在世界上沒有任何一種金屬能像黃金這樣源源地介入人類的經(jīng)濟(jì)生活，并對人類社會產(chǎn)生如此重大的影響。它那耀眼奪目的光澤和無與倫比的物理化學(xué)特性，有著神奇的永恒的魅力。黃金的社會地位雖在人類數(shù)千年的文明史中，歷盡滄桑，沉浮榮辱，升降變遷不定，但至今在眾多的人群之中仍保持著神圣的光環(huán)，為世人共同追求的財富。
“金實質(zhì)上是人所發(fā)現(xiàn)的第一種金屬?！睍r間可追溯到新石器時代。那時人們用磨制的石器，將采來的自然金加工成各種形狀的貢品和器物，漸漸地認(rèn)識了它的與眾不同的特性。黃金以它的美麗、稀有、名貴、穩(wěn)定和極好的延展性倍受人類的喜愛。
金的化學(xué)元素符號是Au，它來自拉丁文AURNM，其原意為曙光，它是從朝霞一詞衍生出來的。黃金由于閃閃發(fā)光，人們習(xí)慣地把它和太陽相提并論。古人崇拜黃金像崇拜太陽一樣，因此有關(guān)黃金與太陽的傳說很多，流傳也相當(dāng)廣。
一、金礦原料特點
1)金的原子序數(shù)為79，位于化學(xué)元素周期表第六周期第一副族（IB），屬銅族元素。其原子核由79個質(zhì)子和112個中子組成，屬奇-偶型核類，由此決定了金在自然界中的豐度很低。
金在自然界僅有一個穩(wěn)定同位素197，金在常溫下為晶體，等軸晶系，立方面心晶格，天然良好晶形極為少見，常呈不規(guī)則粒狀、團(tuán)塊狀、片狀、網(wǎng)狀、樹枝狀、纖維狀及海綿狀集合體。
純金為金黃色，含有雜質(zhì)時其顏色可相應(yīng)變化，如含銀或鉑時顏色變淡；含銅時顏色變深。根據(jù)在試金板上劃下的金的條痕色澤，可估計金的成色。高成色金條痕為赤黃色；含10％的銀時其條痕為悅目的金黃色；含銀20～30％時為草黃色；銀含量超過30％則具有黃中帶綠的色調(diào)；含銀超過50％則喪失金所固有的黃色而近于銀白色。
金具有耀眼的光澤，白光下反射率平均為74％，隨著含銀量的增加，反射率增高，金硬度增大，密度減小。故可根據(jù)硬度來確定金的成色（表3.18.1）。
金的揮發(fā)性極差，在熔點溫度之上至1300℃幾乎無揮發(fā)性，但在煤氣和CO氣氛中揮發(fā)性大大增加。因此，在碳覆蓋層下熔煉金會因揮發(fā)而造成金的損失。
金的延展性極好。1g純金可拉成3500m長、直徑0.00434mm的細(xì)絲，或壓成厚度為0.23×10－８mm的金箔。
（一） 金的化學(xué)性質(zhì)和地球化學(xué)性質(zhì)
1.金的化學(xué)性質(zhì)
金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，從常溫到高溫一般均不氧化。金不溶于一般的酸和堿，但可溶于某些混酸，如王水。金也可溶于堿金屬，氰化物，酸性的硫脲溶液，溴溶液，沸騰的氯化鐵溶液，有氧存在的鉀、鈉、鈣、鎂的硫代硫酸鹽溶液等。堿金屬的硫化物會腐蝕金，生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些細(xì)菌的代謝物也能溶解微量金。
金的電離勢高，難以失去外層電子成正離子，也不易接受電子成陰離子，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與其他元素的親和力微弱，因此，在自然界多呈元素狀態(tài)存在。
2.金的地球化學(xué)性質(zhì)
金還具有親銅性，它在元素周期表中，占據(jù)著親銅和親?元素之間的邊緣位置，與銅、銀屬于同一副族，但在還原地質(zhì)環(huán)境下，金的地球化學(xué)行為與相鄰元素相似，表現(xiàn)了更強(qiáng)的親鐵性，銅、銀多富集于硫化物相內(nèi)；而金鉑多集中于金屬相。金在地球中元素豐度為0.8×10－６，地核為2.6×10－６，地幔為0.005×10－６，地殼為0.004×10－６。金在地殼中的豐度只有鐵的1/1千萬，銀的1/21。
