tìm hiểu về vàng và ứng dụng của vàng
1 Một số tính chất cơ bản của vàng và lĩnh vực sử dụng. Tính chất cơ bản: Vàng là một kim loại có những tính chất đặc biệt.Vàng có khối lượng riêng (tỷ trọng) cao, 19,3. Chỉ có rất ít kim loại có khối lượng riêng cao hơn Au (chẳng hạn như volphram, osmi, palladi, platin ). Người ta sử dụng tính chất này của Au để nhận biết và kiểm tra vàng kim loại. Tuy nhiên nếu pha trộn vào vàng các bột kim loại có tỷ trọng cao hơn (volphram, osmi) thì có thể tạo ra vàng giả hoặc vàng bẩn. Vàng có độ mềm dẻo chịu sự cán kéo cao. Tính chất này làm cho vàng dễ gia công làm các đồ trang sức. Vàng dát mỏng được sử dụng để phủ trang trí cũng như cao nhu cầu cao cấp khác (cho vào rượu chẳng hạn). Tính chất này cũng giải thích các hạt vàng kích thước nhỏ khi chịu tác động cơ học (đập , nghiền) thường có dạng tấm dễ bị rửa trôi theo dòng nước trong quá trình tuyển trọng lực. Vàng có độ nóng chảy khá cao (1197 0 C), cao hơn các kim loại thông thường. Tính chất này cùng với khả năng trơ về mặt hóa học là cơ sở phương pháp nung luyện (thử lửa-fire assays) để tinh luyện và nhận biết độ tinh khiết của vàng. Ở nhiệt độ nóng chảy của vàng, các nguyên tố tạp chất khác (ngoại trừ bạc, platin) đều bị ô xy hóa tạo xỉ và tách ra khỏi vàng. Vàng có tính trơ về mặt hóa học, nghĩa là ít có khả năng tác dụng với các nguyên tố khác để tạo thành các hợp chất.Trong một ít trường hợp, vàng có thể tương tác với các hóa chất và chuyển khỏi trạng thái kim loại và đây là những cơ sở cơ bản của các công nghệ thu hồi tách vàng từ quặng. Ta xem xét một vài trường hợp phổ biến: 1 - Vàng có thể bị hòa tan trong nước cường thủy, là hỗn hợp axit H 3 NO 3 và axit HCl theo tỷ lệ khối lượng 3:1. Đây là cơ sở của phương pháp phân kim. - Vàng có thể hòa tan trong thủy ngân kim loại. Đây là cơ sở của phương pháp hỗn hống thủy ngân. - Vàng có thể hòa tan trong chì nóng chảy. Đây là cơ sở của phương pháp luyện cupen. - Vàng có thể hòa tan trong dung dịch xianua kim loại kiềm. Đây là cơ sở của phương pháp hòa tách xianua. Một tính chất quan trọng của vàng kim loại là mầu sắc đặc thù. Vàng có màu vàng ánh kim sang trọng quý phái. Có thể nhận biết vàng kim loại bằng màu sắc, tuy nhiên bột vàng trong quá trình kết tủa vàng lại có màu vàng nâu đen. Một số hạt vàng trong quặng kích thước quá nhỏ (vài µm) lại không thể nhận biết được bằng mắt. Lĩnh vực sử dụng : Vàng nguyên chất quá mềm không thể dùng cho việc thông thường nên chúng thường được làm cứng bằng cách tạo hợp kim với bạc, đồng và các kim loại khác. Vàng và hợp kim của nó thường được dùng nhiều nhất trong ngành trang sức, tiền kim loại và là một chuẩn cho trao đổi tiền tệ ở nhiều nước. Vì tính dẫn điện tuyệt vời, tính kháng ăn mòn và các kết hợp lí tính và hóa tính mong muốn khác, vàng nổi bật vào cuối thế kỉ 20 như là một kim loại công nghiệp thiết yếu. a)Trao đổi tiền tệ: 2 Vàng đã được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới như một phương tiện chuyển đổi tiền tệ, hoặc bằng cách phát hành và công nhận cácđồng xu vàng hay các số lượng kim loại khác, hay thông qua các công cụ tiền giấy có thể quy đổi thành vàng bằng cách lập ra bản vị vàngtheo đó tổng giá trị tiền được phát hành được đại diện bởi một lượng vàng dự trữ. Tuy nhiên, số lượng vàng trên thế giới là hữu hạn và việc sản xuất không gia tăng so với nền kinh tế thế giới. Ngày nay, sản lượng khai thác vàng đang sụt giảm. Với sự tăng trưởng mạnh của các nền kinh tế trong thế kỷ 20, và sự gia tăng trao đổi quốc tế, dự trữ vàng thế giới và thị trường của nó đã trở thành một nhánh nhỏ của toàn bộ các thị trường và các tỷ lệ trao đổi tiền