金提取的历史发展历程.doc

金提取的历史发展历程现时所应用的许多金提取措施是以几种世纪以来已为人们所理解，或已形成的技术为基本的重力选矿、混汞法、氰化物浸出、氯化法、锌沉淀以及炭或活性炭吸附等为人们熟知至少一百年的历史而这些工艺的组合已成为绝大多数金提取流程的基本自19世纪晚期以来，始终占统治地位的作为金提取重要工艺的氰化法及其他重要的湿法冶金工艺在工业上得到应用这种发展自然的把金提取历史划分为四个时期：⑴氰化法此前的时期⑵氰化法时期⑶1972－19重要技术发展时期⑷通向21世纪时期此种分期的核心日期是采用氰化法及锌沉淀的1988年，及容许金的价格随市场动力变动，新工艺开始迅速发展的1972年1.1氰化法此前的时期1.1.1 初期历史金和铜因以自然状态产出并具有展性和延性而成为人类最早应用的金属它们很容易用原始工具进行加工金的最早应用出目前新石器时代的中东，在那里金被应用手工或粗糙的重力选矿措施从河床中收集在公元前3050年的埃及梅耐斯王朝金粒及小金条被用作货币支付的手段然而，自那时后来，金的重要用途是装饰及珠宝饰物，正如今天同样（见图1.1，1989年的黄金用途）曾在美索不达米亚的古墓里找到公元前27精加工的金装饰品。

同样，约在公元前13在埃及努比亚开始了冲积砂金矿的开采，随之而来的是浅部地下脉金的开采，初期的金的回收措施重要是多种重力选矿和人工手选有关探金首领贾森及亚尔古神话探金者们的传说也许描述出了约在公元前13，在黑海附近沙金探寻者的航海活动矿工们用羊毛层放在溜槽里捕集金在羊毛层上加上油可提高集金效率，这是矿物加工中表面化学的最早应用用汞润湿金（混汞法）似乎在公元前10就已为人所知，虽然这种措施直到好久后来（公元14）才在工业上普遍用作金回收工艺约在公元前7，土耳其生产出第一枚金币，但仅在公元前560年金的精炼工艺开发出后来，纯金币才被制造出来该工艺用盐从金金属中使银生成氯化银而除去早至公元前5，埃及人已懂得金银合金工艺1.1.2 1848年前在欧洲的发展罗马为了获得矿产财富，扩大其帝国的开拓范畴，用黄金用作进口货品的重要支付形式，特别是从中国的进口西班牙的采矿特别发展了如下工艺：水力采矿、水轮机及阿基米德螺旋机当时整个欧洲尚有兴旺的矿业学校罗马人应用一种溜槽技术，把破碎过的矿石通过装有带刺灌木的槽道进行冲洗，带刺灌木捕集金粒罗马帝国的衰落导致采矿活动的消失，直到11世纪才以中欧为基地复苏黄金的开发重要集中在德国的东部及东阿尔卑斯的哈次地区。

到公元14，混汞法及蒸馏工艺已广泛用于金的提取当中欧金银矿山的繁华在16世纪50年代忽然消失的时候，欧洲的冶金生产实践向南美传播当时的墨西哥及目前名为哥伦比亚、秘鲁、玻利维亚的南美被西班牙征服最大的初期发现之一是哥伦比亚的卡柯冲积矿床当时南美的生产重要使用原始、便宜的、劳动密集型的砂矿淘洗法1693年巴西的纳斯吉拉斯矿床被发现，直到目前仍在生产西班牙征服南美时代的怪事之一是西班牙冶金学家在南美遇到某些很不纯的哥伦比亚金，这种金与当时欧洲还不懂得的元素铂共生该物料被觉得是不能回收的，西班牙财务部命令把它作为废物排入大海南美的竞争克制着欧洲的采矿工业，直到19世纪的英国工业革命在此时期的欧洲，普遍用的金回收技术是铜板混汞法黄金也从其她欧洲征服的地区生产，如西非洲该地区14至16向欧洲出口金100万盎司在此时期，中国、日本及印度也有相称数量的黄金生产1.1.3 黄金热时代19世纪前半叶，俄罗斯是重要黄金源地，提供世界产金量的60％1744年在埃卡特堡附近开始地下黄金开采，随着附近许多冲积矿床的发现和开发，产量增多了1838年在西伯利亚的乌尔德雷河的一项发现引起了一次黄金热当时俄罗斯的金回收措施仍是原始的淘洗重力选矿。

