1、1.黄金属性简介黄金（英文 gold，化学符号 Au），又名“金”、“金子”，是一种稀有的贵金属。金的密度很大，为 19.32 克/立方厘米。直径为 46 毫米的金球质量为1000 克。黄金质地柔软，很容易磨损，也很容易变成极细粉末。黄金具有良好的延压性能，易于锻造和延展。1 克黄金可以拉成长 3500 米、直径为 0.0043毫米的金丝。1000 克黄金可以延展 530 平方米。黄金是热和电的良导体，成色容易被鉴别。黄金的化学稳定性极高，在碱及各种酸中都极稳定。在空气中不被氧化，也不变色。它具有极佳的抗变色性和抗化学腐蚀能力。黄金能溶解在水中，也能溶解在盐酸与铬酸的混合液及硫酸与高锰酸的混合
2、液中，还能溶解于氰化物盐类的溶液中。2.黄金的商品用途黄金的高稳定性、可靠性和其他金属无法替代的良好的物理和化学性质，以及其稀缺性带来的高价值含量，使其具有特殊而广泛的用途。黄金被越来越广泛地用到传统工业和现代高新技术产业等领域中，电子技术、通讯技术、宇航技术、化工技术、医疗技术等现代电子行业越来越多的电子元件都可以使用金作原材料。当然，黄金具有金融属性可以充当货币。（1）黄金作饰品和用具制作首饰是黄金最早的用途。纯金首饰体积小、价值高、携带方便，具有保值和装饰功能，是理想的礼品和赠品，历来被人们所喜爱。据统计，在发达工业国家制造业的黄金需求结构中，首饰用金占 70.4%，在发展中国家黄金需求
3、结构中占 96.7%。2006 年世界黄金消费量达到 3235.1 吨，其中首饰用金达到 2840.3 吨，比 2000 年下降了 2%，投资用金则上升了 4%，达到 394.9 吨，总体下降了 2%，但这却是在上一年消费总量创世界新高基础上的回落，应该说仍维持了较高的水平。（2）电子工业黄金具有最好的机械加工性能，可拉成直径为几微米的细丝，加之其导电性很好而且抗氧化和腐蚀，使得金及其合金被广泛用作电接触材料、电阻材料、焊接材料、测温材料和厚膜浆料。1947 年开始用于半导体工业制造晶体管，1968 年英特尔公司推出用黄金电路连接的集成电路芯片。目前键合金丝(球焊金丝)已成为电子工业必需的材料
4、。黄金合金焊料具有优良的润湿性、焊接强度、耐热性、耐蚀性和工艺性，能保证焊接接头有良好的强度和热强度。如 Au-Ga、Au-B、Au-In 合金焊料用于P 型半导体材料的焊接。黄金或金基合金可作开关接点、触点、点接触材料，由于其优良的抗氧化和耐腐蚀性能、低而稳定的接触电阻，低的噪音电平以及良好的抗有机气氛污染能力，金在滑动接触材料中更是被广泛应用。Au-Ni 系合金中含镍5%、9、l0及 16的金合金广泛用作接触压力小而电压很低的精密接点。Au-Ag 系合金普遍用于低阻值电位器绕线电阻、电刷及导电环材料。黄金极易在金属和陶瓷表面作金涂层，包金玻璃、包金陶瓷、包金石英等被广泛用于电子设备、半导体
5、器件、微型电路中做导体材料。黄金具有低而稳定的电阻性能，加入其他金属可以制作各种高、中、低电阻材料。其中 Au-Ni-Cr 作为精密电阻材料性能较好，是用量最大的合金。金导体浆料形成的导电膜可与半导体管芯、集成电路片进行低熔共晶焊，也可与铝丝或硅铝丝进行超声热压焊。因此，金浆可用于多层布线、单片集成电路的互联，制造更复杂的集成电路。金浆料作为细线工艺的优良导体是极为合适的，其中金铂导体浆料抗焊料浸蚀的能力在贵金属厚膜导体浆料中为最佳，特别适用于某些复杂电路中常需更换元件之处，也用于高可靠、高稳定要求的电路中。金钯导体浆料性能稳定可靠，对不含银的焊料其抗浸蚀性能较好，多用于多层布线中高精度电阻端
