《黄金选冶加工》是作者在多年黄金选冶生产实践基础上结合*新提金工艺撰写而成，旨在为读者提供一本兼具黄金选冶专业知识体系和生产实践成功案例双重特色的参考资料。《黄金选冶加工》涵盖黄金的工艺矿物学及选矿工艺、难处理金矿的预处理、氰化浸金及非氰提金工艺、含金溶液提金及金精炼、铜阳极泥提金、高纯金制备与应用等内容，贯通黄金全产业链上下游。《黄金选冶加工》通过大量生产实践案例介绍，辅助读者理解黄金资源选冶过程涉及的基础物理化学知识，以期促进实践与专业知识的无缝衔接。《黄金选冶加工》还详细介绍了紫金山金铜矿大型露天堆浸实践，为读者沉浸式理解黄金提取涉及的物理化学原理提供了参考。

目录
序
前言
第1章 金的性质及主要资源分布 1
1.1 金的历史 1
1.1.1 金的起源 1
1.1.2 金的发现 1
1.2 金的性质及用途 2
1.2.1 物理性质 2
1.2.2 化学性质 3
1.2.3 金的化合物 4
1.2.4 金的用途 6
1.3 金成矿特征及分布特点 8
1.3.1 金的成矿特征 8
1.3.2 世界黄金资源分布特点 11
1.3.3 中国黄金资源分布特点 13
参考文献 14
第2章 含金资源及富集工艺 15
2.1 金矿资源概况 15
2.1.1 金矿产状 15
2.1.2 金矿类型 16
2.1.3 金的赋存特征 16
2.1.4 金的嵌布特性 18
2.2 金矿富集工艺 20
2.2.1 重选法 20
2.2.2 浮选法 39
2.3 其他含金物料 64
2.3.1 阳极泥 64
2.3.2 电子垃圾 65
参考文献 65
第3章 难处理金矿的预处理 67
3.1 难处理金矿概述 67
3.1.1 难处理金矿的类型 67
3.1.2 难处理金矿的成因分析 68
3.1.3 难处理金矿常用预处理方法 69
3.2 难处理金矿焙烧氧化预处理 70
3.2.1 焙烧氧化预处理基本原理 71
3.2.2 焙烧氧化预处理工艺特点 75
3.2.3 典型案例 76
3.3 难处理金矿加压氧化预处理 80
3.3.1 加压氧化预处理基本原理 80
3.3.2 加压氧化预处理工艺特点 84
3.3.3 典型案例 89
3.4 难处理金矿生物氧化预处理 95
3.4.1 生物氧化预处理基本原理 95
3.4.2 生物氧化预处理工艺特点 96
3.4.3 典型案例 97
参考文献 102
第4章 氰化浸金工艺 104
4.1 氰化物浸金原理 104
4.1.1 氰化物浸金热力学 107
4.1.2 氰化物浸金动力学 110
4.2 影响氰化浸出的因素 114
4.2.1 氰化物与氧浓度的影响 114
4.2.2 温度的影响 115
4.2.3 浸出时间的影响 115
4.2.4 保护碱的影响 115
4.2.5 金粒度的影响 116
4.2.6 搅拌强度的影响 117
4.2.7 伴生矿物的影响 118
4.3 氰化浸出工艺类型 120
4.3.1 渗滤氰化槽浸 120
4.3.2 渗滤氰化堆浸 121
4.3.3 搅拌氰化浸出 122
4.4 堆浸工艺及实践 123
4.4.1 堆浸法提金发展历程 123
4.4.2 堆浸法提金工艺特点 126
4.4.3 国内金矿堆浸实践 126
4.4.4 国外金矿堆浸实践 140
4.5 槽浸工艺及实践 144
4.6 其他浸金工艺 147
4.6.1 硫代硫酸盐法 147
4.6.2 氯化法 150
