贵金属.基础知识及金银饰品的保养
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金氯酸(HAuCl4·3H2O)呈黄色的针状结晶形态产出,将其加热至120℃ 时,转变为三氯化金。在140~150℃下将氯气通入金粉中,可获得吸 水性强的黄棕色三氯化金,它易溶于水和酒精中,将其加热至 150 ~ 180℃时,分解为氯化亚金和氯气,加热至200℃以上时,分解为金和 氯气。
金的氰化物
含碲化金矿石
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。
金的主要化合物
金的原子最外层有一个 s 亚层电子,而次外层有 18 个电子 (s2p6d10)。这种次外层18个电子的结构在一定条件下可能 会失去部分电子,因此,金、银、铜在其化合物中的氧化 价不仅仅只是失去1个最外层的s电子,而表现+1价,同时 次外层的S、d轨道的电子也可能参与得失而表现为: +2和 +3价。金的氧化价为+1价和+3价。
金虽然是化学性质极稳定的元素,但在一定条件下仍可制 得许多金的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 合物、烷基金和芳基金等化合物。浓氨水与氧化金或氯金 酸溶液作用可制得具有爆炸性的雷酸金。 金在化合物中常呈1价或3价状态存在,与金的提炼有关的 主要化合物为金的氯化物、氰化物及硫脲化合物等。
法来处理重选金精矿和浮选金精矿。但成本较高。
金汞齐
金与汞可以任何比例形成合金,金汞合金称为金汞齐,金 汞齐因含金量不同可呈固体或液体状态存在。将金块浸泡 在汞液中,且持续足够长的时间,随着金的吸汞作用,从 金块的表面至心部,汞的浓度逐渐下降,形成的金汞齐将 以各种中间相和固溶体形态出现,若沿金块的横断面切开 可见如图所示的变化,从心部开始逐渐变化的顺序为:固 体金、Hg在Au中的固溶体、Au3Hg、Au2Hg、AuHg2、 液态含金的汞、纯汞液体。
我国铂族金属的生产和科研是近40年才发展起来的,特别是近20年随着 我国国际贸易的增强及高科技的迅猛发展,我国贵金属的科研与生产出 现了前所未有的大好形势。
科技要进步,生产要发展,要使我国在贵金属领域尽快赶超世界先进水 平,这就要求我们学习和掌握贵金属选冶基础理论知识和先进的生产工
世界黄金分布
世界上有80多个国家生产金。南非占世界查明黄金资源量和储量基础 的 50%,占世界储量的38%;美国占世界查明资源量的 12%,占世 界储量基础的 8%,世界储量的12%。除南非和美国外,主要的黄金 资源国是俄罗斯、乌兹别克斯坦、澳大利亚、加拿大、巴西等。在世 界80多个黄金生产国中,美洲的产量占世界33%(其中拉美12%,加 拿大7% ,美国14%);非洲占 28% (其中南非 22%);亚太地区 29%(其中澳大利亚占 13%,中国占7%)。年产100吨以上的国家, 除前面提到的 5 个国家外,还有印度尼西亚和俄罗斯。年产 50 吨— 100吨的国家有秘鲁、乌兹别克斯坦、加纳、巴西和巴布亚新几内亚。 此外墨西哥、菲律宾、津巴布韦、马里、吉尔吉斯坦、韩国、阿根廷、 玻利维亚、圭亚那、几内亚、哈萨克斯坦也是重要的金生产国。
氰化法提金
氰化法提金的工 艺流程图如下: 在此流程中, 方案I使用于含有粗 大金粒矿石; 方 案 II 为 浮 选 氰 化 法; 方案 III 为全泥氰化 法。 .