6、头和引线端头连接。金银钯导体浆料可制造高温烧结独石电容器的电极，其性能良好、工艺稳定。（3）航空航天工业黄金由于耐高温、耐腐蚀等特性，在航空航天领域也被大量应用，例如一种镀金玻璃，在航空航天中用于防紫外线（现在转而应用于建筑，能起到很好的防太阳辐射和隔热作用）。黄金膜有优越的反射可见光性能和抗宇宙射线性能，对红外线的反射能力接近 100。1960 年被发现镀金的反射镜可最大限度地反射红外光，进而发明了激光。1969 年用金箔作防宇宙线膜的阿波罗 11 号宇宙飞船成功登月。1996 年美国发射火星探测器，它携带有高可靠的涂镀黄金抛物面的反射望远镜。由于金对红外线的反射能力高达 98.44，因此在
7、人造卫星、宇宙飞船和航天飞机上，为防止宇宙射线和红外线的损害，提高其仪表及零部件的精密度和可靠性，对许多仪表和重要零部件都要进行镀金处理，必要时还要采用纯金制作。例如在飞机发动机外壳上需要镀一层厚度不超过 0.04 微米的黄金；在飞机座舱顶盖的两层薄板之间夹入一层透明金涂层，用作雷达反射介质减弱飞机对微波的反射，从而逃避雷达的监测。此外，宇航员身穿的太空服需要在其中镶入一层 2/10000 毫米厚的金膜，免受辐射和太阳热量。美国“阿波罗”号宇宙飞船上的仪表都是采取镀金处理；美国“甲虫”号宇航站的外壳加装了铝镀金塑料隔热反射屏，使站内温度由 43降低到 24；在现代高空飞行中，还使用金铂合金制造
8、发动机上的火花电极塞。近 30 年来，用金和它的合金制作的固体润滑材料满足了航空航天和其他新产品在苛刻条件下润滑的需要，被广泛应用在人造卫星的太阳能电池帆板机构、红外线摄像自润滑轴承、光学仪器的驱动机构、温度控制机构、星箭分离机构、导弹防卫系统及原子能机械系统等。（4）医药黄金在医药上有广泛的应用，我国著名的中成药同仁堂的“牛黄安宫丸”、“牛黄清心丸”、“牛黄降压丸”、“大活络丹”等均采用金箔入药配方或用金箔包裹。金合金可用于制作假牙、牙套、假牙焊接和包覆瓷牙等方面。各种金盐制剂可治疗肺结核、风湿性关节炎、皮肤病等疾病，用放射性同位素 198Au 可进行肝脏、心脏病的检查及癌症的治疗。此外，金
9、线可用于固定碎骨，金箔能处理神经受损的烧伤和治疗皮肤溃疡等。（5）食用近几年，日本、东南亚一带食用金箔盛行，金箔大餐、金箔酒、金箔水、金箔糖果、金箔糕点相继问世。在食用酒中加上少量的金箔，具有解毒、养颜等保健功能。1983 年世界卫生组织食品添加剂法典委员会正式将黄金列入食品添加剂范畴，编为 A 表第 310 号。中国国家卫生部发布的作为食品新资源使用的物质共分为 9 类，其中第 8 类矿物质与微量元素明确载有“金箔”。目前国内已有多家企业生产“金箔酒”。（6）建筑装饰黄金能用于建筑物的装饰，起到画龙点睛的作用。古今中外有很多建筑采用黄金装饰，如俄国伊萨基辅大教堂、俄罗斯的克里姆林宫的布拉申斯
10、克教堂、西藏布达拉宫、北京天安门、人民大会堂、中央电视台、上海东方明珠等。其中我国西藏布达拉宫中的第一座灵塔殿殿堂三层，塔身全部用金包裹，耗金3721.3215 千克。此外，在佛像贴金、雕梁画栋贴金、金字牌匾等方面也有广泛的运用。（7）化学工业在化学工业中，表面惰性的纯金弥散分布在载体材料上，对于某些化学反应是活性的，可用作化工催化剂，如金和钯（3或 20）的合金可作为催化剂用在制造硝酸和捕收铂的生产上。金催化剂还具有某些特别的性质，如含金载体催化剂中，金的晶粒达到最佳尺寸（25 纳米），在某些反应中，金催化剂会比类似的铂和钯催化剂更具有活性，因此，越来越多的载金催化剂在环境保护和化学制造过程
