골드

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배경

노란빛이 도는 캐스트로 알아볼 수 있는 금은 인간이 사용한 가장 오래된 금속 중 하나입니다. 신석기 시대까지 인간은 시냇물 바닥에서 금을 수집했으며 실제 금 채굴은 기원전 3500년까지 거슬러 올라갈 수 있습니다. , 초기 이집트인(메소포타미아의 수메르 문화)이 채굴된 금을 사용하여 정교한 보석, 종교 공예품 및 잔과 같은 기구를 제작할 때.

금의 미적 특성과 물리적 특성이 결합되어 오랫동안 귀중한 금속이 되었습니다. 역사를 통틀어 금은 종종 갈등과 모험의 원인이었습니다. 예를 들어, 아즈텍 문명과 잉카 문명이 모두 파괴되었고 초기 미국 골드 러시가 조지아, 캘리포니아, 알래스카로 몰려왔습니다.

가장 큰 금 매장지는 남아프리카 선캄브리아기 Witwatersrand Conglomerate에서 찾을 수 있습니다. 이 금광 매장지의 너비는 수백 마일, 깊이는 2마일 이상입니다. 채굴된 금의 3분의 2가 남아프리카에서 나오는 것으로 추정됩니다. 다른 주요 금 생산국으로는 호주, 구소련, 미국(아리조나, 콜로라도, 캘리포니아, 몬태나, 네바다, 사우스다코타, 워싱턴)이 있습니다.

가공된 금의 약 65%가 예술 산업에서 주로 보석을 만드는 데 사용됩니다. 보석 외에도 금은 전기, 전자 및 도자기 산업에서도 사용됩니다. 이러한 산업용 애플리케이션은 최근 몇 년 동안 성장했으며 현재 금 시장의 약 25%를 차지합니다. 채굴된 금의 나머지 비율은 카시우스의 보라색이라고 하는 일종의 루비색 유리를 만드는 데 사용되며, 이는 여름에 더위를 줄이기 위해 사무실 건물 창호와 거울 에 적용됩니다. 적외선 스펙트럼을 반사하도록 우주 및 전자 현미경에서 사용됩니다.

물리적 특성

화학 기호가 Au, 인 금 가단성, 연성 및 절단성이 있으며 높은 열 및 전기 전도성과 내산화성으로 인해 용도가 무궁무진합니다. 가단성은 금 및 기타 금속이 종이보다 10배 더 얇은 얇은 판으로 압축되거나 두드려지는 능력입니다. 이 시트는 때때로 적외선 반사율을 위해 유리에 증발되거나 치아 충전재로 성형되거나 부품의 코팅 또는 도금으로 사용됩니다. 가는 와이어로 끌어당기는 능력(연성)으로 인해 금은 트랜지스터와 같은 회로에 증착되고 산업용 솔더 및 브레이징 합금으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 금선은 집적 회로 전기 연결, 치열 교정 및 보철 기구 및 제트 엔진 에 자주 사용됩니다. 제작.

산업에서 사용하기 위한 금의 한 가지 단점은 상대적으로 부드러운 금속(분할형)이라는 것입니다. 이러한 약점을 극복하기 위해 금은 일반적으로 은, 구리, 백금 또는 니켈과 같은 금속 계열의 다른 구성원과 합금됩니다. 금 합금은 캐럿(캐럿)으로 측정됩니다. 캐럿은 합금에서 순금의 1/24 부분에 해당하는 단위입니다. 따라서 24캐럿(24K) 금은 순금이고 18캐럿 금은 순금 18과 기타 금속 6입니다.

추출 및 정제

금은 일반적으로 순수한 상태에서 발견됩니다. 그러나 은, 구리, 납 및 아연에서도 추출할 수 있습니다. 바닷물도 금을 함유할 수 있지만 그 양이 충분하지 않습니다. 금은 일반적으로 광상(광맥) 또는 사금의 두 가지 유형의 광상에서 발견됩니다. 일반적으로 시추 또는 발파에 의해 광상 광상에서 추출되는 반면, 사금 광상은 수력 채굴, 준설 또는 동력 삽질을 필요로 합니다. 추출된 금광석은 정제를 위해 분쇄됩니다. 물 1톤당 금 알갱이의 1/40까지 이익을 얻을 수 있습니다. 금은 일반적으로 두 가지 유형의 예금에서 발견됩니다. 금을 추출하는 데 사용되는 채광 기술은 예금 유형에 따라 다릅니다. 일단 추출되면 금은 부유, 융합, 시안화 또는 펄프 내 탄소의 네 가지 주요 공정 중 하나로 정제됩니다. 각 공정은 금광석의 초기 분쇄에 의존하며, 동일한 금광 배치에 하나 이상의 공정을 사용할 수 있습니다.

채굴

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1 광맥이나 광상에서 금이 주변 암석의 갈라진 틈을 메운 광맥에서 다른 광물(종종 석영)과 혼합됩니다. 금은 주변 암석을 시추, 발파 또는 삽질하여 광상 퇴적물에서 얻습니다.

광상은 종종 지하 깊숙한 곳에서 흘러나옵니다. 지하에서 채굴하기 위해 광부들은 광맥을 따라 갱도를 땅에 파냅니다. 곡괭이와 작은 폭발물을 사용하여 주변 암석에서 금광석을 제거합니다. 그런 다음 금광석을 모아 정제를 위해 제분소로 가져갑니다.