黄金的特点与计量单位
韧性高,延展性极佳(延展性在金属中最高) 柔软性好,易锻造(不宜镶嵌宝石,装饰功能较差)
良好的导电性和导热性
例子:1g黄金可拉成2500米长,直径为0.0043毫米的细丝
炭再生法
酸洗和加热活化。 酸洗法是采用稀盐酸或稀硝酸(浓 度一般为5%)在室温下洗涤解 吸炭,作业常在单独的搅拌槽 中进行,此时可除去碳酸钙和 大部分贱金属络合物,酸洗后 的炭须用碱液中和及用清水洗 涤,然后才能将其送去进行热 活化再生。 热活化再生是为了较彻底地除去不 能被解吸和酸洗除去的被吸附 的无机物及有机物杂质,多数 金选厂是定期地将酸洗、碱中 和及水洗涤后的解吸炭送入间 接加热的回转窑中在隔绝空气 的条件下加热至650℃,恒温30 分钟,然后在空气中冷却或用 水进行骤冷。
金矿冶炼
金矿的冶炼分为:
(1) 搅拌浸出法: 搅拌氰化是将矿石或精矿经细磨浓缩后在搅拌浸出槽中进 行氰化浸出。
(2)活性炭吸附法
金走向
按浸出与吸附的组合方式不同分为炭浆法和炭浸法。炭浆 法是先氰化后吸附而炭浸法是浸出与吸附同时进行。
碳 循 环
炭浆工艺由预筛、氰化浸出、吸附、解析、电解 (或电积)和炭再生作业组成。 A 预筛。目的是除去矿浆中的杂质,通常筛上是木 屑。
金的氯化物
金的氯化物有氯化亚金 AuCl 和三氯化金 AuCl3,它们可呈固态存在, 但在水溶液中不稳定,分解生成络合物。金粉与氯气作用生成三氯化 金。三氯化金溶于水时转变为金氯酸: 2Au+3C12=2AuCl3 AuCl3+H2O=H2AuCl3O H2AuCl3O +HCl=HAuCl4+H2O 金易溶于王水中,其反应式如下: HNO3+3HCl=C12+NOCl+H2O 2Au+3C12+2HCl=2HAuCl4
金的氰化物有氰化亚金和三氰化金,三氰化金不稳定,无实际意义溶 于。氰化物溶液中,金呈络阴离子形态存在于氰化液中:
4Au+8NaCN+O2+2H2O=4NaAu(CN)2+4NaOH
将金氰络盐溶于盐酸并加热时,金氰络盐分解并析出氰化亚金沉淀
NaAu(CN)2+HCl=HAu(CN)2↓+NaCl 在加热至50℃时,HAu(CN)2=AuCN↓+HCN↑ 金化合物在氯化合物溶液或氰化合物溶液中,金几乎均呈络阴离子形 态存在,如[AuClO]2-、[AuCl2]-,[AuCl4]-,[Au(CN)2]-等。氰化液中 的金常用锌(锌丝或锌粉)、铝等还原剂将其还原,也可采用电解还原 法将金还原析出。
•
足金
含金量≥990‰ 印记为:足金、990金、gold990 或 g990 K金的含金量算法纯黄金为24K,如果将纯金分为24份,一份就是1K。 例如:18K金的含金量是多少? (印记:AU750 或 G18K)
金走向
酒 精 解 析 法 : 在 8 0 ℃ 和 常 压 下 , 用 NaCN0.1% 和 NaOH1%溶液,再加入体积分数为20%的酒精作解析液。 美国矿务局的海宁发明的方法 高压解析法:用NaCN1% 和 NaOH 1%溶液,在160 ℃和 0.35MPa的压力下,解析2~9小时。美国矿务局的波特发明 南非英美公司法( A.R.R.L法) : 在解吸柱中采用 0.5~1 % 个炭体积的热(93~110℃)10% NaOH溶液(或5%NaCN +2%NaOH溶液)接触 2~6小时,然后用 5~ 7个炭体积的 热水洗脱,洗脱液流速为每小时三个炭体积,总的解吸时 间为9~20小时,其优点类似于高压解吸法,但需多路液流 设备,增加了系统的复杂性。
中国金矿分布
中国金矿资源储量为2000t,居世界第七位。根据金矿床特征与区域地质条件,我国金矿资源的主 要分布可划分为以下九个成矿区:
(1)东北北部砂金矿区:主要有黑河、呼玛、乌拉嗄和桦川一带的砂金矿,属河流冲积砂矿,近年来 又找到原生金矿床。 (2)燕辽金矿区:包括吉林东部及河北东部的一些金矿床,如夹皮沟、金厂峪、五龙、张家口等金矿, 多数为含金石英脉矿床。 (3)山东金矿区:这一地区的金矿床储量和产量均居全国第一,有玲珑金矿等含金石英脉矿床,有三 山岛、焦家、新城等蚀变花岗岩型大型金矿床。 (4)东南地区金矿床:包括湘、桂的脉金。此地区金矿较多,但规模较小,湘西金矿为本区最大。 (5)秦岭一祁连山金矿区:本区矿脉成群、晶位高、多金属共生,代表性矿山有秦岭、文峪、潼关等 金矿。 (6)西南地区:金沙江流域及四川盆地的一些河流的砂金矿区、贵州的卡淋型金矿等。 (7)台湾金矿区:最有名的为金瓜石金矿。 (8)新疆金矿区:自治区北部以及阿尔泰山区的西南部脉金和东南部砂金。 (9)西藏金矿区:分布于雅鲁藏布江以南各支流两侧的阶地之中。