11、中均显示出良好的应用前景。在化纤工业中，由于金铂合金具有高强度和高耐蚀性，可用金铂合金代替铂铑合金来制造人造纤维生产需要的喷丝头。在玻璃纤维漏板生产中，在铂中添加金，可提高铂抗硼硅玻璃的浸润性。在感光化学中，金具有增感作用。金盐加入已用硫增感的乳中，感光度可增加两倍以上。这是由于金在硫金增感中的作用增加了电子在颗粒表面被捕获的可能性，提高了表面显影的效率。在提高氢气纯度中，中国研制的 Pd-23Ag-3Au-0.3Ni 具有氢渗透性高、强度高、加工性能好及抗污染能力强的优点，广泛用于热扩散型氢气净化器上。黄金有良好的催化反应活性，低温催化氧化 CO 的性能比铂族金属还好，已广泛用于环保事业。在
12、化学工业中，金还用于输送具有腐蚀性物料的钢管覆层上，用于盛装具有腐蚀性物料的化工容器覆层上。（8）玻璃镀金及其他制造业近年来，玻璃镀金技术日臻成熟。在玻璃上镀一层厚度仅为 0.13 微米左右的金膜，能够有效地反射红外线，同时它也是一种绝热介质，丝毫不影响玻璃的透明度。因此，用镀金玻璃作建筑物的窗户玻璃时，即使在炎热的盛夏也能使室内凉爽如春，冬季还能够有效地保持室内温度。如果将其金膜通电，玻璃会长期保持清洁透明，防止玻璃上结冰、结霜或蒙上水蒸气。镀金玻璃可制作消防队员和炼钢工人的护目镜，能有效地保护眼睛。内壁镀有黄金的反射镜片装在冶金工业炉上，可以在高温下看到熔体的流动情况。镀金玻璃也广泛用于飞
13、机、船舶、军舰、战车和高档汽车上。用镀金玻璃制作太阳能聚集器上的热反射面，能大大地提高热效率。（9）科学研究和新材料随着技术的进步，黄金的应用前景更广阔了。在科学研究方面，金可用于捕获慢中子，用金的放射性同位素可研究金属和合金中的扩散过程，也可研究化学和物理吸附的作用、确定各种化合物的溶解度。利用金的示踪原子还可以无损伤地辨识古玩的真伪。胶体金探针是最新的免疫细胞化学标识技术，已用于就地检测抗原，胶体金探针与显微或非显微制备技术相结合用于特定蛋白质的定位及检测，可建立定量测定蛋白质的分析方法。胶体金探针生物标识技术还可以用来测定粪便中的血等。纳米尺度的金在一些关键工业流程中可取代有害化学物质来
14、制造药品、清洁剂和食品添加剂。金、铂纳米粒子掺杂有机改性硅酸盐的新型光学材料正在研究之中。含包覆金、银、铜的半导体微晶玻璃在玻璃光纤开发中也将起到十分重要的作用。3.黄金的存在形式及其矿物构成（1）黄金的存在形式黄金在自然界中是以游离状态存在的天然产物，不能人工合成。按其来源的不同和提炼后含量的不同大类上分为生金和熟金等。生金亦称天然金、荒金、原金，是从矿山或河床（冲积层）开采的没有经过熔化提炼的黄金。生金分为矿金和沙金两种。矿金，也称合质金，产于矿山（金矿），大都是随地下涌出的热泉通过岩石的缝隙沉淀积成，常与石英夹在岩石的缝隙中。矿金大多与其他金属伴生，除黄金外还有银、铂、锌等其他金属，故称
