金属之王——黄金

 高振敏　　　　　 张  欢

金，在人类漫长的文明史中一直被认为是权力和财富的象征；自然的魅力和永恒的价值使人们用最美丽的词藻来赞美它，英文黄金一词“Gold”就是源于梵语“Jvalita”，它由“Jval”（意为“闪光”）引申而来，金（Au）的元素符号来自拉丁文“aurora”一词，意为“光辉灿烂的黎明”，为古罗马黎明女神的名字。

黄金进入人类社会至少已有7000年的历史。早在公元前5000年，古埃及的拜达里文化时期就用上了黄金制品。随着生产力的发展和其他金属的发现，黄金开始被制作成装饰品。在伊拉克南部古代乌尔王国的墓葬中，发现了做工精致的黄金艺术品和首饰，从而使以黄金为饰品的历史追溯到公元前3000多年前。迄今黄金不但可以作为饰品，在金融、医学和工业中还有着其他金属不可替代的作用,已被广泛应用于高新技术、电子、电气、化工、太航空航天和国防工业。
金的基本性质

金（Au）的原子系数为79，主要以Au⁰、Au¹⁺和Au³⁺三种价态存在。

金很重，密度为19.3 g/cm³，直径为 46毫米金球的重量就有 1 kg。利用金的比重大的特点，采用溜槽淘洗的方法就能获得很高的金回收率。

金黄的颜色和金属光泽，自然给人以金与富贵、神秘的联想。据《圣经·列王纪》记载，古代以色列最伟大的国王所罗门在继承王位的第四年，建立了一座金壁辉煌的耶和华神殿，神殿的内壁贴满金泊，祭坛和天使像全包金，地板也是铺金，灯、台、杯、盘乃至大门的铰链也都是金制的。我国紫禁城内的“金銮宝座”全套陈设全部用黄金制作，共用黄金达28 kg之多，显示了帝王的九鼎之尊。

人们常用“真金不怕火”、“烈火见真金”形容稳定；从稳定性来说，金确实是当之无愧的。金在空气中不会与氧形成氧化物，即使在高温熔融状态下也不与氧发生作用。在冶炼时温度愈高，提炼出来的金就愈纯净。金甚至不与水、酸（王水除外）和碱反应。由于金的这种优良的抗氧化能力，在地下沉埋了几千年的古代黄金文物依然是金光闪闪。

黄金有极好的延展性。1968年河北出土的公元前113年西汉中山靖王刘胜夫妇的金缕玉衣，金丝直径仅0.14 mm；北京十三陵墓中的皇冠，就是用一缕千余米的细金丝编织而成。能工巧匠能将一克纯金拉成直径0.004 mm的金丝，长度可达3.5 km。一盎司（一小两）黄金可作成面积300平方英尺的金泊，厚度只有0.001～0.01 mm。

此外，黄金还具有导电性、反磁性，以及特殊的光学性能等。

黄金的主要用途

黄金的稀少、特殊和珍贵，自古就被视为五行之首，在金属中有“金属之王”的称号，享有其他金属无与伦比的盛誉。由于黄金的优良特性，黄金在历史上发挥了货币的职能，如价值尺度、流通手段，储藏手段，支付手段和世界货币，从资本主义发达以来，黄金就成为金融储备和货币的代名词。随着社会的发展，黄金的货币职能在下降，而在工业和高科技领域的应用在逐渐扩大。20世纪70年代以来黄金与美元脱钩后，黄金的货币职能也有所减弱，逐渐退出流通领域，但仍保持一定的货币职能。

当今黄金的主要用途主要有三大类：1.用作国际储备，目前许多国家，包括西方主要国家的金融储备中，黄金仍占有相当重要的地位；2.用作珠宝装饰，华丽的黄金饰品一直一个人的社会地位和财富的象征；3.在工业与科学技术上的应用，电子技术、通讯技术、宇航技术、化工技术、医疗技术都离不开黄金。据说，美国“哥伦比亚号”航天飞机上可用了四十多公斤的黄金。