4.6.3 溴化法 153
4.6.4 碘化法 154
4.6.5 硫脲法 156
4.6.6 石硫合剂法 158
4.6.7 新型环保药剂 160
参考文献 161
第5章 含金溶液提金及金精炼 163
5.1 炭吸附法提金 163
5.1.1 活性炭吸附金 163
5.1.2 载金炭提金 168
5.1.3 活性炭再生 172
5.1.4 典型案例 176
5.2 锌粉置换法提金 179
5.2.1 锌粉置换金的原理 180
5.2.2 锌粉置换影响因素 180
5.2.3 锌粉置换关键工艺 181
5.3 粗金提纯 183
5.3.1 火法 183
5.3.2 化学法 183
5.3.3 电解法 186
5.3.4 萃取法 194
5.3.5 典型案例 198
参考文献 199
第6章 铜阳极泥提金 201
6.1 铜阳极泥来源 201
6.2 铜阳极泥物化特征 201
6.3 铜阳极泥提金技术 203
6.3.1 电解法回收金 204
6.3.2 化学法回收金 209
6.3.3 萃取法回收金 213
6.4 卡尔多炉工艺 215
6.4.1 阳极泥浸出预处理 215
6.4.2 卡尔多炉熔炼 233
6.4.3 银电解精炼工艺 253
参考文献 267
第7章 高纯金制备与应用 268
7.1 高纯金的性质及应用 268
7.2 高纯金制备技术进展 269
7.2.1 电解法 269
7.2.2 化学还原法 276
7.2.3 溶剂萃取法 278
7.3 高纯金制备案例 280
7.3.1 王水溶金 281
7.3.2 水解脱杂 282
7.3.3 萃取还原 284
7.3.4 退火熔铸 285
7.4 高纯金应用案例 286
7.4.1 键合金丝 286
7.4.2 溅射靶材 289
7.4.3 蒸镀颗粒 292
7.4.4 导电金球 298
7.4.5 氰化亚金钾 300
7.4.6 亚硫酸金钠 303
7.4.7 泡泡金 305
参考文献 306
附录 黄金选冶加工案例视频分析 309
附录一 金精矿焙烧-氰化提金工艺 309
附录二 加压预氧化-氰化提金工艺 311
附录三 载金炭解吸-湿法提金工艺 313

第1章 金的性质及主要资源分布
　　1.1 金的历史
　　金的化学符号为Au，源自其拉丁文名称Aurum，意为“灿烂的黎明”。作为人类*早认知和利用的贵金属之一，金凭借其*特的物理化学特性和广泛的应用价值，在人类文明发展进程中扮演着不可替代的角色。从经济金融到科学技术，从工业制造到艺术创作，黄金始终占据着重要地位。其起源、开采、利用及传播的历史轨迹，不仅深刻影响了世界文明进程，更成为人类社会发展史中不可或缺的重要组成部分。
　　1.1.1 金的起源
　　金的起源可追溯至宇宙大爆炸后数十亿年的天体演化过程。现代天体物理学研究表明，金元素的形成与高能天体物理事件密切相关。在超新星爆发或中子星并合等极端宇宙环境中，剧烈的核合成过程促使原子核发生重组，从而形成金等重元素。然而，此类高能事件在宇宙中发生频率较低，导致金在宇宙元素丰度分布中相对稀缺。
　　地球系统中的金矿床主要源于复杂的地质动力学过程。根据现代地质学理论，金的地质富集主要与以下机制相关：*先，火山活动是金元素迁移富集的重要途径，岩浆在上升过程中携带金元素，通过火山喷发或次火山作用形成含金火山岩系；其次，板块构造运动引发的造山作用、变质作用以及岩浆侵入活动，促使地壳深部的金元素活化迁移，在有利的构造部位沉淀富集，形成具有经济价值的金矿床。然而，金矿床的形成往往需要经历漫长的地质年代(通常为数百万年至数亿年)，这一特性决定了地球金资源的有限性。此外，金具有极高的化学惰性，在自然界中多以单质形式存在，这使得原生金矿石通常具有较高的纯度。
