素化合，在高温下即可与溴反应；加热时，金可与氟、氯和碘化合。在常温下，金不与碱起作用，也不与单独的无机酸(如硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸)和有机酸起作用，但金可溶于混合酸，如硝酸和盐酸的混合酸、硫酸和硝酸的混合酸等。 在有强氧化剂存在时，金能溶于某些无机酸，如当有高碘酸(H：IO。)、硝酸、二氧化锰存在时，金溶于浓硫酸，并可溶于热的无水硒酸(H：Se0。)中。 金易溶于王水、氯饱和盐酸。在有氧的情况下，金溶于碱金属或碱土金属的氰化物溶液中。此外，金还溶于碱金属硫化物、酸陛硫脲、硫代硫酸盐、多硫化铵溶液，以及碱金属氯化物或溴化物存在下的铬酸、硒酸、碲酸与硫酸的混合酸及任何能产生新生氯的混合溶液中。 碱对金无明显的腐蚀作用。 在一定条件下，金可生成多种无机化合物和有机化合物，如金的硫化物、氧化物、氰化物、卤化物、硫氰化物、硫酸盐、硝酸盐、氨化物、烷基金和芳基金等。 金在化合物中常呈一价或三价状态存在。金的化合物很不稳定，在加热时容易分解，某些化合物在光照下也会分解。 表11列举了一些自然界中金的常见盐类和其他化合物的溶解度。 金的化合物易被还原，凡具有比金更负电性的金属(如Mg、Zn、Fe、A1等)、某些有机酸(如甲酸、草酸、联氨等)、某些气体(如氢、一氧化碳、二氧化硫等)都可作还原剂将其还原成金属。12金的矿物 金在地壳中的丰度为410一，远低于铜、铅、锌，也低于银，AuAg值为007。 在自然界，金为亲硫元素，但却不与硫化合，也不与氧化合。金主要以自然金产出，或为各类含有银、铜和铂族元素的天然合金的一个重要组成部分。已知的有几种金和金一银的碲化物，最常见的是针碲金矿、碲金矿、碲金银矿、斜方碲金矿、叶碲金矿。有些金矿床中产有锑化物类(方锑金矿AuSb：)，还有金银的金硒化物类(硒金银矿A勘AuSe：)、含银的金硫化物类(硫金银矿A勃AuS：)和铋化物(黑铋金矿Au：Bi)。金的主要矿石矿物是自然金、方锑矿和各种金的碲化物。 在原生条件下，金矿物常与黄铁矿、毒砂等硫化物共生。与金共生的主要金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、辉锑矿、黄铜矿、斑铜矿等，有时还有方铅矿、闪锌矿及其他金属硫化物和金属氧化矿物。脉石矿物主要为石英。 对金矿物的分类，现国内外尚无统一的方案。蔡长金等对我国已知的金矿物以晶体化学为基础，同时考虑到某些矿物的晶体结构不明，并进一步按阳离子组合和阴离子的性质，将金矿物划分为3大类和12种类型。有关我国金矿物的分类见表1-2。13金的开发利用 黄金是人类最早认识和利用的金属。最初古人采金，几乎全部用来制作偶像、神龛、碗、瓶、杯和各种饰物。后来，大约在公元前1000年，金和银开始作为人们进行交换的媒介硬币，自由流通。之后，黄金长期成为货币金属。 我国是世界最早使用金币的国家，随着资本主义关系的发展，第一次世界大战后，金的流通和作为货币的用途大大削减。目前，黄金仍然是国家资源储备和私人积蓄的物质。此外，在工业上黄金的利用也愈来愈广泛。131金的货币储备价值 据报道，到20世纪50年代，世界黄金总采出量为5000t，其中60供作货币。在供作货币的金中，大部分被铸成金条、金砖等保存在世界各国银行作为货币储存，仅有一小部分铸成金币供使用。 20世纪60年代以来，各个国家黄金的储量基本上是稳定的。132金的工艺品用途 黄金的另一重要用途是用作贵重工艺品和首饰，成为私人积蓄的收藏品。据英国金融时报1995年3月20日报道，截至1994年底，全世界已累计生产黄金3703 X 1080Z(10Z=28359)，其中13091080Z被用于制造首饰，约占总量的3535：各国中央银行或其他政府机构掌握的有11621080Z，约占总量的3138；私人投资名掌握的有8081080Z，约占总量的2182；用于工业和医疗事业的仅有4241080z约占总量的1145。 (1)首饰工艺品。首饰工业是黄金的传统最大需求部门。首饰工艺品主要是适合A类的饰物，以纯金产品和珠宝镶嵌品为主，这类工艺发展悠久，民族特征极为强烈，工艺要求精细，造型精美。