1gwk.baidu.com金可碾成面积为0.5平方米,厚0.00001毫米的薄膜
黄金的重量单位 克(g )、盎司(ounce) 1盎司=31.1g 1两=31.25g 1㎏=1000g 1㎏=2市斤=20两
纯度计量单位国际上通用计量单位为K。“四九金”(99.99%) 为24K。
黄金的分类
• 千足金
含金量≥999‰(首饰成色命名中最高值) 印记:千足金、999金、gold999 或 g999
金的硫脲化合物
有氧存在时,金易溶于酸性硫脲液中,其反应可表 示如下:
4Au+8SCN2H4+O2+4H+→4[Au(SCN2H4)2]++2H2O
金在酸性硫脲液中呈络阳离子形态存在。
硫脲溶金所得贵液,根据其所含金量的高低,可采
用铁、铝置换或电积方法沉金,金泥溶炼得到合质
金。
硫脲法提金是一项无毒提金新工艺,我国已采用此
B 吸附。来自浸出的矿浆连续经过几个串联的吸附 槽,用活性炭吸附矿浆中的金。影响吸附效率的 因素有:每吨矿浆中炭的浓度、吸附槽数目、炭 移动的相对速度、矿浆在吸附段的停留时间和炭 的载金量等。
通常每升矿浆加炭 40 克,吸附槽 4~7 个,吸附率 99%以上。
C、解析。 常压解析法:在85℃的常压下,用 NaCl和 NaOH各1%的 溶液从载金炭上解析金,适用小规模生产。1952年美国扎 德拉发明的著名方法。
贵金属基础知识、 及金银饰品保养
高康能
2014.9.11
前
言
贵金属系指金、银和铂族元素(钌Ru、铑Rh、钯Pd、锇Os、铱Ir、铂Pt ) 它们之所以誉为贵金属是由于他们的物理、化学性质极其稳定,色泽瑰丽, 在人类生活中常被用作贵重首饰和货币;在现代高科技中,它们因性质优良 而广泛应用于航天、航空、通讯、电子、军工、汽车、医药等领域;然而因 其在地球上的资源稀少而分散,故显得格外珍贵。 对于金、银,人类的提炼和使用大约有5000年的历史,被称之为古代金属; 铂族元素则不然,人们从知道到应用,至今不过200余年,是一个年青有为 的金属家族。
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,也溶于氯水、溴水、碘化钾和氢碘酸中。
金 矿 床 类 型 、品 位 和 矿 石
金矿床分为脉金矿床与沙金矿床
元素在矿体中的含量就是品味,金的品位通常用克每吨 g/t 表示, 一般常用1 g/t作为边界品位,大于1g/t 的矿体就可以作为工业矿体, 其开发成本与利润相当。 自然金:形状\粒度:+70微米、-70~1和-1微米。 多金属含金矿
铂
钯
铱
钌
锇
铑
黄 金 篇
我国在世界上,是最早提炼和使用金、银的文明古国之一。特别是改革 开放以来,我国黄金、白银的科技和生产有了飞跃的进步和发展,目前 我国黄金、白银生产产量已名列世界前矛(分别为第四和第五位)。
南非:275吨(11.0%);美国:260吨(10.5%);澳大利亚:251吨 (10.2%);中国:240吨(9.7%);秘鲁:203吨(8.2%);印度尼 西亚:167吨(6.8%);俄罗斯:152.6吨(6.2%);加拿大:104吨 ( 4 .2 % ) ; 巴 布 亚 新 几 内 亚 : 6 6 . 7 吨 ( 2 .7 % ) ; 加 纳 : 6 3 .1 吨 (2.6%);其他:699吨。全球总产量:2469吨。 2009世界各国黄金储备排行榜,据世界黄金协会的数据显示,世界黄金 储备情况是:美国8133.5吨、德国3412.6吨、世界货币基金组织(IMF) 3217.3 吨、法国 2508.8 吨、意大利 2451.8 吨、中国 1054 吨、瑞士 1040.1吨、SPDR黄金信托(ETF基金)1024吨、日本765.2吨、荷兰 621.4吨。
金的理化性质
物理性质
化学符号:AU 颜色:金黄色(黄中带赤)
光泽:金属光泽
硬度:2.5
密度:19.32g/cm³
熔点:1064℃
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。