地球上99％以上的金進(jìn)入地核。金的這種分布是地球長期演化過程中形成的。地球發(fā)展早期階段形成的地殼其金的豐度較高，因此，大體上能代表早期殘存地殼組成的太古宙綠巖帶，尤其是鎂鐵質(zhì)和超鎂鐵質(zhì)火山巖組合，金豐度值高于地殼各類巖石，可能成為金礦床的最早的“礦源層”。
綜上所述，金在地殼中豐度值本來就很低，又具有親硫性、親銅性，親鐵性,高熔點等性質(zhì),要形成工業(yè)礦床,金要富集上千倍,要形成大礦、富礦，金則要富集幾千、幾萬倍，甚至更高，可見其規(guī)模巨大的金礦一般要經(jīng)歷相當(dāng)長的地質(zhì)時期，通過多種來源，多次成礦作用疊加才可能形成。
（二） 金的礦物及其標(biāo)型特征
1.金的礦物與分類
根據(jù)礦物中金的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和含金量，可將金礦床礦物分為金礦物、含金礦物和載金礦物三大類。所謂金的獨立礦物，系指以金礦物和含金礦物形式產(chǎn)出的金，它是自然界中金最重要的賦存形式，也是工業(yè)開發(fā)利用的主要對象。
到目前為止，世界上已發(fā)現(xiàn)98種金礦物和含金礦物，但常見的只有47種，而工業(yè)直接利用的礦物僅10多種。按晶體化學(xué)原則可將金礦物和含金礦物分為：
（1）自然元素類礦物 自然金（Au），含Au＞80％，Ag＜20％；銀金礦（Au；Ag），含Au80%～50％，Ag20%～50％；金銀礦（Au；Ag），含Au50%～20％，Ag50%～80％；含鉑鈀自然金（Au；Pt；Pd），含Au84.6%～95.55％，Pt0～11.5％，Pd0～12.3％；銀銅金礦（Au，Cu，Ag），含Au67.7％，Ag12.8％，Cu9.2％，Pd4.2％，Rh4.3％。
（2）金屬互化物類金礦物 系指兩種或兩種以上的金屬元素在天然熔融狀態(tài)下相互溶解，相互形成的天然合金礦物。主要有：圍山礦（Au，Ag）3Hg2；四方銅金礦CuAu。
（4）金銀硒化物類礦物 硒金銀礦Ag3AuSe2。
（5）金銀鉍化物類礦物 黑鉍金礦Au2Bi。
（6）金銀銻化物類礦物
（7）金銀硫化物類礦物 硫金銀礦（Ag3Au）4S2。
上述金礦物中以自然金及其變種（銀金礦、金銀礦）分布最廣，而且也是金的最主要工業(yè)礦物。
2.自然金的粒度
自然金（銀金礦等）按其粒度可分為明金，顯微金、次顯微金、次電子衍射金。
根據(jù)加拿大采礦公司資料，巖金礦中85％的金粒度小于0.01mm，一半以上為1～5μm。砂金礦中絕大部分金的粒度變化范圍為0.25～10mm，其中粒徑1～4mm者最常見。
3.中國金礦物的特征
迄今，我國已發(fā)現(xiàn)的金礦物有38種，若包括亞種和變種達(dá)46種。其中我國首次發(fā)現(xiàn)的有22種，包括變種達(dá)25種。巖金礦床中約44種，砂金礦床中約10種。
我國金的經(jīng)濟(jì)礦物主要是自然金和銀金礦，少數(shù)礦床中有金銀礦、碲金礦、針碲金銀礦、碲金銀礦和黑鉍金礦等。個別礦床以金的碲化物為主要經(jīng)濟(jì)礦物之一對金礦物分類，國內(nèi)尚無統(tǒng)一方案，本書選擇國內(nèi)較有權(quán)威的研究部門的金礦物分類：Au-Ag系列礦物類化學(xué)組成，大量分析資料表明，純自然金不多見，其中常含一定量的Ag，形成Au-Ag系列礦物。對于該系列礦物類認(rèn)識，目前還存在不同看法。從我國大量測試結(jié)果看，該系列礦物的化學(xué)成分變化是連續(xù)的。亞種可分為自然金、銀金礦、金銀礦和自然銀。