随着工业技术的发展，制造首饰不再只是用纯金，而大多是用金三其他金属的合金，其机械强度和稳定性大大超过黄金。 (2)纪念工艺品。纪念工艺品主要是结合地方特色，以旅游、奥运、重大纪念意义、重要人物为题材，反映地方文化风土人情而制作的工艺品。 (3)装饰工艺品。装饰工艺品主要作为居家和办公场所的摆设，重要物件的镶嵌饰物品，显示物件的富丽堂皇，提高外观的观赏能力。133金的工业用途 1331 金的工业用途 随着科学技术和经济的发展，工业上的应用也逐渐成为黄金需求的重要领域。 金具备独一无二的完美性质。它具有极高的抗腐蚀稳定性；良好的导电性和导热性：金的原子核具有较大捕获中子的有效截面；对红外线的反射能力接近100；在金的合盆中具有各种触媒性质；金还有良好的工艺性，极易加工成超薄金箔、微米金丝和金粉；金很容易镀到其他金属和陶器及玻璃的表面上，在一定压力下金容易被熔焊和锻焊；金可匍成超导体与有机金等。正因为有这么多有益性质，它有理由广泛用到最需要的现代高新拱成超导体与有机金等。正因为有这么多有益性质，它有理由广泛用到最需要的现代高新技术产业中去，如电子技术、通讯技术、宇航技术、化工技术、医疗技术等。 由于金极易加工成超薄的金箔和微米级金丝，也能很好地加压钎焊和焊接，极易在金属和陶瓷表面作金涂层，故工业中90的金供镀层用，作为玻璃、陶瓷、石英的薄镀而广泛用于电子设备、半导体元件、集成电路。这种薄膜的特点是导电性能和耐腐性能好。特别重要的是金能与铟、镓、硅和其他元素构成低熔点的具有特定导电性的共晶体。 金基焊料可以浸润各种材料，具有很好的耐腐蚀性和工艺性，能保证焊接接头有很好的强度和热强度。由于这种焊料的低蒸气压特点，可用于钎焊真空密封的电子管零件的缝隙和宇航工业的各种部件。 由于金具有高反射率兼低辐射率的性能，镀金用在各种宇宙仪表上，可防止太阳的辐射，反射掉100的红外线。也可用于其他防止辐射的场合，如用在喷气式发动机的油嘴上和宇航装置的燃料部件上。金还可以用于建筑物窗玻璃的金属处理，在炎热的夏季玻璃窗上的薄金膜(013斗m)可反射红外线，使室内相当凉爽。如果使电流通过这种玻璃，玻璃便会获得透明不污的性能。 金是最佳的固体润滑剂中的软金属材料。用它制成的固体润滑材料被用作在真空及一些不良气氛条件下运转的机械润滑。金可以通过复合电沉积法制成固体润滑的复合材料，由复合电沉积法制备的镀层有良好的综合性能。金的固体润滑剂与其他特种固体润滑剂的条件下润滑的需要。如在人造卫星上天线系统、太阳能电池帆板机构、红外线摄像自润滑轴承、光学仪器的驱动机构、温度控制机构、星箭分离机构及卫星搭载机构、导弹防卫系统、原子能机械系统等。 在测量技术中，金及其合金用于制造精密电位计、热电偶、电阻温度计。 在化学工业中，金主要用作运输强腐蚀性液体的钢管的覆层。某些金的合金可用作催化剂。 在人造丝生产中制造喷丝头时，金铂合金可以替代铂铑合金。 在医学上，大量金及其合金用于制造牙套和假牙。含金盐医用药剂可用来治疗结核、风湿性关节炎等多种疾病。放射性金可用于治疗恶性肿瘤。 在科学研究方面，金用于捕获慢中子。用金的放射性同位素研究金属和合金中的扩散过程等。 1332金的深加工工业项目 A键合金丝材料 键合金丝是一种具备优异电气、导热、力学性能以及化学稳定性极好的内引线材料。为适应不同的键合机型和键合工艺，制备出不同品位和特性。Ic用键合金丝品种规格很多，作为Ic和半导体分立器件内引线的键合金丝是指纯度为9999(4N)、线径为1850lxm的高纯合金丝。日本的金丝种类、质量和产量在世界上均居首位。目前国内键合金丝产业经过近十年的发展，已经形成几条产能较大的生产线。国内主要生产企业有：山东贺氏招远贵金属材料有限公司、常熟特种电子材料厂、昆明贵金属研究所和北京达博有色金属焊料有限责任公司、北京市金健电子材料公司、北京亿金有限公司、宁波康强电子有限公司。子有限公司等。 随着集成电路及半导体器件向封装多引线化、高集成度和小型化发展，要求用更细的键合丝进行窄间距、长距离的键合。