　　1.1.2 金的发现
　　金的发现时间可追溯至远古时代。早在公元前4000年，古埃及文明就已开始系统性地采集和利用黄金，并将其视为太阳神的神圣象征。随着人类文明的发展，黄金在古希腊、古罗马以及古印度等主要文明中心均扮演着重要角色，其用途涵盖宗教祭祀、货币流通、权力象征及艺术装饰等多个领域。
　　在古埃及文明中，黄金被广泛应用于法老墓葬品的制作，其中*具代表性的是图坦卡蒙法老的黄金面具。古希腊文明则将黄金与不朽和荣誉相联系，用于奥林匹克优胜者的奖励。古罗马帝国时期，黄金的货币功能得到充分发展，奥里斯(Aureus)金币的广泛流通标志着黄金成为古罗马帝国经济体系的重要支柱。中世纪后期，随着地理大发现时代的到来，欧洲殖民者在非洲和美洲发现了大规模金矿资源，由此引发的全球性淘金热潮不仅重塑了世界经济格局，更为欧洲资本主义的兴起提供了重要的资本积累。
　　在中国文明发展史上，黄金同样具有深远的文化内涵和经济价值。早在商朝(公元前16世纪)，黄金已被用于制作祭祀礼器和贵族饰品，并开始具备货币功能。至周朝，黄金成为王权象征，被广泛用于制作礼仪器具。春秋战国时期，黄金在诸侯国间的贸易和外交活动中扮演着重要角色。秦始皇统一六国后，正式确立黄金的法定货币地位，这一制度在汉代得到进一步巩固和发展。随着冶金技术的进步，汉代黄金产量显著提升，其应用范围扩展至建筑装饰和艺术品制作领域。唐代以来，黄金在佛教艺术和贵族生活中占据重要地位，成为身份与财富的象征。
　　在现代社会，黄金依然保持着其*特的战略地位。作为国际货币体系的重要组成部分，黄金储备量是衡量国家经济实力的关键指标之一。同时，凭借其优异的物理化学特性，黄金在珠宝*饰、航空航天、医疗设备及电子工业等高科技领域发挥着不可替代的作用，持续推动着现代科技文明的发展。
　　1.2 金的性质及用途
　　1.2.1 物理性质
　　金位于元素周期表中第六周期、第ⅠB族，与铜、银同属铜族元素。其电子构型为[Xe]4f1？5d1？6s1，常见氧化态为+1价和+3价。金的原子序数为79，相对原子质量为196.97。金具有较大的密度，其密度随物相转变呈规律性变化。在常温(20℃)下，金的密度为19.32g/cm3；当温度升至熔点(1064℃)时，固态金的密度降至18.47g/cm3，液态金的密度进一步降低至17.36g/cm3。这种密度变化规律与金属原子热运动加剧导致的晶格膨胀密切相关。金的熔点为1064℃，沸点为2808℃，莫氏硬度为2.5～3。此外，金具有较高的电负性(2.54)、电离势(890.1kJ/mol)和标准电极电位(+1.692V)，这些特性共同决定了金在热力学上的惰性特征，使其在自然界中主要以单质形式存在。
　　金展现出优异的机械加工性能，其延展性在金属材料中尤为突出。现代材料加工技术可将黄金轧制成厚度仅10nm(0.00001mm)的超薄薄膜，同时1g高纯金可拉制成长度达3.5km、直径4.3μm(0.0043mm)的极细金丝(图1-1)。然而，金的力学性能对杂质元素极为敏感，当金中含有微量铅(Pb)、铋(Bi)、碲(Te)、镉(Cd)、锑(Sb)、砷(As)、锡(Sn)等杂质时，其机械性能显著劣化。具体而言，当金丝中铅含量达到0.01%时，材料即表现出明显的脆性特征；若铋含量增至0.05%，材料的机械强度将严重降低，用手即可将其粉碎。这种性能劣化现象主要归因于杂质元素在晶界处的偏析及其导致的晶界脆化效应。