較純的自然金，其顏色和條痕都為濃的金黃色，密度實測值為18.9g／cm3（含Au 99.55％，Ag 0.45％）。隨Ag含量增高，顏色和條痕逐漸變淺，密度逐漸降低。實測壓入硬度VHN50g，自然金為39.5～103.3 kg／mm2。隨Ag含量增高，VHN值最初增高（自然金-銀金礦），而后降低（銀金礦-自然銀）。
自然金幾乎可以在各種類型的金礦中產(chǎn)出，在大多數(shù)礦床中都是金的主要經(jīng)濟(jì)礦物之一，在某些礦床中可以成為金的最主要經(jīng)濟(jì)礦物。金銀礦雖然可在某些礦床中見及，但一般含量甚微,僅在少數(shù)礦床中具有工業(yè)價值,或為金、銀的主要經(jīng)濟(jì)礦物。自然銀雖較為常見,但一般不含金,或含少量的Au(0.n％),只在個別礦床中見含有較多量的金（Au0.n%～10n％）。
自然金等Au-Ag等系列礦物的共（伴生）礦物眾多，可形成多種多樣的礦物共生組合，其中最主要的是石英和黃鐵礦。
4.狗頭金
狗頭金是天然產(chǎn)出的，質(zhì)地不純的，顆粒大而形態(tài)不規(guī)則的塊金。它通常由自然金、石英和其他礦物集合體組成。有人以其形似狗頭，稱之為狗頭金。有人以其形似馬蹄，稱之為馬蹄金；但多數(shù)通稱這種天然塊金為狗頭金。
狗頭金在世界上分布稀少，不易多得，但由于黃金價值昂貴，被人們視為寶中之寶。找到狗頭金常常帶有一定偶然性，一旦發(fā)現(xiàn)狗頭金，常常引起社會轟動。19世紀(jì)中葉，一位木匠在美國西海岸路旁揀到一塊狗頭金，重32kg，此事傳播開來，人群紛紛涌向這里，到處挖金子，形成了一個找金熱潮。持續(xù)了50年的淘金熱之后，一座新興的舊金山市出現(xiàn)了。澳大利亞一輛大篷車路過金礦區(qū)時被石頭顛翻，下車檢查竟是一巨大的狗頭金，重77.6kg。找到狗頭金，可以獲得一筆可觀的財富，因而它也成了人類福氣的象征。
根據(jù)統(tǒng)計資料，迄今世界上已發(fā)現(xiàn)大于10kg的狗頭金約有8000～10000塊。數(shù)量最多首推澳大利亞，占狗頭金總量的80％。其中最大的一塊重達(dá)235.87kg的狗頭金也產(chǎn)于澳大利亞。
在人類采金史中，我國也是狗頭金發(fā)現(xiàn)履見不鮮的國家之一。湖南省資水中、下游流域是我國歷代盛產(chǎn)狗頭金地區(qū)。此外四川省白玉縣，陜西省南鄭縣、安康縣，黑龍江呼瑪縣，吉林省樺甸縣，青海省大通縣、曲麻萊縣，山東省招遠(yuǎn)縣，河北省遵化縣等，都相繼發(fā)現(xiàn)狗頭金，總計約有千余塊。
我國現(xiàn)代發(fā)現(xiàn)狗頭金的事例也很多。1909年，四川省鹽源縣一位采金工人在井下作業(yè)時不幸被頂上掉下來“石塊”砸傷了腳，他搬開“石頭”感到很重，搬到坑口一看，竟是一塊金子，重達(dá)31kg。1982年黑龍江省呼瑪縣興隆鄉(xiāng)淘金工岳書臣，休息時無意中用鎬刨了一下地，卻碰到了一塊重3325g的金子。1983年陜西省南鄭縣武當(dāng)橋村農(nóng)民王伯禹，揀到一塊810g的狗頭金。報載四川省白玉縣孔隆溝，有一個盛產(chǎn)狗頭金的山溝，1987年又找到重4800.8g和6136.15g的大金塊，接連刷新建國以來我國找到狗頭金的重量記錄，堪稱“國寶”。
我國最近一次狗頭金的發(fā)現(xiàn)是在1997年6月7日晚6時30分，由青海省門源縣寺溝金礦第13采金隊工人在砂金溜槽上發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)這個紅彤彤的東西進(jìn)入人們的視線時，竟開始不相信自己的眼睛。這個重達(dá)6577g的特大石包金金塊，通體形狀酷似一對母子猴，只見“母猴”席地而坐。懷里抱著一只可愛的“小猴”。在金塊另一側(cè)的下部，還有一只烏龜正在悄然爬行，龜頭前伸高昂，似乎正在觀察著周圍環(huán)境，露出的一支前足和一支后足活靈活現(xiàn)，動感很強(qiáng)。整個圖案動靜搭配自然，惟妙惟肖，可謂鬼斧神工，令人拍案叫絕。