因此对键合金丝的技术指标提出了越来越高的要求，高纯度、高温、超细超长的金丝需求量迅速增长，一半以上的普通键合金丝都将向高密度低弧度键合金丝发展，其发展潜力巨大，前景广阔。 市场调查表明：集成电路是微电子工业的心脏，被国家列为重点发展产业，“九五”期间一直保持稳定的两位数增长趋势。国外著名公司如美国摩托罗拉、英特尔、日本NEC、富士通、三菱、韩国的三星、现代等纷纷来华办厂。键合金丝是集成电路的关键材料，目前集成电路对该产品的需求量已超过200Mm年。国内金丝生产企业仅有2家，生产能力在8000万m左右，市场前景广阔。 B氰化金钾生产 氰化金钾，俗称金盐，分子式为KAu(CN)。，2H：O，主要成分为氰化钾，为剧毒品，是使用量最大的黄金化工产品。 金盐是电镀金的主要原料。镀金工艺主要用于电子、轻工行业。规模大的黄金电镀摆件厂、接插件厂和专业镀金厂，金盐的年使用量常在数百千克以上。国内金盐用户主要集中在沿海经济发达地区，年使用量约30t。 当前国内使用的优质金盐多为进口，产地有瑞士、德国、南非等。国外金盐生产商多为贵金属原料供应商，其资金雄厚，质量稳定，具有相当规模。 国内由于黄金长期受到计划管理，原有的金盐生产企业多为中国人民银行定点的试剂厂、校办工厂和研究所等。由于缺少市场竞争，其共同特点为：规模小，技术落后，产品质量差。 随着我国近几年电子行业迅速发展，印刷电路板等各种电子材料需求不断增加，国外手机、家电、IT巨头纷纷在中国内地投资办厂，氰化金钾(尤其是高纯度、质量好的产品)市场需求量不断加大。同时，国内人民生活水平提高，高档钟表家具、珠宝首饰进入寻常人家，这也促使以氰化金钾为主的电镀材料需求量扩大。据调查，国内市场氰化金钾需求量每年约40t，而生产能力仅13t，该产品市场前景广阔。 C 金箔 金箔是我国特有的传统工艺品，距今已有1700多年的历史，是中华民族民间传统工艺的瑰宝。其中有些生产工艺曾是密不示人的绝技，绝大多数人都无法想象黄金是如何变成薄如蝉翼的金箔的。黄金经十几道工艺变成厚度仅为2斗m的金箔，可以应用于寺庙佛像装金，招牌贴金，工艺品贴金，高级、现代、仿古建筑物贴金，金箔画，立体画，金书制作、高级油墨掺金，具有高贵典雅，经久保存的特点。金箔在中药丸包装、金箔酒、金箔宴等方面的应用具有一定的药理作用，据李时珍本草纲目介绍，金箔具有护肤、美容、镇心、安神、解毒、养颜等功效。 南京栖霞龙潭地区是金箔的原产地，现在，龙潭有87家金箔厂，已经形成了规模化的产业。国家黄金政策放开后，南京金箔从全球供给量不到1，经过4年发展到50。2006年5月，国家黄金自由交易放开后，南京金箔锻制技艺被列人国家首批非物质文化遗产后，连带效应很强，国内外订单已经排到1年后，所以开发金箔产品也有一定的市场。14中国黄金生产概况 我国是世界上最早认识和开发利用黄金的国家之一，早在4000多年前的商代，在甲骨文中就有关于金的文字记载。 历史上自汉代开始采金，据宋史食货志记载，宋朝元丰元年(公元1078年)全国年产黄金10711两，白银215385两。到明朝时，“中国产金之区，大约百余处”。至清光绪年问达到鼎盛，光绪14年(1888年)，我国黄金产量达到1345t，占当时世界黄金总产量的17，居世界第5位。此后却一直在此水平徘徊。 1949年新中国成立后，我国黄金生产获得较大发展。19751980年期间，黄金产量年递增48。1983年黄金产量比历史最好水平翻了两番，达到58t。1991年再翻一番。从1985年起我国进入世界黄金生产前6位。1997年我国黄金产量达1663t，比1996年增长15，提前3年实现“七五”末期年产黄金150t的目标。 2005年中国产金2205t，创历史最好水平，黄金行业实现总产值395亿元人民币，成为继南非、美国、澳大利亚之后的世界第四大产金国。 据国家发展和改革委员会统计，2007年19月份，中国累计产金191456t，较2006年同期增产22175t，同比增长1310。 在总产量中，黄金矿山产金153336t，同比增长9；有色副产金3812t，同比增长30。 10个重点产金省(自治区)矿产金所占比重为：山东2642、河南1404、福建336、吉林325，以上省(自治区)矿产金占中国矿产金产量的78。 