　　图1-1 金丝
　　金具有优异的导电和导热性能。金的电导率仅次于银和铜，其电导率为银的76.7%，位列金属电导率第三位。金的电阻率表现出明显的温度依赖性：在0℃时为2.06×10？？Ω cm，20℃时升至2.25×10？？Ω cm，25℃时达到2.42×10？？Ω cm，呈现出正温度系数特性。在导热性方面，金的热导率为315W/(m K)，约为银热导率的74%，位居金属热导率第二位。
　　金在常温下具有极低的蒸气压，表现出极小的挥发性，但其表面具有较强的气体吸附能力。研究表明，在450℃条件下，金可吸附相当于其体积40倍的氧气。在熔炼过程中，金的挥发损失主要源于其对气体的强吸附特性，同时受炉料成分和气氛环境的显著影响。在1000～1300℃的熔炼温度范围内，金的挥发损失率为0.01%～0.25%。当熔炼合金中含有5%的锑或汞时，金的挥发损失率可增至0.2%。此外，在不同气氛环境下，金的挥发损失率差异显著：在煤气环境中的挥发损失率是空气中的6倍，而在CO气氛中的挥发损失率则是空气中的2倍。这些现象与金在不同气体环境中的表面活性和化学反应特性密切相关。
　　1.2.2 化学性质
　　金的化学性质非常稳定，常温或高温条件下，金不与空气中的水、硫、氧等发生反应，具有良好的耐腐蚀性。在常温条件下，金对单一酸、碱介质均表现出惰性，包括无机酸(如HNO？、HCl、H？SO？、HF)和有机酸体系。然而，在混合酸体系中，金可发生溶解反应，特别是在浓硝酸-浓盐酸(王水)和硫酸-硝酸混合体系中。值得注意的是，在强氧化剂(如H？IO？、MnO？)存在下，金可溶于浓硫酸体系；在高温条件下，金还可溶于无水硒酸(H？SeO？)。尽管金在高温下对H？、O？、N？、S、C等保持惰性，但可与卤素元素发生化学反应：在加热条件下可与F？、Cl？、I？发生反应，在高温下可与Br？发生反应。
　　金的溶解特性具有显著的选择性。除王水和卤素溶液外，在氧化条件下，金可溶于碱金属或碱土金属氰化物溶液。此外，金还可溶于多种介质，包括碱金属硫化物、酸性硫脲、硫代硫酸盐、多硫化物溶液，以及在碱金属氯化物/溴化物存在下的铬酸-硒酸-硝酸-硫酸混合体系，以及任何能够产生新生氯的混合溶液。
　　金可形成多种价态的化合物，主要包括+1价和+3价两种氧化态。其化合物体系涵盖硫化物、氧化物、氰化物、卤化物、硫氰化物、硫酸盐、硝酸盐、氨化物等无机化合物，以及烷基金、芳基金等有机金属化合物。然而，金的化合物普遍存在热稳定性差的特点，在受热或光照条件下易发生分解。这些化合物易被还原，可被电负性更强的金属(如Mg、Zn、Fe、Al等)、特定有机酸(如甲酸、草酸等)以及还原性气体(如H？、CO、SO？等)还原为单质金。
　　1.2.3 金的化合物
　　1.氧化物
　　(1)一价氧化物：氧化亚金(Au？O)。Au？O不能由Au直接氧化获得，而是将AuOH小心加热至208℃脱水而得。Au？O为紫灰色粉末，不溶于水，易于盐酸和王水，受热分解成单质金；在氨水溶液中反应生成爆炸性金的氮化物Au？N NH？。Au？O还可以用氧化金和硫代硫酸钠(俗称大苏打)溶液反应制得，反应式为
