金的賦存狀態直接決定選礦工藝路線的選擇。單體金可以重選或直接氰化,包裹金需要先打破載體礦物,裂隙金則介于兩者之間。如果把賦存狀態搞錯了,設備配得再全也白搭。好在目前已有成熟的技術體系來準確測定金的賦存狀態,包括物理分離法、選擇性溶解法和微區分析法三種主要手段。
物理分離法:先把能看見的顆粒金“篩”出來
如果金的粒度大于十微米,這類金被稱為顆粒金,可以用物理方法先分離出來。具體做法是:取不低于六公斤的礦石樣品,在液固比大于六比一、離心力不低于六十G的條件下,用離心選礦機進行重選,將重選精礦進一步用搖床富集。對重選精礦和尾礦分別進行金量分析,就能得出顆粒金(單體金加部分連生金)的含量和分布率。
這套方法的核心邏輯是“先分離再分析”,把肉眼看不見的顆粒金通過物理手段從大量脈石中“拎”出來,然后再精確稱量。標準要求兩份平行樣的質量不低于六公斤,因為金在礦石中的分布極不均勻,取樣量不夠會嚴重影響結果的代表性。
選擇性溶解法:一種溶劑“剝”一層“皮”
物理分離做完之后,剩下的樣品里還有連生金和各種包裹金。接下來用化學方法像“剝洋蔥”一樣,用不同的溶劑逐層剝離不同的礦物相。
連生金的測定用的是碘-碘化鉀溶液。把重選尾礦烘干縮分,取二百克試樣,在液固比不小于四比一、碘濃度百分之五、碘化鉀濃度百分之十的條件下攪拌浸出三小時。金氰絡離子的性質決定了它能被碘-碘化鉀溶液選擇性溶解,而其他礦物基本不受影響。浸渣烘干后做金量分析,這個差值就是連生金的含量。
包裹金的測定需要分步進行。先用百分之五到十的鹽酸浸出,把碳酸鹽礦物溶解掉,再碘浸出其中的金,這部分是碳酸鹽包裹金。殘渣再用百分之六十五的硝酸浸出兩小時,把金屬硫化物溶解掉,再碘浸出,這部分是硫化物包裹金。如果是高氧化率礦石,還要用百分之六十五的鹽酸進一步浸出金屬氧化物,這部分是氧化物包裹金。剩下的硅酸鹽包裹金用差減法計算得出。對于吸附金,需要通過五百五十攝氏度的氧化焙燒灰化處理后再用碘浸出測定。
微區分析法:“親眼”看到金在哪里
化學方法告訴你有多少金,但看不到金長什么樣、跟誰在一起。貴州天柱縣主山沖金礦的研究采用了化學分析、物相分析、電子探針掃描、X射線面掃描等綜合分析技術,查明金的載體礦物主要為毒砂和黃鐵礦,金的嵌布類型包括粒間金、包裹金、裂隙金三種,金礦物以含銀自然金為主,平均成色八百八十四點四五。
微區分析的常用設備包括:掃描電子顯微鏡-能譜儀用來觀察金顆粒的形貌和大小,電子探針能提供精確的成分定量數據,激光剝蝕-電感耦合等離子體質譜可以直接在拋光片上進行原位分析,繪制金及其他元素的分布圖像。

金量分析的配套手段
整個賦存狀態測定流程中,每個步驟得到的樣品都需要做金量分析。常用的方法包括:火試金法是經典權威方法,被視為仲裁方法,適用于金含量大于等于一克每噸的樣品,將樣品與熔劑混合在一千一百攝氏度以上熔融,用鉛捕集金銀形成鉛扣,灰吹后稱重,再用硝酸分金得到純金。原子吸收光譜法適用于中低品位樣品,火焰法檢出限約零點二到一克每噸,石墨爐法可達零點零幾克每噸,操作相對簡便。電感耦合等離子體質譜法靈敏度最高,檢出限可達納克每升級別,極適用于超低品位金礦研究,能同時提供金同位素信息。
操作中的幾個關鍵細節
樣品的均勻性和代表性直接決定結果是否準確。除了將樣品加工至二百目,取樣量通常不少于十克才能把不均勻性的影響降到最低,但由于金品位和礦石性質的差異,實際取樣量最好通過實驗驗證確定。
使用選擇性溶劑時,必須嚴格控制溶液濃度、加熱溫度、攪拌速度、溶解時間,否則就會造成分離不完全。用氫氟酸分解時要在塑料燒杯中進行,緩慢加入過氧化氫防止反應劇烈發熱,因為溶液發熱可使自然金部分分解。
金的賦存狀態測定目前已有國家標準項目在制定中,由長春黃金研究院牽頭,預計將規范金賦存狀態的分類、測定和計算方法,適用于選冶研究和生產的金礦石。
說到底,測金的賦存狀態不是做一個試驗就完事,而是物理方法、化學方法和微區分析的組合拳。做全面了,金的“藏身之處”一清二楚,工藝流程該怎么選也就水到渠成了。