1848年俄罗斯的金产量因美国的加利福尼亚、南美、澳大利亚的维多利亚及新西兰一系列的黄金热而黯然失色1848年加利福尼亚的黄金热，开拓了美国西部国土，极大地增进了国家的创立初期的加利福尼亚矿工在干河床找金，那里的金品位很高，加工只需要在篮筐里筛选沙里及卵石即可，此即粗糙的干式重力选矿法淘洗技术也普遍使用，但被改善的重力选矿设备所替代，如附有筛子及溜槽的摇床及长淘洗溜槽澳大利亚的黄金热开始于1851年，后来的年代里相继在新南威尔士、昆士兰、西澳大力亚及新西兰进一步发钞票矿床1882年再新西兰第一次报道使用挖泥船，美国第一台挖泥船是在1897年应用的在黄金热时代，研制出了重力选矿设备，用于解决类型广泛的大规模的矿石混汞法得到改善，涉及使用氰化钾清洁汞及铜的表面重选法及混汞法应用于破碎回路，以便在流程中尽早回收金，这种流程设计原理目前仍在应用19世纪50年代后来，随着美国、加拿大、南非许多矿脉的发现，注意力转向地下矿床的开采，这显示着第二个大量采金时代的到来1.1.4 初期的湿法冶金尽管重力选矿及混汞法有改善，但这些工艺不适应于细粒金及与硫化物伴生的金的回收1774年发现了氯气，不久就变成工业上可资运用的物料。

1848年普拉特耐尔提出一种提取金的措施：对破碎的矿石通入氯气，以产生可溶于水的氯化金，然后从溶液中用硫酸亚铁、硫化氢或炭沉淀金氯化法于1858年初次用于解决加利福尼亚州的迪特肯矿石19世纪60年代中叶多种氯化法已用于美国、南非及澳大利亚，常用以辅助已有的重力选矿回路或解决富含硫化物的精矿这些应用涉及液体氯加入的所有湿法冶金措施氯化法很少直接用于金矿石解决，重要因素是解决费用高，因而带来高边界品位的规定（约50克／吨）此外，含砷化物锑化物及大量硫化物的矿石在氯化前必须先氧化在19世纪预氧化工艺也已用于氰化法在19世纪末20世纪初的年代里，几种其他能溶解金和银的化学试剂的特性为人所知这些试剂涉及溴及溴化物、氰化物、硫代硫酸盐、及硫脲溶液1.1.5初期火法冶金从发现混汞法时起，富含金的汞用蒸馏法排除，剩余的海绵金加助溶剂熔炼产生金锭对具有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿及其他重矿物的重选金精矿，则加入钾碱、硼砂、硝石以排除杂质整个19世纪，多种含高品位金的铅、银、铜矿石及精矿用火法冶金措施解决，这些措施是：①在铅熔池里直接融化；②与富铅溶剂直接熔炼；③与溶剂熔炼以产生冰铜，随后与富铅溶剂再熔炼；这些工艺产生铅金银合金，其原理与已知的试金分析技术相似。

其产品用灰吹法清除铅，剩余贵金属合金，再用当时可运用的4种措施之一进行分离：①硝酸法；②与硫、黄铁矿，或与硫化锑、硫及一氧化铅混合物一起进行硫化以产生硫化银及金银合金，合金可用硝酸来纯化；③氯化法（米勒工艺）产生不溶的氯化银以除去银，而剩余可溶性氯化金中的金；④在氰化钾池中电解精炼；1868年开始在美国浮现一种焙烧－熔炼联合工艺在氯化工艺开发的同步焙烧预解决也被开发用以氧化精矿1.2 氰化法的一百年1.2.1 氰化法的发明1783年瑞典的席莱辨识出金可溶于氰化物溶液；19世纪40年代至50年代由俄罗斯的埃尔金顿等、德国的埃尔斯耐尔、英国的法拉第研究，埃尔金顿申请了用氰化钾溶液电镀金和银的专利1867年美国的雷伊获得了一种金银矿石氰化物浸出工艺的专利，虽然该法从未应用过氰化法工艺是在1887－1888年间由麦克阿瑟与福雷斯特兄弟获得专利的并不久发展为工业工艺一方面是1889年在新西兰的克朗矿实现该工艺迅速扩展，1891年用于墨西哥、美国的某些矿氰化法的开发对南非德兰的矿是很及时的，该矿石金品位低、细粒嵌布于硬岩中，用氰化法使回收率从本来的70％提高到95％挽救了日益下滑的公司，这可从南非的金产量从1988年的30万盎司如下增长到1989年的300万盎司得到证明。