近年中国在黔西南发现了卡林型金矿，随着研究和勘查的深入，在中国已形成滇黔桂和陕甘川两个“金三角”。中澳贵州锦丰矿业公司在贵州烂泥沟项目控制的黄金资源已达124t，是中国已知的最大的卡林型金矿床，该公司于2007年底试车产金，现已经成为亚洲最大型的卡林型黄金矿山之一。中国紫金集团在贵州开发的水银洞金矿已控制卡林型金矿50余吨，中国黄金集团在贵州已控制卡林型金矿近30t。目前中国已成为世界上除美国之外最重要的卡林型金矿矿产地，卡林型金矿已成为中国最重要的金矿产地。 贵州自20世纪70年代末在黔西南发现金矿以来，现已探明储量2495t，远景储量在1000t以上，截至2005年贵州累计生产黄金3456t，实现产值28亿元人民币。近年随着国内外黄金巨头的进驻，贵州已逐步走出过去管理粗放、规模小的低门槛，开始向建立环境友好型矿山大踏步迈进。15世界黄金生产概况 世界生产黄金的历史相当悠久，早在公元前5000年人类就已开始生产黄金。 古代主要采金地区是古埃及、努比依、西班牙、现今的匈牙利地区、部分罗马尼亚、保加利亚和高卢、小亚细亚某些地区和高加索，中国、美洲和亚洲也有开采黄金的历史记载。 中世纪欧洲黄金比较缺乏，世界黄金生产技术也比较落后。 文艺复兴时代，金矿石的处理方法得到某些改进。从16世纪发现美洲之后，采金工业开始发展起来。之后世界黄金生产出现三次猛烈上升时期： (1)18世纪2070年代，主要是由于巴西发现并开采富砂金矿； (2)19世纪2050年代，由于俄国乌拉尔和西伯利亚、美国加利福尼亚、澳大利亚(2)19世纪2050年代，由于俄国乌拉尔和西伯利亚、美国加利福尼亚、澳大利亚发现和加强开采许多砂金矿； (3)19世纪90年代，南非发现并投产了世界上最大的含金脉矿威物活特斯兰德，同时印度、美国阿拉斯加和加拿大育空地区也发现和开采大型富砂金矿，从而使黄金开采进入全盛时期。 富砂金矿的不断枯竭和脉金矿的雄厚储量，要求研制新的更加完善的回收脉金的方法，因此，1889年出现了氰化提金工艺，并迅速得到推广应用，极大地促进了世界黄金的生产。 20世纪以来，世界黄金生产稳步上升。50年代后期世界年黄金产量已达1000t以上，60年代中期突破1400t。70年代初期世界黄金年产量有所下降，至80年代初期开始回升，80年代中期世界年黄金产量已突破1500t。1987年世界年黄金产量上升到17304t，1993年达最高点23092t，1994年为22912t，1995年为2268t。 据英国金融时报1995年3月20日报道，截至1994年底，全世界已累计生产黄金37031080Z，合104980t。19891997年世界黄金总产量基本上处于稳步增长期，其中19941995年连续两年略有降低，尤其是西方国家产量下降到近些年来的一个较低生产水平。南非产量下降明 2金矿脉成矿地质知识2金矿脉成矿地质知识21金的矿石类型据1987年资料，世界黄金储量为40000641151t，主要为脉金、砂金和多金属伴生金矿。其中砂金矿占5，脉金矿占70，伴生金矿占25。我国金矿资源丰富，采金历史悠久。据报载，目前我国黄金储量仅次于南非、俄罗斯、美国、加拿大，居世界第五位。我国金矿资源由砂金、岩金和伴生金三部分组成。从黄金生产来看，1980年以前，世界黄金生产以开采砂金矿为主，砂金产量约占黄金总产量的98。20世纪初才开始大量开采脉金，但发展很快，至20世纪20年代脉金产量已上升到占世界总产量的80。1950年以后，由于采金船及其他采掘设备的广泛应用，砂金产量比例又有所增加。目前，脉金产量占6575，砂金及伴生金产量占2535。黄金选冶提取工艺的选择和金的生产与金的矿石类型有着十分密切的关系。目前，世界已发现的金矿床赋存于不同地质时代的多种类型岩石中，由于多种成因和蚀变作用，矿床和矿石类型繁多，矿物共生组合复杂，致使矿石类型的合理划分相当困难。参考麦奎斯顿(FWMcQuiston)和休梅克(RSShoemaker)等人从选冶工艺角度对矿石的分类，以及综合其他人的分类，根据金与矿石中主要含金矿物和对选冶工艺有影响的矿物之间的关系，将金矿石划分为以下12种类型。 