tệ cố định với vàng đã trở nên không thể duy trì. Ở đầu Thế chiến I các quốc gia tham gia chiến tranh đã chuyển sang một bản vị vàng nhỏ, gây lạm phát cho đồng tiền tệ của mình để có tiền phục vụ chiến tranh. Sau Thế chiến II vàng bị thay thế bởi một hệ thống tiền tệ có thể chuyển đổi theo hệ thống Bretton Woods. Bản vị vàng và tính chuyển đổi trực tiếp của các đồng tiền sang vàng đã bị các chính phủ trên thế giới huỷ bỏ, bị thay thế bằng tiền giấy. Thuỵ Sĩlà quốc gia cuối cùng gắn đồng tiền của mình với vàng; vàng hỗ trợ 40% giá trị của tiền cho tới khi Thuỵ Sĩ gia nhập Quỹ Tiền tệ Quốc tếnăm 1999. Vàng nguyên chất quá mềm để có thể được sử dụng như tiền tệ hàng ngày và nó thường được làm cứng thêm bằng cách thêm đồng, bạc hay các loại kim loại cơ sở khác. Hàm lượng vàng trong hợp kim được xác định bằng cara (k). Vàng nguyên chất được định danh là 24k. Các đồng xu vàng được đưa vào lưu thông từ năm 1526 tới thập niên 1930 đều là hợp chất vàng tiêu chuẩn 22k được gọi là vàng hoàng gia, vì độ cứng. b)Đầu tư: 3 Nhiều người sở hữu vàng và giữ chúng dưới hình thức các thỏi nén hay thanh như một công cụ chống lại lạm phát hay những đợt khủng hoảng kinh tế. Tuy nhiên, một số nhà kinh tế không tin việc giữ vàng là một công cụ chống lạm phát hay mất giá tiền tệ. Mã tiền tệ ISO 4217 của vàng là XAU. Các thỏi vàng hiện đại cho mục đích đầu tư hay cất trữ không yêu cầu các tính chất cơ khí tốt; chúng thường là vàng nguyên chất 24k, dùAmerican Gold Eagle, gold sovereign của Anh, và Krugerrand của Nam Phi tiếp tục được đúc theo chất lượng 22k theo truyền thống. Đồng xu Canadian Gold Maple Leaf phát hành đặc biệt có chứa lượng vàng nguyên chất cao nhất so với bất kỳ thỏi vàng nào, ở mức 99.999% hay 0.99999, trong khi đồng xu Canadian Gold Maple Leaf phát hành phổ thông có độ nguyên chất 99.99%. Nhiều đồng xu vàng nguyên chất 99.99% khác cũng có trên thị trường. Australian Gold Kangaroos lần đầu tiên được đúc năm 1986 như Australian Gold Nugget. Chủ đề kangaroo của nó xuất hiện năm 1989. Ngoài ra, có nhiều đồng xu thuộc serie Australian Lunar Calendar, và Austrian Philharmonic. Năm 2006, United States Mint bắt đầu sản xuất đồng xu vàng American Buffalo với độ nguyên chất 99.99%. c)Nữ trang 4 Vòng cổ vàng Moche với các hình đầu mèo. Bộ sưu tập Bảo tàng Larco Collection. Lima-Peru Vì tính mềm của vàng nguyên chất (24k), nó thường được pha trộn với các kim loại căn bản khác để sử dụng trong công nghiệp nữ trang, làm biến đổi độ cứng và tính mềm, điểm nóng chảy, màu sắc và các đặc tính khác. Các hợp kim với độ cara thấp, thường là 22k, 18k, 14k hay 10k, có chứa nhiều đồng, hay các kim loại cơ bản khác, hay bạc hay palladium hơn trong hỗn hợp. Đồng là kim loại cơ sở thường được dùng nhất, khiến vàng có màu đỏ hơn. Vàng 18k chứa 25% đồng đã xuất hiện ở đồ trang sức thời cổ đại và đồ trang sức Nga và có kiểu đúc đồng riêng biệt, dù không phải là đa số, tạo ra vàng hồng. Hợp kim vàng-đồng 14k có màu sắc gần giống một số hợp kim đồng, và cả hai đều có thể được dùng để chế tạo các biểu trưng cho cảnh sát và các ngành khác. Vàng xanh có thể được chế tạo bởi một hợp kim với sắt và vàng tía có thể làm bằng một hợp kim với nhôm, dù hiếm khi được thực hiện trừ khi trong trường hợp đồ trang sức đặc biệt. Vàng xanh giòn hơn và vì thế khó chế tác hơn trong ngành trang sức. Các hợp kim vàng 18 và 14 carat chỉ pha trộn với bạc có màu xanh-vàng nhất và thường được gọi là vàng xanh. Các hợp kim vàng trắng có thể được làm với palladium hay nickel. Vàng trắng 18 carat chứa 17.3% nickel, 5.5% kẽm và 2.2% đồng có màu bạc. Tuy nhiên, nickel là chất độc, và độ giải phóng của nó bị