金の精製方法等
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なお、ここでご紹介しているアマルガム法は、現在工業的には行われていません。
小規模・家内工業的には未だ開発途上国などでは行われているかと思われます。
金の抽出と精製(アマルガム法)
金や銀は水銀に溶けるので、金属粒子が新鮮な水銀の表面と接触すると、アマルガムと呼ばれる合金を形作ります。
この現象を利用し、極微粒の金や銀の回収や濃縮をする方法です。
鉱石をボールミルやロッドミル等で粉砕し、金粒子と岩石を分離した後、水銀を加えアマルガムを作ります。不純物を濾過、洗浄した後、水銀を除去するため密閉した蒸留機の中でアマルガムを加熱し、水銀を蒸発させ金を得ます。
蒸発した水銀は再利用されます。
アマルガム法は金回収法として未だ広く利用されていますが、人や環境に対する水銀中毒の害が深刻であるので、その採用を制限すると共に、採用する場合は、汚染を防ぐ装置の使用が義務付けられなければならないでしょう。
金の抽出と精製(青化法)
金の大部分は青化法で回収されています。
青化法では金属金はアルカリ性の青化溶液の中で酸化され溶解されます。
大気中の酸素によりシアン化ナトリュウムの水溶液の中で金の溶解が起こり、エルスナー反応に従いソデュームサイアノオーライトと水酸化ナトリュウムを形作します。
4Au+8NaCN+2H2O+O2→4NaAu(CN)2+4NaOH
金の抽出と精製(バットリーチング法)
金の溶解が完了すると、金を含む溶液が分離されます。
1トン中20g以上の金を含む高品位鉱の場合は、青化法はバットリーチングが採用されます。
これは攪拌機のついた大きなタンクの中で鉱液と溶媒を数時間保持する方法です。
低品位鉱の場合はヒープリーチングが採用され、堆積された低品位鉱にシアン化ナトリュウムの希釈溶液をかける方法です。
バットリーチング法では、固液分離装置の購入や据え付けなどに巨額の初期投資を必要とするので、その軽減のため幾つかの技術が開発されています。
その中の一つの技術として、金が溶解する工程の中で、鉱液に粒状の活性炭素を加える方法があります。
金は直ちに粒状活性炭素に吸着され、スクリーンを通すことにより分離されます。
金を吸着した粒状活性炭素は濃シアン化ナトリュウムや水酸化ナトリュウム溶液中で金と分離され、次いで、金は直接的に鋼綿上に電気的に採取されたり、メリルクロウ法によって溶液から分離されます。
その後、金は金属亜鉛粉の還元作用により酸素を除去され、フィルタープレスにかけ回収されます。
金の採掘と選鉱
鉱床の性質で採用される採掘法や選鉱法が決まります。
酸化鉱は3~10g/tと低品位なので、火薬を用いた採掘法で粉砕し、青化法で金を抽出します。
漂砂鉱床は池や川の底から浚渫されたり、高水圧ホースを用いた流水で採掘されます。
この場合、粉砕を要せず、ジグやテーブルの重力選鉱で濃縮されます。
硫化鉱床に産する金は、採掘され、破砕され、磨鉱され、重力選鉱の後、浮遊選鉱にかけられます。