211砂金矿石 原生金矿床的金微粒经过各种地质作用，被风化、分离、搬运和沉积而形成各种类型的近代砂金矿床。该类矿床中的砂金矿石长期以来一直是人类从中生产金的重要资源。 该类矿石矿物组成简单，主要成分为石英，金是唯一可回收的金属。砂矿中金呈浑圆粒状，粒度一般小于50100斗m，偶尔也产出大颗粒或达几厘米的块金。这些矿石结构松散，处理时不需进行破碎和磨矿，易采、易选、易回收，采用重选和混汞法即能回收95以E的金。212古砂金矿石 古砂金矿实际上是石化的砂矿。古砂金矿山由松散沉积物结成块状的岩化砾石组成。金呈粒状，与细粒石英、黄铁矿、云母，有时还有沥青铀矿、钛矿物和铂族金属等存在于砾石胶结物中。金粒度变化较大，80矿粒度平均为75一1001zm。矿石金品位较高，为5159t。自然金中普遍含银75143，平均10。该类矿石经过破磨，将金解离213含金石英脉矿石 含金石英脉矿石是目前开采的重要金矿石，大都产于浅成低温热液脉状、复脉和网脉状矿床中，矿石组成一般较简单，主要成分为石英，金是唯一可回收的有用组分，金呈颗粒状存在，一般粒度较粗，经磨矿金粒大都能暴露出来。金一般通过重选、混汞和氰化法能有效地回收，且工艺流程简单，金回收率较高。 但也有一种含金石英脉矿石，金呈极细小微粒浸染状存在于石英基质中，经细磨也无法使金暴露。对这种矿石，目前尚无法利用，属极难处理的金矿石之一。214氧化金矿石 氧化金矿石主要是原生的硫化物矿石经氧化和风化作用形成的。金一般呈解离状态存在，或存在于黄铁矿和其他硫化物的蚀变产物中，最常见的是铁的氧化物，如赤铁矿(Fe：0，)、磁铁矿(Fe，0。)、针铁矿(FeOOH)和褐铁矿(FeOOH-nH：0)，但金也可能与锰氧化物及氢氧化物共生。该类矿石由于结构已被破坏，岩石透水性增强，即使矿石颗粒很粗，用原矿石堆浸法也可达到很高的浸出率。有时，因氧化作用金表面常被次生的含水氧化物膜覆盖，这将影响金的氰化作用。215富银金矿石 金矿中银常与金共生，组合成银金矿或金银矿，回收金时可回收相当量的银。此类矿石中金银常与黄铁矿密切共生，一般用浮选法富集矿物精矿，然后用氰化法回收金银或送冶炼厂综合回收金银。但值得注意的是，由于银具有较大活性，将影响浮选、氰化和回收过程。216含铁硫化物金矿石 该类矿石属石英脉型，主要组分为石英，但含有一定量铁的硫化物矿物，如黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿，金可呈多种形态存在于石英和铁的硫化物矿物中。 当矿石含少量硫化物，且主要呈黄铁矿形式存在时，矿石中金是唯一可回收的有用组分，自然金粒度较粗，可用简单的选矿流程得到较高的选别指标。 当矿石含有较多硫化物时，黄铁矿可作为金的副产品回收。金可与黄铁矿呈多种结构形式共生。当金呈较粗颗粒存在于黄铁矿中，金可通过磨矿解离出来而加以回收。但当黄铁矿呈微细粒状存在，且金被黄铁矿包裹，在黄铁矿中呈胶状微粒或固溶体产出时，则金难以回收，此类矿石属难处理矿石之一。 此外，如有磁黄铁矿、白铁矿存在时，它们都可使氰化作用消耗大量氰化物和氧，而磁黄铁矿中包裹的金也不能解离出来。217含砷硫化物金矿石 砷黄铁矿是金矿中仅次于黄铁矿的主要含金硫化物矿物。此类矿石中含有较多的黄铁和砷黄铁矿中，或进入矿物晶格中，或呈固溶体存在。这类矿石一般较难处理，多采用浮选法富集硫化物和金，然后送到冶炼厂综合进行处理。218含铜硫化物金矿石 该类矿石中很少见到金单独与铜矿物伴生，通常总是有黄铁矿存在。铜矿物主要是黄铜矿和斑铜矿，有时也有辉铜矿和铜蓝。矿石中金品位一般较低，为综合利用组分。自然金粒度中等，但粒度变化大。处理此类矿石时，一般是用浮选法将金富集于铜精矿中，然后在冶炼过程中综合回收金。而从硫化物中分离出的含金黄铁矿精矿则可用氰化法提取。219含锑硫化物金矿石 这类矿石中，无论是与含锑矿物伴生的金还是独立存在的锑矿物，都会对工艺选择和生产条件造成影响。以方锑金矿、辉锑矿等矿物形态存在的锑，常使金矿难以直接混汞或氰化，所以这类矿石可用浮选、精矿焙烧，然后氰化提取。