石包金是狗頭金的一種形態(tài)。從已發(fā)現(xiàn)的狗頭金來看，一般有三種形態(tài)，即金包石、石包金和金包水三種。
現(xiàn)在，世界上的許多地方，不管在標(biāo)本界，個人收藏界里，這種自然金的估價都是極高的。委內(nèi)瑞拉產(chǎn)出的每組自然金晶體（0.5～3cm），經(jīng)紐約外匯銀行估價25萬美元；原蘇聯(lián)某金礦發(fā)現(xiàn)的長3.8～12cm的立方體金粒已由莫斯科銀行全部高價收購。
二、黃金的用途
黃金用于工業(yè)技術(shù)方面的時間，只有幾十年，隨著現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和航天電子工業(yè)以及信息技術(shù)、新能源、新材料的迅速發(fā)展，為黃金的應(yīng)用開拓了廣泛的領(lǐng)域。博伊爾在《金的地球化學(xué)及金礦床》的專著中，稱1950年以后為“金的工業(yè)時期”。
（一）金在電子工業(yè)中的應(yīng)用
由于金具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，因此使金在電子工業(yè)上的用途愈來愈廣泛。宇航技術(shù)的發(fā)展，要求穩(wěn)定程度很高的無線電電子元件愈來愈多，如高級真空管的涂料，特種用途的電力接頭，特種精密電子儀器中用的拉絲導(dǎo)線，電鍍金的高頻導(dǎo)體以及高溫焊接用金合金。在計算機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)、收錄機(jī)等方面用的涂金集成電路等。據(jù)報道，1987年全世界電子工業(yè)需求量123t，占總需求量的7.7％。
（二）金在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用
在化學(xué)工業(yè)中，也有獨特的用途，如核化工廠用的材料，人造纖維類工廠用的合金噴絲頭等。
（三）金在宇航工業(yè)中的應(yīng)用
在航天工業(yè)中，金的用途也在發(fā)展與開拓之中。飛機(jī)和其他空間運輸工具中用的鍍金紅外裝置和熱反射器，噴氣發(fā)動機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)用涂金防熱罩或熱遮護(hù)板以及飛機(jī)、汽車、輪船等交通工具涂有薄層金的熱擋玻璃等。
（四）金在傳統(tǒng)工業(yè)中應(yīng)用
鑲牙業(yè)、照相和制筆等傳統(tǒng)工業(yè)中，黃金的應(yīng)用仍具有一定的消耗量。金在科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用，正處在不斷開發(fā)中。日本某大學(xué)原子能研究所秋洪良三發(fā)現(xiàn)金晶體堆積，可構(gòu)成超導(dǎo)薄膜。預(yù)計，隨著科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)不斷出現(xiàn)，黃金的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。
自人類開采黃金以來到1986年為止，世界累計開采黃金10.77萬t。這些黃金的大部分以各種形式存在于世間。有人估計其中40%是以各種鑲金珠寶、貨幣保存著；有40%以金錠的形式儲存在各國金庫中；另有20%被損失和被工業(yè)消耗掉。估計私人擁有黃金量（包括金條、金幣和珠寶等）同官方的黃金儲備數(shù)一樣多。
1985年底世界黃金儲備量為65315t,其中官方黃金儲備最多的是美國，達(dá)8220t，私人儲備量最多是法國，為6251t。印度和美國的私人儲備量都為3732t。
