金矿石如何提炼黄金

黄金在自然界中以多种形态赋存，其赋存形态决定了提炼工艺的选择。自然金，又称游离金，以单质形式存在于矿石中，颗粒大小不一，是相对容易提取的黄金形态；伴生金通常与硫化矿（如黄铁矿、黄铜矿）共生，在提炼过程中需兼顾主金属与金的分离和回收；微细粒包裹金则被脉石矿物或硫化物紧密包裹，粒度常小于10μm，属于难处理矿石，其提取难度大，需特殊工艺。

提炼黄金的基本目标在于实现有效提取、环保合规与经济可行的平衡。而提取旨大程度地回收矿石中的金元素，提高资源利用率，其经济可行则需综合考虑生产成本与收益，确保提炼工艺在商业层面具备可持续性。下面我们将围绕金矿石如何提炼黄金的全过程进行介绍！

一、金矿石的预处理方法

1、金的破碎与磨矿

破碎与磨矿是金矿石预处理的基础环节。其中破碎分为粗碎和细碎等环节，粗碎常采用颚式破碎机，将开采出的大块矿石破碎至100-200mm；细碎采用圆锥破碎机，进一步将矿石粒度减小至10-20mm；后续通过球磨机或棒磨机进行粉磨，使矿石粒度达到单体解离要求，一般磨至-200目占比60%-80%。这一过程为后续的黄金提取创造条件，确保金矿物与脉石充分分离。

2、金的分级与富集

分级与富集通过螺旋分级机、水力旋流器等设备实现。螺旋分级机利用矿粒在水流中的沉降速度差异进行分级，将粗粒级产品返回磨矿工序，细粒级产品进入下一流程；水力旋流器则借助离心力作用，使矿浆中的粗细颗粒分离，进一步优化矿浆粒度组成，为黄金富集奠定基础。

3、金的特殊预处理

金矿石特殊预处理阶段多针对难处理矿石，有焙烧氧化、生物氧化、高压氧化几种方法。

焙烧氧化：针对含硫化物的难处理金矿，焙烧氧化通过高温（500-700℃）使硫化物分解为金属氧化物和二氧化硫气体。这一过程不仅破坏硫化物对金的包裹，还能降低后续氰化浸出时的药剂消耗。但焙烧过程会产生二氧化硫等有害气体，需配套完善的烟气处理系统。

生物氧化：利用特定的细菌（如氧化亚铁硫杆菌）分解硫化物，将其转化为硫酸盐，同时释放出包裹的金。生物氧化在常温常压下进行，能耗低且环境友好，但处理周期较长，通常需要数周甚至数月。

高压氧化：在高温（150-220℃）高压（1-3MPa）条件下，通过氧气或空气将硫化物氧化分解，有效破坏微细粒包裹金的结构。该方法处理效率高，但设备投资大，对操作条件要求严格。

二、主要的黄金提取工艺

1、重选提金

重选提金多用于处理粗粒游离金，利用金与脉石的密度差异在重力、离心力等作用下实现分离。常用设备包括跳汰机、摇床和离心选矿机。跳汰机通过周期性水流使矿粒按密度分层；摇床利用床面的往复运动和横向水流，使矿粒按密度和粒度分带；离心选矿机则借助离心力强化重力作用，提高细粒金的回收效果。该方法成本低、没污染，但回收率有限，常作为辅助工艺与其他方法联合使用。

2、浮选提金

浮选适于细粒金或伴生硫化金矿的处理，主要是利用金矿物与脉石表面物理化学性质的差异，通过添加药剂使其金矿物表面疏水，附着于起泡之上，携带金矿物上浮形成泡沫层。浮选流程包括粗选、精选和尾矿处理，通过多次精选可提高金精矿品位。该方法对细粒金的回收效果较好，但浮选药剂可能对环境造成污染，需进行妥善处理。

3、氰化提金

氰化提金是金矿选矿厂应用较多的方法，根据氰化方式的不同，可分为堆浸氰化和搅拌氰化两种。

堆浸氰化：适用于处理低品位金矿石（金品位通常低于1g/t）。将矿石破碎至一定粒度后，堆放在防渗垫层上，喷洒氰化钠（NaCN）溶液进行浸出。溶液通过矿石孔隙渗透，与金发生络合反应生成可溶性金氰络合物，经收集后通过锌粉置换或活性炭吸附提取金。

搅拌氰化：针对高品位金矿石（金品位通常高于3g/t），将磨细的矿浆与氰化钠溶液在搅拌槽中充分混合，在有氧条件下进行浸出。浸出后的矿浆通过锌粉置换或活性炭吸附回收金。锌粉置换是利用锌的还原性，将金氰络合物中的金置换出来；活性炭吸附则利用活性炭对金氰络合物的吸附特性，随后通过解吸、电积等工序获得金。

4、非氰化浸出提金

硫脲法：适用于含铜金矿的处理，硫脲在酸性介质中与金形成稳定络合物，但硫脲易氧化分解，药剂消耗量大，且浸出液中的铜等杂质会影响金的回收，需进行预处理和净化。

氯化法：通过氯气、次氯酸钠等强氧化剂，在酸性环境中将金氧化为可溶性金盐。氯化法浸出效率高，对复杂矿石适应性强，但操作条件苛刻，设备需具备良好的耐腐蚀性，且氯气等氧化剂存在安全风险。

5、火法冶炼提金

火法冶炼适用于处理高品位金精矿或合质金。将金精矿或合质金在电弧炉、转炉中高温熔炼（温度可达1200℃），使金与杂质分离。熔炼过程中，金富集于熔体底部，杂质形成炉渣上浮排出。后续通过电解精炼实现金银分离，常见方法包括米勒法和沃尔威尔法。

米勒法：利用氯气选择性氯化金银，使金留在阳极，银等杂质形成氯化物挥发；

沃尔威尔法：通过控制电解液成分和电流密度，实现金的电沉积，纯度可达99.99%。

6、电解精炼

电解精炼基于电化学原理，将粗金作为阳极，纯金薄片作为阴极，置于含金电解液中。通电后，阳极的粗金溶解，金离子在阴极上沉积，而杂质则以阳极泥形式沉淀。通过控制电解条件，可有效去除银、铜等杂质，生产出高纯度黄金。

三、特殊金的预处理技术

1、含砷金矿预处理

含砷金矿处理通常采用 “焙烧-洗涤除砷-氰化” 流程。先通过焙烧将砷氧化为三氧化二砷挥发，同时使金暴露；焙烧后的矿石经洗涤去除残留砷，再进行氰化浸出提金。该方法需注意焙烧过程中砷的污染控制，可采用两段焙烧或联合生物氧化等技术降低砷含量。

2、含碳金矿预处理

含碳金矿中的碳质物会吸附金氰络合物，影响金的回收。处理方法包括预氧化（如焙烧、生物氧化）破坏碳质结构，或采用活性炭抑制技术，在氰化过程中加入活性炭，竞争性吸附金氰络合物，减少碳质物的吸附作用。

3、微细粒包裹金预处理

针对微细粒包裹金，需采用超细磨（粒度可达-5μm）使金充分解离，结合化学氧化（如过氧化氢氧化、臭氧氧化）破坏包裹结构，再通过氰化浸出或非氰化浸出提取金。该工艺对设备和操作要求极高，需严格控制磨矿粒度和氧化条件，以提高金的回收率 。