2110碲化物金矿石 金的碲化物是除了自然金和金一银矿物之外，唯一有经济意义的金矿物。金的碲化物有一系列化学成分相当复杂的同类矿物，如针碲金矿(AuAgTe：)、碲金矿(AuTe：)、碲金银矿(Au，AgTe：)，以及不常见的针碲金银矿(Au，Ag)Te。)和板状金碲矿(Au，Ag)Te)。金碲化合物常与自然金和硫化物矿物共生。由于含银或不含银的金碲化糊卉毒r，L，潴漓由潴觎二击l苷讯-fl基 戚柱徂坊富的厶饵山东 ：函学霪直一小黼鲁彳p阶爵南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01.2111含铅锌铜等多金属硫化物金矿石 矿石中，除金外，还含有相当数量(10一20)的铜、铅、锌、银、锑等的硫物矿物。自然金除与黄铁矿关系密切外，还与铜、铅等矿物密切共生。自然金粒度较粗，但变化范围大，分布不均匀。此类矿石一般用浮选法将金富集于有色金属矿物精矿中，然后在冶炼过程中综合回收金。硫化物矿物分离浮选出的含金黄铁矿精矿，可用氰化法回收金。含有色金属硫化物的金精矿，也可用硫脲法提取金，也可送到冶炼厂进行综合回收。2112含碳质金矿石 含碳质矿石是指矿石中往往含有活性炭、碳氢化合物、石墨等碳质物和某种形式黄铁矿的含金矿石，有时也含一定量的黏土矿物。由于碳和黏土在氰化过程中抢先吸附金氰配合物，影响金的氰化提取率。因此，该类矿石在氰化之前需进行氧化预处理。22金的工艺矿物学 金的工艺矿物学是对金矿石中各种矿物的物理和化学性质，以及它们在选冶工艺过程中行为特性的研究，它是选冶工艺选择和黄金生产的基础。 金的工艺矿物学研究内容包括矿石的结构构造和矿石可磨性、含水性、多孔性、密度、硬度等物理特性；矿石矿物组成和化学组成；金属矿物的组成、含量及存在形式；脉南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01.矿石中各种矿物组成的相互关系，以及它们在选冶过程中的行为、作用和影响；矿石中有害矿物和组分对选冶工艺的影响；矿石中可综合回收组分的特性及可回收性等。 现就影响金矿石选冶工艺过程的主要因素概述如下。221矿石中金的赋存状态 221-1 呈独立金矿物 金在矿石中主要呈自然金和银金矿产出，它们是工业利用的主要对象，此外还有金银矿和金的碲化物。这些矿物常与石英、黄铁矿等硫化物矿物，以及其他多种矿物共(伴)生。 在金矿石中，自然金呈三种赋存状态，即分布于这些矿物粒间的晶隙金或粒间金，存在于矿物微裂隙中的裂隙金及在矿物中呈包裹体形式的包体金。 2212在载金矿物中呈分散状态的金 细微粒金和胶体金作为机械混入物呈分散状态赋存于其他矿物，如黄铁矿、砷黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物，以及磁铁矿、黑钨矿、石英、方解石、菱铁矿、白云石、重晶石等矿物中。其中最重要的载金矿物是黄铁矿、砷黄铁矿和石英。微细粒浸染型(卡林型)金矿中的金主要以这种形式赋存。 2213呈吸附状的金 次显微等微细粒金胶粒被黏土矿物、褐铁矿、胶状二氧化硅等吸附于表面和裂隙面上，或被炭质、有机质等吸附。也有人认为，沉积于黄铁矿、砷黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物矿物表面的超显微金也是胶粒吸附金。呈离子(配阴离子)态的金】iir台bd-tk二：E诎m皿畦、L扛璜c南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01.伺J日巨也她丁傲及阳茯念。 2214呈晶格金或固溶体金 一部分金在其他矿物中以金原子或离子状呈类质同象混入，即呈晶格金或固溶体金，如在自然银、自然铂、自然铜、自然锑、砷铂矿、正方铁铂矿等矿物中所含的少量金。此外，在砷黄铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等矿物中金部分可呈类质同象替代的晶格金。