金矿的分类及形成

金矿有岩金和砂金之分。

岩金中金可以Au⁺ 和Au³⁺氧化态出现，并具较强的极化力。Au⁺可与S、F、Cl、H、O、N等形成络合物离子团。如呈[AuS]^－、[Au₂S₃]^4－、[Au（SO₄）]^－、[Au（HS）₂]^－和[Au Cl]^－等在液体中存在或迁移。Au³⁺常和Cl^－、S^2－、SCN^－、CN^－和HS^－等结合，呈易溶解的强活动性的络合物存在于热水中。这种含金化合物的热水溶液携金迁移流动，在一定的场合（多数为断裂、不整合面、接触带）和合适的物理化学条件（酸碱度、氧化还原条件）下就能形成岩金矿床。

金矿可赋存于各类岩石中，如变质砾岩中的古砾岩型金矿，深变质岩中的绿岩带型金矿，浅变质岩中的变质碎屑岩型金矿，沉积岩的沉积岩型金矿（又称卡林型金矿），火山岩中的火山岩型金矿，以及岩浆岩及其附近围岩中的内外接触带型金矿。岩金的成矿过程较为复杂，取决于成矿的物质来源、地下热水流体的作用、驱使流体运移的动力和一定的温度条件。岩金中常见的金矿物有：自然金、银金矿、金银矿、碲金矿、碲金银矿等。

砂金主要产在河流阶地和海湖滨岸。有两种成矿方式：一种是含金的岩石经过长期风化剥蚀作用，金矿物（或元素）从崩裂的岩石中分离出来，在地表水中以机械搬运方式迁移，在河流减速、转弯或变宽的地方最易成矿。另一种方式是元素沉淀成矿，以胶体状态或纳米级、离子态的金元素迁移，当条件合适时在河流阶地或山前凹地沉淀下来，累积成颗粒金或块金。砂金的特点是：颗粒大小不一，大的像蚕豆，小的似细沙，形状各异。颜色因成色高低而不同，九成以上为赤黄色，八成为淡黄色，七成为青黄色。

狗头金

狗头金是天然产出的，质地不纯的，颗粒大而形态不规则的块金。它通常由自然金、石英和其他矿物集合体组成。多出现于残坡积型砂金矿河谷型及阶地型砂金矿等表生环境中，因其形似狗头，称之为狗头金，也有人以其形似马蹄，称之为马蹄金，但多数通称这种天然块金为狗头金。狗头金成因争议很大，归纳起来主要有3 种,即表生化学增生说、生物聚金说及冰冻富集作用说。

迄今世界上虽已发现10 kg 以上的块金达8 000～10 000 块，但其产出仍相当稀少。数量最多首推澳大利亚，占狗头金总量的80％。其中最大的一块重达235.87 kg的狗头金也产于澳大利亚，价值超过千万美元，

中国发现狗头金最多的是湖南省益阳地区、四川省白玉地区及盐源县、黑龙江呼玛区、青海柴达木与山东地区。湖南生益阳发现狗头金最早，公元1世纪就有发现，数量亦最多，文献记载约40处，百余块。

由于狗头金分布稀少，不易多得，被人视为宝中之宝。一般人们只有在博物馆才能见到它。北京中国地质博物馆藏有产于青海省(重3 552. 813 g ,含金大于85 %) 和黑龙江省( 净重1 0 351 715 g) 的“狗头金”各一块。

黄金有价, 而具有一定重量、结晶完整的金矿物晶体观赏石——狗头金无价。作为观赏、收藏的金矿物晶体价格一般比金矿石高出数倍乃至几十倍, 而且在市场上还很难见到。

黄金的开采与冶炼

黄金的珍贵就在于自然界金矿石太少，因此，工业开采的金矿石品位仅是3 g/t，就是说，只有一吨矿石含有3 g金，就可以开采了；即使是称得上“富矿”的金品位也只需达到7～15 g/t。

金的开采与冶炼工艺流程也相当复杂：露天或坑道井下开采－矿石破碎—选矿—氧化预处理—浸取液浸取金—活性碳吸附金—电解解析，最后才制成金条或金砖。每一个工艺流程都要求很高的技术含量，需要消耗大量的人力、财力和物力，这也是黄金价高原因所在。