黄金氰化法

黄金氰化法（英语：Gold cyanidation）又称麦克阿瑟-佛瑞斯特过程（MacArthur-Forrest process），是一种从低品质金矿萃取出黄金的冶金学技术，透过氰化物将黄金转为水溶性化合物。此法为黄金提取最常用的方法。^[1]全球的氰化物消耗有约13%是用在此法，以提取金、银、铜、锌等金属，而其他87%则用于制备塑胶、接着剂、杀虫剂等化工过程。^[2]由于氰化物的高毒性，此法极具争议性，在许多国家被禁用。

历史

于1783年，Carl Wilhelm Scheele发现了黄金可溶于氰化物的水溶液中。之后透过Peter Bagrationi（1844年）、Elsner（1846年）、麦可·法拉第（1847年）等人的研究工作，发现每个金原子需要两个氰离子（CN−）。

工业程序

约翰·史都华·麦克阿瑟（英语：John Stewart MacArthur）于1887年发明出黄金氰化法。

南非的金矿采矿业的扩充于1880年代开始减缓下来，主要因为新开发出的金矿皆含藏在黄铁矿脉中。在此情形下，已知的化学方法技术皆无法提取出黄金。

1887年，约翰·史都华·麦克阿瑟（英语：John Stewart MacArthur）与罗伯特·佛瑞斯特（Robert Forrest）、威廉·佛瑞斯特（William Forrest）两位博士兄弟档共同服务于苏格兰的Charles Tennant公司。他们一同开发了所谓的麦克阿瑟-佛瑞斯特反应，以自原矿中提取黄金。此法将原矿击碎，并使之悬浮于氰化物水溶液，可分离出高达96%的黄金。^[3]

此过程最早于1890年应用在南非维瓦特斯兰，导致大量采矿投资的资金蜂拥而入。1896年，Bodländer确认了此过程中需要氧，此前麦克阿瑟曾质疑过这点；此外也发现过氧化氢为反应中间体。^[4]

化学反应

二氰合金酸根阴离子（[Au(CN)₂]⁻）的球棒模型。^[5]

黄金溶解的化学反应式“Elsner方程”为： 4 Au + 8 NaCN + O₂ + 2 H₂O → 4 Na[Au(CN)₂] + 4 NaOH

在氧化还原过程中，透过两步骤反应，氧分子将电子移出金原子，从而形成Au(CN)₂⁻离子复合体。 ^[6]

参考文献

1. Andreas Rubo, Raf Kellens, Jay Reddy, Norbert Steier, Wolfgang Hasenpusch "Alkali Metal Cyanides" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006 Wiley-VCH, Weinheim, Germany. doi:10.1002/14356007.i01_i01
2. Barrick Gold - Facts About Cyanide 互联网档案馆的存档，存档日期2010-09-20.
3. Methods to recover Gold II. [2015-08-18]. （原始内容存档于2020-11-16）.
4. Habashi, Fathi Recent Advances in Gold Metallurgy 互联网档案馆的存档，存档日期2008-03-30.
5. Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
6. Technical Bulletin, 存档副本 (PDF). [2009-10-23]. （原始内容 (PDF)存档于2009-10-23）.

外部链接

• Efforts at a cleaner process （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Yestech （页面存档备份，存于互联网档案馆） A different commercial method that does not use toxic cyanide
• Cyanide Uncertainties (PDF)