222金的粒度大小及其对选冶工艺的影响 矿石中金主要以单体自然金存在，按其粒度大小可分为明金(肉眼能鉴别者)、显微金(显微镜下能鉴别者)和次显微金(一般电子显微镜下能鉴别者)。目前一般电子显微镜下不能鉴别而需要在超高压透射电镜下鉴别的微粒金可称为超次显微金或胶体分散金。 矿石中金颗粒的大小决定了矿石的磨矿细度，经常规磨矿或超细磨解离出的细粒金可通过重选回收。 金粒大小是决定金浸出速度和浸出时间的主要因素之一。特粗粒金和粗粒金的氰化浸出速度很慢，要求很长的浸出时间才能完全溶解。大多数含金矿石中的自然金主要呈细粒金和微粒金形态存在，因此，许多金选厂于氰化前用混汞法、重选法预先回收粗粒金，以防止粗粒金损失于氰化尾矿中。 金矿石经磨矿后，特粗粒金与粗粒金可完全单体解离，呈游离态存在；细粒金可部分南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01.出，在通常的磨矿细度下，单体解离的微粒金较少，一部分微粒金呈暴露的连生体形态存在，但相当部分的微粒金仍被包裹于硫化物矿物和脉石矿物中，呈包体形态的微粒金无法与氰化物接触，只有经焙烧、加压氧化和生物氧化处理后才能氰化浸出。当微粒金包裹于疏松多孔的非硫化物矿物(如铁的氢氧化物和碳酸盐)中时，这部分包体金可溶于氰化液中。 含金矿石微粒金的含量常随矿石中硫化物矿物含量的增加而增加。微粒金的含量常随矿石类型而变化，一般金黄铁矿矿石中微粒金的平均含量为1015，AuCu、AuAs、AuSb矿石中微粒金的含量可达3050，某些含金多金属矿石中的金几乎全呈微粒金形态存在。因此，矿石中金粒的大小是决定氰化浸出金效果的主要因素之一。 特别值得注意的是，无论采用何种工艺和流程，当所处理原料中含有粗粒单体解离金时，一般均在浮选、氰化之前采用混汞、重选或单槽浮选等方法及时将其回收。223金的主要伴生矿物及其对氰化的干扰 在脉金矿石中，金主要与硫化物、砷化物和锑化物等伴生。 金在这些矿物中，常被黄铁矿、砷黄铁矿以及方铅矿、闪锌矿和各种铜硫化物矿物等包裹，构成了金的难浸性。同时，许多矿物也对金的氰化造成化学干扰，对金的氰化危害甚大。这些矿物最主要的有：黄铁矿、磁黄铁矿、砷矿物(砷黄铁矿、雄黄、雌黄)、辉锑矿、方铅矿、硫酸铅矿、铜矿物、碲矿物和碳质物料等。 丰要伴牛矿物在氰化过程中的行为概述如下。南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01. 主要伴生矿物在氰化过程甲的仃为戳述如卜。 2231铁矿物 含金矿石中的赤铁矿(Fe：O，)、磁铁矿(Fe，O。)、针铁矿(FeOOH)、菱铁矿(FeCO，)和硅酸铁等氧化铁矿物在氰化过程中实际上不溶于碱性氰化物溶液，但铁的硫化物，如矿石中最常见的黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿等则可与氰化物起反应，形成铁氰配合物和各种形式的硫化物。黄铁矿直接氰化时，其在矿浆中氧化分解速度较慢，此时对氰化浸出金银的影响较小。但当矿浆中黄铁矿在石灰和空气作用下时则能分解，生成可溶性硫化物、硫代硫酸盐和胶体硫，这种反应过程会大量消耗氧，而且这些反应产物也是强还原性物质，还会进一步消耗氧，并与氰化物作用生成硫氰酸盐，而大量消耗氰化物，对金的氰化造成危害。 铁的硫化物中，白铁矿和磁黄铁矿在氰化过程中均易氧化分解，尤其磁黄铁矿极易与氰化物作用，生成硫氰酸盐，耗氧耗氰，对氰化浸出金银最为有害。 铁硫化物的主要氧化反应为： FeS2一FeS+S FeS+202=一FeS04 2S+302+2H20一2H2S04 4FeS04+02+2H2S042Fe2(S04)3+2H20 它们与氰化物的主要反应为： S+NaCNNaCNS FeS+NaCN=一FeS+NaCNS南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01.Fe(OH)2+2NaCNFe(CN)24-2NaOH Fe(CN)2+4NaCNNa4Fe(CN)6 磁黄铁矿有一个松散键合的硫原子，它很容易与氰化物反应生成硫氰酸盐： Fe5S6+NaCNNaCNS+5FeS 硫化亚铁会氧化产生硫酸亚铁，后者很容易与氰化物作用生成亚铁氰酸盐： FeS十202=一FeS04 FeS04+6NaCNNa4Fe(CN)6+Na2S04 可以看出，铁的硫化物，尤其是磁黄铁矿既消耗氰化物，又消耗金氰化需要的氧，对金的氰化浸出干扰很大。 