黄金精炼与浇铸整形工艺技术

一、引言

随着我国黄金市场开放及上海黄金交易所(下称上交所)的开市，黄金精炼，标准金锭生产日益成为我国黄金企业提高经济效益及走向市场的敲门砖。为了提高精炼水平，国内某些企业如中金黄金股份有限公司黄金精炼厂、山东黄金集团有限公司焦家精炼厂等企业不惜巨资引进居世界领先水平的瑞典波立登的精炼技术来提高产品竞争力；而某些企业如紫金矿业集团股份有限公司、浙江省遂昌金矿有限公司等则立足于自身的技术开发，通过各工艺技术的整合，也生产了完全符合上交所要求的lkg标准金锭。本文主要介绍遂昌金矿独特的金电解工艺及lkg标准金锭浇铸整形操作工艺和操作技巧。

二、金精炼工艺

高纯金乃至Au99.99的生产工艺主要有化学法和金电解法。化学法精炼有投资少，金属积压少的优点，但也有其无法克服的缺点，即由于氯化液中银量的影响及还原金粉的吸附作用，故银、铁等杂质偏高。某企业虽然操作要求相当精细，但Au99.99的合格率只有60％，该企业生产的产品质量见表1。

表1  金锭质量分析表       %

在使用电解法中，绝大部分企业使用的是交直流叠加电源。据了解，国内黄金企业的Au99.99牌号产品中，杂质含量(％)：Ag 0.0015～0.01，Cu 0.0003～0.003，Pb 0.0002～0.0021，Fe 0.0002～0.0036，Bi 0.0001～0.002，Sb 0.000l～0.001。

浙江省遂昌金矿有限公司的金电解精炼开始于1998年，采用的是非对称交流电源。此电源的主要优点是对原料的适应性强，电金质量高，对含Au 92％～98％，Ag 0.8％～3.6%，Pb 0.43％～5.41％等高杂质金阳极板具有良好的抗钝化作用，经过一段时间对该工艺的探索，确定了较好的工艺条件，电金的质量普遍在99.997％以上，用该电金浇铸的金锭化学成分不仅好于国标Au－l的要求，也好F美国ASTMB562－95中的Au99.995牌号要求，如表2所示。

表2  黄金化学成分对照表           %

三、烧铸整形工艺

2002年，浙江省遂昌金矿有限公司由于黄金产量少，未符合上交所的定点生产企业要求，故与紫金矿业集团股份有限公司联合，利用遂昌金矿有限公司自身的技术，使用紫金的牌号参与市场竞争。经过多年在生产实践中的摸索，总结出一套生产lkg标准金锭的浇铸整形工艺。

（一）主要原理

利用氧炔焰的高温对同一批次的电金进行切割、粗熔、精溶、浇铸等一系列工序，其间穿插进行取样，一次、二次配重，最终生产出重量在lkg+(≥20)mg，内在质量、外观尺寸、外状完全符合上交所Au99.99牌号要求的金锭。

（二）操作流程

操作流程如图1所示。

图1  浇铸整形工艺操作流程

（三）主要操作工艺

1、切割

由于每块电金的重量各不相同，切割的目的是把大于1kg的申金分割成0.9～1.0kg的块金，同时把熔液进行泼珠，所得金珠用于一次、二次配重。

2、一次配重

切割后块金与金珠在电子天平上按每块lkg+(3～5)g的重量进行一次配重。

3、粗熔取样

粗熔的目的有两个：一是取样需求，因为金属在熔融状态下经充分混合后取样，样品有很强的代表性。二是经粗熔—一次浇铸—二次配重—精熔—二次浇铸等工序。生产的标准金锭的重量偏差率低，一次合格率高。而如直接使用电金进行精熔、浇铸，则重量偏差大。这是因为电金表面粗糙，熔化过程中会发生颗粒飞溅，而造成重量偏差。

取样在粗熔熔液转亮时进行，取样器系采用耐高温的高纯石墨棒制作，待同批次电金取样完成后，再汇集粗样品进行水淬制样。取样后，熔液面会出现一层飘浮物，这可能是高纯石墨中的高熔点氧化物带入所致。只要在一次浇铸前添加适量AR级硼砂，即可消除。否则会在锭表面形成一层灰白色的氧化膜影响锭的外观。

4、二次配重、精熔、二次浇铸

为保证精熔锭的重量在lkg+(≥20)mg，而又不至于造成企业利益的过多损失，故二次重的重量一般选择在1kg+(40～80)mg。

金锭的外观质量，物理规格，重量等均在精熔、二次浇铸工序中体现。所以精熔、二次浇铸lkg标准金锭生产的关键。根据我们长时间对操作的摸索，认为以下几个因素是造成lkg准金锭缺陷的主要原因（见表3），同时提出了预防或解决的措施。

表3  金锭外观不符合耍求的原因及预防解决措施

金锭经检测重量、外观符合要求的，即可进行打印、封装，如在打印中出现字迹重叠，或边角缺损的则返回重熔。全部工序完成后，要对此批次作业用金属平衡计算出损失率。

四、结语

浙江省遂昌金矿有限公司通过自己的技术力量成功地生产出内在质量符合国际标准，外观质量符合上交所要求的lkg标准金锭，从2002年开始，遂昌金矿有限公司共向上交所交售×××kg的lkg标准金锭，全部符合上交所要求。该工艺具有投入少、易掌握的优点，金损失率在0.06‰～0.1‰，通过测算浇铸lkg标准金锭所需直接成本3.94元/块（见表4）。

表4  浇铸整形200块lkg标准金锭的总成本