1.2.2 流程的发展南非中央兰德最早的金厂流程涉及筛分、破碎、手选废石、捣碎磨矿、混汞法、氰化物浸出、固液分离及锌沉淀回收金用脱水锥及耙式分级机进行闭路磨矿从19开始应用管式磨对破磨系统进行进一步改善1904－19间氰化厂设备采用朵尔分级机而得到革新美国的朵尔发明了持续、大容量的分级、过滤及浓密设备这种特为黄金工业研制的工艺后来已普遍应用于整个采矿工业大概在同一时期，美国的奥利弗研制了持续真空过滤机，同步用空气搅拌的新西兰布朗及墨西哥帕丘卡槽被引进用于矿浆搅拌高而窄的槽目前仍在某些厂应用，但是大的、效益好的机械搅拌机目前已很流行从1890－19左右，磨矿所得到的粗砂和细泥部分进行分别解决其后，过滤及细砂解决设备的改善使叫做“全矿泥”的工厂引入工业应用到1946年在兰德有53个大厂在运营，其中29个厂采用全矿泥流程，24个厂采用粗砂及矿泥流程，解决吨位中只有13％作为粗砂解决从磨矿回路中得到的矿泥在空气搅拌槽中用氰化物浸出然后把浸出矿浆过滤以产生含金溶液这种工艺目前仍然是目前运转中的许多金厂的基本，只是约在1980年炭浆法引入后才有较大的变化到1922年，捣碎磨矿产品的直接混汞法已被洗矿溜槽所替代，该设备对混汞法的给料先进行富集，以便极大地减少必须使用的汞量。

这种变化由于健康及安全的因素得到推动，并带来了在磨矿回路中重力选矿技术的某些改善，例如使用跳汰机、约翰逊转鼓及摇床以回收粗粒金在20世纪80年代后期约有80％的南非金来自重选精矿在氰化法的发展过程中，从氰化物溶液中回收贵金属组分已得到极大注意，初始的回收措施涉及用锌屑沉淀置换（麦克阿瑟法）及电解槽（西门子－哈尔斯克及泰恩顿法）锌沉淀效率可用下述措施得到提高：①在锌箱中用锌粉而不用锌屑；②引入脱气法；③在沉淀前，往溶液中加入少量可溶性铅盐；1894－1899年间西门子及哈尔斯克电解工艺在几种工厂中得到开发和应用，特别用于解决矿泥倾析产生的稀溶液在一种敞开的槽系统中采用了铁阳极和铅阴极，19奎斯引入了另一种有泰恩顿发明的电解槽，该槽采用了一种铁阳极和一种碳片阴极的封闭槽，虽然这些槽在技术上是成功的，但没有经济上的可行性直到目前，还没有一种从稀薄的、不纯的原矿浸出液电积金的工业化工艺浮现1910－1930年间，浮选法被引入解决贱金属硫化矿矿石，浮选法不久就被应用于含金硫化矿及游离金精矿的回收初期的例子有美国加州的帝国矿、澳大利亚昆士兰的莫根山矿及加拿大的勒罗伊矿1935年浮选法在南非得到应用，在那里对粗砂部分采用浮选法产生富硫化物精矿，然后进行再磨及氰化浸出。

浮选精矿也进行浸出，但只需要较短的停留时间此法在一定限度上获得较高的金回收率而成本较低，这就使低品位硫化矿经济得到解决1.2.3 活性炭从水溶液中用活性炭吸附贵金属离子或络合物是在19世纪初一方面有记载的在19世纪 90年代活性炭被觉得对兰德金厂的锌置换沉淀法的也许替代方案但那时只懂得回收金的途径是燃烧炭并冶炼所得到的灰，炭不能再反复使用加上锌沉淀技术的改善，使这一技术缺少竞争力第一次应用颗粒炭的炭浆法也许是1949年的日解决能力为250吨／日洪都拉斯的柯潘厂饱和炭卖到一家冶炼厂1950年美国运转着一座500吨／日的炭浆厂炭浆法技术专利权1951年批准在此期间，美国矿务局做了大量重要工作，她们设计出从活性炭回收金的工艺，并且使活性炭可以再运用进行洗脱产生金富集的溶液，然后再从溶液中把金电积到钢棉阴极最初，用苛性硫化钠液洗涤，但该法不能把银从炭上洗脱然而，这一过程导致成功的发展了使用氰化钠及氢氧化钠的扎德拉大气压洗脱工艺1.2.4 变化中的经济气候1934年1月美国政府把黄金官方售价定为每盎司35美元，从1950年到1972年黄金采矿业在此限价下遭遇严重困难，由于黄金生产成本随通货膨胀而呈全球性的增长，成果是利润率下降。

这就扼制着金工业并导致了地质勘探受限制、科学研究与开发减少以及新投产的矿山减少，在此期间金银的重要产量来自铜及铅加工的副产品1973年浮现的美元贬。