2 Placer 광상은 광상 광상에서 하류로 세척되고 일반적으로 모래 또는 자갈과 혼합된 큰 금광석(너겟) 및 금 알갱이를 포함합니다. 사금 퇴적물을 채굴하는 데 사용되는 세 가지 주요 방법은 수력학적 채굴, 준설 및 동력 삽질입니다. 사금 광상 채굴의 모든 방법은 중력을 기본 선별력으로 사용합니다.

첫 번째 방법에서는 "수력 거인"이라고 불리는 기계가 고압의 물줄기를 사용하여 광석이 들어 있는 은행에서 금광석을 떨어뜨립니다. 그런 다음 금광석은 금을 캐기 위한 홈이 있는 수문이나 여물통으로 씻겨 내려갑니다.

준설 및 동력 삽질은 동일한 기술을 사용하지만 다른 크기의 양동이 또는 삽으로 작동합니다. 준설에서 컨베이어 라인의 버킷은 개울 바닥에서 모래, 자갈 및 금광석을 퍼냅니다. 파워 셔블링에서 거대한 기계는 삽과 같은 역할을 하며 시냇물 바닥에서 금을 함유한 많은 양의 모래와 자갈을 퍼냅니다.

수력 채굴 및 준설은 토지와 하천 모두에 환경을 파괴하기 때문에 많은 국가에서 불법입니다.

연삭

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3 금광석이 채굴되면 일반적으로 예비 정제 기술로 광산에서 세척 및 여과됩니다. 그런 다음 제분소로 보내져 먼저 물과 결합되고 더 작은 덩어리로 분쇄됩니다. 그런 다음 생성된 혼합물을 볼 밀(강구를 사용하여 광석을 분쇄하는 회전 원통형 용기)에서 더 분쇄합니다.

광석에서 금 분리

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4 그런 다음 여러 가지 방법 중 하나를 사용하여 금을 광석에서 분리합니다. 부동 특정 화학 물질과 공기를 사용하여 광석에서 금을 분리하는 작업이 포함됩니다. 곱게 갈은 광석은 용액에 버려집니다. 부유, 시안화 및 펄프내 탄소법은 금을 정제하는 데 사용되는 3가지 공정입니다. 단독으로 또는 서로 조합하여 사용할 수 있습니다. 거품제(물에 거품을 일으키게 함), 포집제(금에 결합하여 기포에 달라붙는 유성 막을 형성함) 및 유기 화학 물질의 혼합물(다른 오염 물질이 결합하는 것을 방지함) 기포까지). 그런 다음 용액을 폭기하고 기포를 불어넣고 금을 기포에 붙입니다. 거품이 위로 뜨고 금은 걷어냅니다.

시안화 또한 오염 물질에서 금을 분리하기 위해 화학 물질을 사용합니다. 이 과정에서 갈은 광석은 약한 시안화물 용액이 담긴 탱크에 놓입니다. 다음으로 아연이 탱크에 추가되어 화학 반응을 일으켜 최종 결과는 광석에서 금이 침전(분리)되는 것입니다. 그런 다음 금 침전물을 필터 프레스에서 시안화물 용액에서 분리합니다. 유사한 방법은 합병, 다른 화학 물질과 동일한 공정을 사용합니다. 첫째, 용액은 수은으로 덮인 판 위로 갈은 광석을 운반합니다. 수은은 금을 끌어당겨 아말감이라는 합금을 형성합니다. 그런 다음 아말감은 가열되어 수은이 가스로 끓어올라 금을 남깁니다. 수은은 수거되어 재활용되며 동일한 공정에서 다시 사용됩니다.

펄프 내 탄소 방법은 또한 시안화물을 사용하지만 금을 침전시키기 위해 아연 대신 탄소를 사용합니다. 첫 번째 단계는 갈은 광석을 물과 혼합하여 펄프를 형성하는 것입니다. 다음으로 시안화물을 첨가하여 금을 녹인 다음 탄소를 첨가하여 금과 결합시킨다. 탄소 입자를 펄프에서 제거한 후 뜨거운 부식성(부식성) 탄소 용액에 넣어 금을 탄소에서 분리합니다.

금 정제의 다른 두 가지 방법은 융합과 제련입니다. 융합에서 금광석은 용액에 용해되고 수은으로 덮인 판 위로 통과하여 금/수은 아말감을 형성합니다. 아말감이 가열되면 수은은 가스로 끓어올라 금을 남깁니다.
제련에서 금은 "플럭스"라는 화학 물질로 가열됩니다. 플럭스는 오염 물질과 결합하여 금 위에 떠 있습니다. 플럭스-오염 물질 혼합물(슬래그)은 운반되어 금 침전물을 남깁니다.

5 금은 여전히 ​​순수하지 않으면 제련할 수 있습니다. 제련 플럭스라는 화학 물질로 금을 가열하는 것입니다. 플럭스는 오염 물질과 결합하여 녹은 금 위에 떠 있습니다. 그런 다음 금은 냉각되고 주형에서 경화되고 플럭스 오염 혼합물 (슬래그) 고형 폐기물로 처리됩니다.

미래

금은 유한한 자원이기 때문에 장기적인 미래는 제한적입니다. 그러나 단기적으로는 보석 및 산업 응용 분야, 특히 전자 분야에서 계속 널리 사용될 것입니다.

지난 몇 년 동안 여러 회사는 산화물 광석이 아닌 황화물 광석에서 금을 추출하는 데 중점을 두었습니다. 이전 기술은 이러한 추출을 어렵고 비용이 많이 들게 만들었지만 bioleaching 이라는 새로운 기술 추출을 더 쉽게 만들었습니다. 이 과정은 황화물 광석을 광석을 "먹거나" 더 다루기 쉬운 형태로 분해하는 특수 박테리아와 결합하는 것을 포함합니다.