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揭開黃金的秘密:99%的黃金在地核[圖]
 

金的勘探、開采與加工

  2012年我國黃金產量又居世界第一位,不但黃金飾品早已走進尋常百姓家,金條也成為老百姓投資的選擇。那么黃金從何而來?又去向何方呢?

  -記者魏剛

  2013年元旦第一天,在北京廣安門大街的菜市口百貨商場,熙熙攘攘的人流把黃金柜臺圍了個里三層、外三層。

  在這里,400多元一克的黃金似乎與當年2分錢一斤的冬貯大白菜一樣,被拼命擠進柜臺前的人們搶購著。

  “每年公歷新年與農歷新年之間的這一個多月,都是黃金銷售的旺季,除了各種黃金飾品外,投資金條銷售得也很好。”菜市口百貨商場的售貨員小李告訴記者。

  2012年我國黃金產量又居世界第一位,同時,我國居民的黃金消費量也日益攀升,2011年中國的黃金消費量為761.05噸,成為僅次于印度的全球第二大黃金消費國。

  從古至今,人們對黃金就青睞有加,現在黃金雖然已經不再擁有貨幣的功能,但仍然一直是各國中央銀行重要的金融儲備。同樣是金屬,黃金為何如此珍貴?它又是怎樣被開采出來的呢?

  99%的黃金在地核

  黃金的化學元素符號是Au,它來自拉丁文AURNM,其原意為曙光,它是從朝霞一詞衍生出來的。但是閃閃發光的黃金并非隨處可見,除極為少見的狗頭金外,我們看到的大多數黃金都是經過復雜的勘探、開采與加工得來的。

  在中國地質大學地球科學與資源學院教授劉家軍看來,可開采儲量少,伴生礦多,是黃金珍貴的原因之一。

  據估算,地球的黃金總儲量大約有48億噸,而有47億噸分布在地核內,8600萬噸分布在地幔,而分布到地殼的只有不到1億噸。這樣算地球上99%以上的黃金都在地核內,以人類現有技術手段,這些地核內的黃金是無法開采的。

  黃金在地殼中的平均含量約為1億分之1.1,在海水中的含量約為1000億分之1,盡管經過幾億年至幾十億年的地殼運動和地質變化使金元素富集成金礦床,但一般具備工業價值的金礦中金的品位也只在2~3克/噸。

  此外,自然界中純金極少,常含銀、銅、鐵、鈀、鉍、鉑、鎳、碲、硒、鋨等伴生元素,自然金中含銀15%以上者稱銀金礦、含銅20%以上者稱銅金礦。

  黃金在地殼中豐度值本來就很低,又具有親硫性、親銅性、親鐵性、高熔點等性質,要形成工業礦床,一般要經歷相當長的地質時期,通過多種來源,多次成礦作用疊加才可能形成。

  美麗的黃金飾品。圖片來源:谷歌圖片

  緬甸北部居民在伊洛瓦底江淘金。圖片來源:谷歌圖片

  美國紐約一家黃金提煉所,一位工人將熔化的黃金倒入鋼錠模。圖片來源:谷歌圖片

  金礦勘探如大海撈針

  由于黃金礦產地分布極不均勻,礦床類型復雜多樣,可供開采的儲量少,伴生礦多,導致探礦找金成為一件復雜而艱苦的工作。

  劉家軍告訴記者,黃金的主要來源是自然金。自然金礦床的形成,是金元素在不同地質歷史時期,在各種地質作用下,金通過遷移、聚集形成具有一定規模和可被開采利用的綜合地質體。

  黃金礦又分為巖金和砂金兩種。其中,巖金礦是自然金的原生金礦。原生金礦中的自然金,有的呈可見金(包括明金、顯微金)賦存于由熱液作用形成的含金石英脈或其他礦物中,有的則以不可見金的形式賦存在一些熱液礦物中。礦石中的自然金大都與黃鐵礦、毒砂等礦物密切相關。