在氰化物溶液中，最重要硫化物矿物的分解速度依次为： 磁黄铁矿白铁矿砷黄铁矿黄铁矿 2232铜矿物 矿石中所含的金属铜、氧化铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜和硫化铜等几乎所有铜矿物都溶解于氰化溶液，不过硫化铜矿物比氧化铜矿物溶解稍慢，而黄铜矿物和硅孔雀石的溶解帝叉明显低干茸他铜矿物轰21为铜矿物存约01NaCN溶液中的溶解席。南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01.从表2-1中可以看出，辉铜矿、斑铜矿、硫砷铜矿和铜的氧化物及碳酸盐均能高度溶解于氰化物中。这是由于铜矿物中铜多为+2价，而+2价铜在氰化溶液中极不稳定，很快氧化氰根，同时本身还原成4-1价，并与过剩的氰根结合成多种配合物，其中最主要的铜氰配合物为Cu(cN)；一。 现以孔雀石和辉铜矿为例简述铜矿物在氰化溶液中的行为： CuC03Cu(OH)2+7NaCN一2Na2Cu(CN)3+NaCNO+Na2C03+H20 4Cu2S+26NaCN+502+2H208Na2Cu(CN)3+2NaCNS+2Na2S04+4NaOH 从以上反应式可以看出，1mol Cu(1I)将氧化消耗05mol氰化物，而1molCu(I)则通过形成配合物而束缚3mol氰根。对于硫化铜矿物，还可能通过生成硫氰根而进一步消南君芳，李林波，杨志祥主编.金精矿焙烧预处理冶炼技术.冶金工业出版社,2010.01.因此，一般氰化原矿中铜含量应控制在01以下。2233砷和锑矿物金矿石中常见的砷矿物有砷黄铁矿(毒砂)、雌黄和雄黄。与金氰化有关的唯一重要的锑矿物是辉锑矿。砷黄铁矿是主要的包裹金的矿物之一，阻止氰化物接触溶解金，同时它还会在某种程度上对金的氰化产生化学干扰。例如，砷黄铁矿在有空气存在的碱性溶液中会发生如下氧化反应：4FeAsS+4Ca(OH)2+1102=4FeS04+4CaHAs03+2H20砷黄铁矿通过以上反应消耗氧而干扰金的氰化。雌黄和雄黄对氰化的干扰更为严重，它们虽然不形成复杂的氰化物，但易溶解于碱性氰化溶液中，形成硫代亚砷酸盐一类化合物。硫代亚砷酸盐又与氰化液中的氧反应生成亚砷酸，使得溶液中几乎没有氧供金溶解。此外，由于砷矿物在溶液中氧化时在金粒表面形成一层砷化物(臭葱石)膜，从而阻碍了金的有效氰化。辉锑矿在氰化中的行为与雌黄类似，即容易溶解于强碱性溶液中生成硫代锑酸盐，然后进而氧化成亚锑酸盐，大量消耗氧而造成氰化液中无氧供金溶解。此外，在碱性氰化物溶液中还发现有荷负电的辉锑矿胶体颗粒吸附在金粒表面阻碍金的溶解。在金浸出常规使用的pH条件下，一些较普通的砷、锑矿物对金提取的有害影响通常依下列顺序递减：辉锑矿雌黄砷黄铁矿雄黄2234铅矿物金矿石中铅常以方铅矿(PbS)形式存在，纯的方铅矿与氰化物的作用较弱。但方铅矿比较容易氧化成硫酸铅(铅矾)。这样产生的铅矾与矿石中有时天然形成的铅矾性质基本相同，它们在强碱性溶液中生成碱性铅酸盐，并进而与溶液中的氰化物反应生成强碱性的不溶氰化物：PbS04+4NaOH=一Na2Pb02+Na2S04+2H203Na2Pb02+2NaCN+4H20Pb(CN)22PbO+8NaOH另外，含有铅盐和硫的金矿石，或者即使含有很少量铅矿物的黄铁矿型矿石，在焙烧时会生成一些铅化合物，它们覆盖金粒，使之在含石灰作保护碱的氰化液中几乎不溶。同时，焙砂中少量铅化合物还会在水中溶解消耗氧或在金粒上沉淀铅而干扰金的氰化。2235锌矿物锌矿物在金矿石中通常少量存在。锌矿物有闪锌矿(ZnS)、硅锌矿(Zn：SiO。)、水锌矿(3ZnCO，2H：O)、异极矿(H：Zn：SiO，(Fe，Mn，Zn)O)、锌铁尖晶石(Zn，Fe)Fe：O，)、红锌矿(ZnO)和菱锌矿(ZnCO，)。