　　Au？O？+4Na？S？O？+2H？O=4NaOH+Au？O+2Na？S？O？
　　(2)三价氧化物：氧化金(Au？O？)。Au？O？是两性化合物，可由热分解Au(OH)？制得，为棕黑色粉末，不溶于水，溶于无机酸，也溶于KOH溶液。Au？O？很容易被H？或CO还原为Au，与氨水反应生成易爆化合物雷金。
　　(3)氢氧化物：氢氧化亚金(AuOH)、氢氧化金[Au(OH)？]。金的氢氧化物可由下列反应制得。
　　AuCl？+xKOH？Au(OH)？+xKCl(x=1，3)
　　AuOH是将KOH加到AuCl溶液中，制得深紫色沉淀AuOH，不溶于水，溶于KOH溶液，生成K[Au(OH)？]。Au(OH)？是将苛性碱溶液加入HAuCl？沉出黄褐色Au(OH)？，实际上是水合金酸HAuO？ H？O，为两性化合物。Au(OH)？溶于浓HNO？，稀释溶液，又生成Au(OH)？沉淀，用此法可精制Au(OH)？。与氨水反应生成雷金，H？或CO在低温时即可将Au(OH)？还原为单质金。向沸腾的AuCl？溶液中加入K？CO？也可制得Au(OH)？。
　　2.硫化物
　　金的硫化物有Au？S、Au？S？和Au？S？。黑色的硫化亚金可通过向酸化的[Au(CN)？]？溶液中通入H？S得到。将H？S通入Au？Cl？乙醚溶液可制得Au？S？，它是不溶于水的黑色固体，加热到197～240℃时分解。Au？S能溶于碱金属氰化物或多硫化物溶液。
　　3.卤化物
　　卤素(F、Cl、Br、I)均能与金形成化合物。氟化金(AuF？)是一种很强的氟化剂，是在300℃下用Au？Cl？氟化而成的橙色结晶，为吸水性物质，可溶于水和乙醇，易挥发，150～180℃温度下升华，在500℃时分解。
　　无水氯化金(Ⅲ)和溴化金(Ⅲ)都是红色结晶，而AuCl？ 2H？O为橙黄色。其可在200℃下由金与Cl？、Br？直接作用制得。AuCl？和AuBr？在固体和蒸气时均为二聚体Au？X？。氯化金也可由金粉与氯化铁或氯化铜作用制得。
　　Au+3FeCl？？AuCl？+3FeCl？
　　Au+3CuCl？？AuCl？+3CuCl
　　4.配合物
　　一价金离子Au(Ⅰ)在水溶液中能生成多种稳定的配合物，*主要的是[Au(CN)？]？、[Au(S？O？)？]3？、[Au(SCN)？]？和[Au(NH？CSNH？)？]？等。金氰配合物[Au(CN)？]？非常稳定，平衡常数(lgβ)达38.3。蒸发含[Au(CN)？]？的溶液可以游离出金氰酸HAu(CN)？，或得到结晶状的化合物，如KAu(CN)？。
　　金溶解在王水或Au？Cl？溶解在盐酸中可生成稳定的平面正方形结构的[AuCl？]？配合物。蒸发[AuCl？]？的水溶液得到氯金酸的黄色结晶[H？O][AuCl？] 3H？O。当溶液中存在K？、Na？时，也能得到其水溶性盐，如KAuCl？ 2H？O与NaAuCl？ 2H？O。
　　在工业应用中，氰化亚金钾[KAu(CN)？]和氰化亚金钠[NaAu(CN)？]是氰化镀金的主要原料。这些化合物可通过将AuCN溶于KCN或NaCN溶液，或在氧化剂存在下将金溶解于KCN或NaCN溶液后浓缩结晶制得。此外，亚硫酸金钠(Na？[Au(SO？)？])是无氰电镀金的主要原料之一。其典型制备方法如下：先采用王豆包：
　　水溶解金颗粒，随后通过添加氢氧化钠(NaOH)调节溶液pH至弱碱性，使金以Au(OH)？形式沉淀析出。经热水洗涤去除表面杂质后，