  原生金礦經過風化剝蝕作用,遭到破碎并由流水搬運到適當地點沉積下來,就形成了砂金礦,又叫次生金礦。

  與黃金打了一輩子交道的原武警黃金部隊高級工程師張鴻禧曾告訴記者,針對不同的金礦,找金方法也有所不同。

  砂金要在河流中找,砂金礦一般堆積在河床較深、水流較緩的河流拐彎處。以前采砂金礦都是人工操作,把盛滿砂子的木制簸箕放進河水里篩,泥土被水洗去后,再用顯微鏡逐個鑒別剩下的比重較大的顆粒。這種采樣方法既要技術,又要體力,現在已經用機械震動來代替了。

  而尋找巖金礦就不像找砂金礦這樣容易了,一般先要通過各種地質勘察技術方法確定哪個地區或地段具有金礦可能形成的有利地質構造條件,然后在有金異常的地段按地質規范進行工作,如在地表挖出一道道的槽子(專業術語為“探槽”),在槽子中取樣進行化驗。

  如果巖金礦所處的位置較深,還要進行坑探、鉆探等工程。在確定巖金礦存在后,還要打若干個鉆孔豎井、坑道等工程,摸清巖金礦的位置、規模、形態、深度和品位等,并進一步估算金礦的儲量。

  澳大利亞新南威爾士州卡迪爾露天金礦。圖片來源:谷歌圖片

  黃金開采火法濕法并用

  如果說黃金礦勘探如大海撈針,那么黃金的開采與加工也并不輕松,可不像《黃金礦工》游戲里那樣簡單。

  歷史記載,早在新石器時代,人類就已識別了黃金。而中國在商代中期(公元前13世紀)就已掌握了制造黃金器物的技能。

  唐代,人們對砂金進行了大規模開采。“日照澄洲江霧開,淘金女伴滿江隈”——詩人劉禹錫就生動地描繪了當時民間采金業的興盛情景。

  清末我國就已經采取比較成熟的露天開采和坑下開采方式。當時礦內雖有蒸汽機,但因交通不方便,運煤不如人工合算,故生產多用土法。人工鑿炮眼,黑火藥爆破,坑內人工將礦石、毛石分離挑運至坑外選礦場,選礦工將礦石破碎成一二寸大的礦塊,再用石磨碾成石粉,然后用木流和簸箕沖淘金粒,最后用坩鍋熔煉成金塊。

  現在的開采環節與那時基本相同,只不過很多工序都由機器替代了。在露天開采中,挖掘的采礦作業面要比實際的金礦面積大,所以在外圍會有許多不含金的廢石。廢石與金礦的比例叫剝離比,如果剝離比過大,露天開采的成本就會增加,這時就要采用坑采??硬墒窍却蜇Q、斜井,然后再根據金礦蘊藏位置打巷道,工人們在橫的巷道內作業,然后通過豎、斜井把金礦石運到地面進行選礦。

  選礦要復雜精細得多。首先,巨大的腭式破碎機會把金礦石壓碎,然后壓碎的礦石被放入一個充滿鋼球的大石槽里,球磨機中籃球大的鋼球會把礦石壓成礦石粉,再經過一定的粒度要求過篩,選出符合要求的金精礦粉。

  直到這時,我們還看不到真正的黃金,只有通過進一步加工才能獲得純金。張鴻禧告訴記者,從金礦粉中提取黃金有兩種方式,火法和濕法。

  火法就是用火把金礦粉加熱到熔點形成金水,然后澆鑄在模子里,等冷卻后取出。

  濕法是把礦石粉碎成石子后堆積起來,噴灑氰化鈉溶液30天到90天,金礦粉就會溶解成液體,然后回收氰化鈉溶液,把鋅絲放入溶解的金礦液體中。這時,黃金就會吸附在鋅絲上,將鋅絲取出,就可以得到純凈的黃金了。

  由于火法需要把金礦粉運輸到冶煉廠,從而增加了運輸成本,所以很多黃金開采企業都使用濕法來提取黃金。同時,人們也在改進濕法,利用炭的吸附作用來代替鋅絲。目前,使用比較多的是椰殼炭和杏仁殼炭,把它們放入溶解的金礦液體中,黃金會吸附在炭的表面。取出后把炭燒掉,就剩下黃金了。之后再通過不斷提純、加工得到不同純度、不同用途的黃金制品。

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