15、之为合质金。沙金产于河流底层或低洼地带，与石沙混杂在一起，是经过淘洗出来的黄金。沙金起源于矿山，由于金矿石露出地面，经过长期风化，矿金颗粒脱离矿脉伴随泥沙顺水而下，在河床等处自然沉积为含金层，从而形成沙金。沙金的特点是：颗粒大小不一，形状各异，大的形如蚕豆，小的类同细沙。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。熟金即人们通常说的黄金，是生金经冶炼、提纯后所得，一般纯度较高，密度较细。常见的有金条、金块、金锭，可加工成各种不同的饰品、器皿、金币以及工业用的金丝、金片、金板等。因冶炼、提纯设备和工艺不同，而形成成色高低不一的熟金，习惯上根据成色的高低把熟金分为纯金、赤金
16、、色金 3 种。其中纯度最高的熟金称为纯金，“金无足赤”，纯金也不可能含金 100，一般要求成色达到 99.6%以上。赤金和纯金的意思相近，但因时间和地方的不同，赤金的标准有所不同，国际市场出售的黄金，成色达 99.6%的称为赤金（我国境内的赤金一般在 99.2%99.6%之间）。色金，也称“次金”、“潮金”，是指成色较低的金。色金因其他金属含量不同黄金成分高低悬殊，成色高的达 99%，低的只有 30%。按所含其他金属的不同，熟金又可分为清色金、混色金、k 金等。清色金指黄金中只含有白银成分，不论成色高低统称清色金。清色金较多，常见于金条、金锭、金块及各种器皿和金饰品中。混色金是指黄金内除含有
17、白银外，还含有铜、锌、铅、铁等其他金属。根据所含金属种类和数量不同，可分为小混金、大混金、青铜大混金、含铅大混金等。k 金是指银、铜按一定的比例，按照足金为 24k 的公式配制成的黄金。一般来说，k 金含银比例越多，色泽越青；含铜比例大，则色泽为紫红。我国的 k 金在解放初期是按每 k4.15%的标准计算，24k 金即纯度为 99.6；1982 年以后，与国际标准统一，以每 k 标准为 4.1666%，即 24k 含金在 99.99以上。（2）世界黄金的主要矿物自然界中，金除存在于少量碲化金和方金锑矿外，主要以单质的自然金形态存在。在原生条件下，金矿物常与黄铁矿、毒砂等硫化矿物共生。目前世界上
18、已发现的金矿物和含金矿物有 98 种，如自然金、银金矿、金银矿、钯金矿、铑金矿、铱金矿、铂金矿、银铜金矿、碲金矿、黑铋金矿、金锇铱矿、锑金铂矿及硒金银矿等，常见的有 20 多种，其中以自然金和金银互熔系列最为常见，而具有工业价值的只有 10 多种。金矿物的分类尚未统一，按其成分不同可分为自然金、合金、金属互化物、碲化物、硒化物、锑化物、硫化物、氧化物、亚碲酸盐和碲酸盐等，常见矿物如下：自然金、金的合金矿物：自然金、铂质自然金（Au，Pt）、铜质自然金（Au，Cu，Ag）、汞质自然金（Au，Hg）、金银矿（AuAg）、铜金矿（Au，Cu）、钯金矿（Au，Pd）、铑金矿（Au，Rh）、金铱矿（Au
19、，Ir）、金铱锇矿（Au，Ir，Os）、金铋矿（Au，Bi）。金属互化物矿物：金汞齐（Au，Ag）2Hg、珲春矿（Au2Pb）、黑铋金矿（Au2Bi）、金铜矿（AuCu3）、金铜钯矿（Cu?Pd）3Au2 等。金的碲化物矿物：碲金矿（AuTe2）、碲铅铜金矿 Au3Cu2PbTe、白碲金银矿（Au?Ag?Te2）、亮碲金矿（Au?Sb）2Te3、碲金银矿（AuAg3Te）、杂碲金银矿（Ag?Au）Te、针碲金银矿（Ag?Au）Te4、碲铜金矿（AuCuFe4）、叶矿Pb5Au（Te?Sb）S5-8、碲铅铁铜金矿 Au5（Cu，Fe）3（Te，Pb）2 等。金的硫化物、锑化物和硒化物矿：硫金银矿（Ag3AuS2）、方金锑矿（AuSb2）、硒金银矿（AgAuSe2）等。