luật pháp quản lý ở 5 châu Âu. Các loại hợp kim vàng trắng khác cũng có thể thực hiện với palladium, bạc và các kim loại trắng khác, [4] nhưng các hợp kim palladium đắt hơn các hợp kim dùng nickel. Các hợp kim vàng trắng có độ nguyên chất cao có khả năng chống ăn mòn hơn cả bạc nguyên chất hay bạc sterling. Hội tam điểm Nhật Mokume-gane đã lợi dụng sự tương phản màu sắc giữa màu sắc các hợp kim vàng khi dát mỏng để tạo ra các hiệu ứng kiểu thớ gỗ. d)Y tế: Thời Trung Cổ, vàng thường được xem là chất có lợi cho sức khoẻ, với niềm tin rằng một thứ hiếm và đẹp phải là thứ tốt cho sức khoẻ. Thậm chí một số người theo chủ nghĩa bí truyền và một số hình thức y tế thay thế khác coi kim loại vàng có sức mạnh với sức khoẻ. Một số loại muối thực sự có tính chất chống viêm và đang được sử dụng trong y tế để điều trị chứng viêm khớp và các loại bệnh tương tự khác. Tuy nhiên, chỉ các muối và đồng vị của vàng mới có giá trị y tế, khi là nguyên tố (kim loại) vàng trơ với mọi hoá chất nó gặp trong cơ thể. Ở thời hiện đại, tiêm vàng đã được chứng minh là giúp làm giảm đau và sưng do thấp khớp và lao. Các hợp kim vàng đã được sử dụng trong việc phục hồi nha khoa, đặc biệt là răng, như thân răng và cầu răng vĩnh viễn. Tính dễ uốn của các hợp kim vàng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo bề mặt kết nối răng và có được các kết quả nói chung tốt hơn các loại khác làm bằng sứ. Việc sử dụng thân răng vàng với các răng có số lượng nhiều như răng cửa đã được ưa chuộng ở một số nền văn hoá nhưng lại không được khuyến khích ở các nền văn hoá khác. Sự pha chế vàng keo (chất lỏng gồm các phân tử nano vàng) trong nước có màu rất đỏ, và có thể được thực hiện với việc kiểm soát kích cỡ các phân tử lên tới một vài phần chục nghìn nanomét bằng cách giảm vàng chloride với các ion citrate hay ascorbate. Vàng keo được sử dụng trong nghiên cứu y 6 khoa, sinh học và khoa học vật liệu. Kỹ thuật miễn dịch vàng (immunogold) khai thác khả năng của các phần tử vàng hấp thụ các phân tử protein lên các bên mặt của chúng. Các phần tử vàng keo được bao phủ với các kháng thể riêng biệt có thể được dùng để phát hiện sự hiện diện và vị trí của các kháng nguyên trên bề mặt của tế bào. Trong các phần siêu mỏng của mô được quan sát bởi kính hiển vi electron, các đoạn immunogold xuất hiện với mật độ cực lớn bao quanh các điểm ở vị trí của kháng thể. [9] Vàng keo cũng là hình thức vàng được sử dụng như sơn vàng trong ngành gốm sứtrước khi nung. Vàng, hay các hợp kim của vàng và palladium, được áp dụng làm lớp dẫn cho các mẫu sinh học và các vật liệu phi dẫn khác như plastics và kính để được quan sát trong một kính hiển vi electron quét. Lớp phủ, thường được tạo bởi cách thổi với một argon plasma, có ba vai trò theo cách ứng dụng này. Tính dẫn điện rất cao của vàng dẫn điện tích xuống đất, và mật độ rất cao của nó cung cấp năng lượng chặn cho các electron trong chùm electron, giúp hạn chế chiều sâu chùm electron xâm nhập vào trong mẫu. Điều này cải thiện độ nét của điểm và địa hình bề mặt mẫu và tăng độ phân giải không gian của hình ảnh. Vàng cũng tạo ra một hiệu suất cao của các electron thứ haikhi bị bức xạ bởi một chùm electron, và các electron năng lượng thấp đó thường được dùng làm nguồn tín hiệu trong kính hiển vi quét electron. Đồng vị vàng-198, (bán rã 2.7 ngày) được dùng trong một số phương pháp điều trị ung thư và để điều trị một số loại bệnh. e)Thực phẩm và đồ uống Vàng có thể được sử dụng trong thực phẩm và có số E 175. Vàng lá, bông hay bụi được dùng trên và trong một số thực phẩm cho người sành ăn, đáng chú ý nhất là các đồ bánh kẹo và đồ uống như thành phần trang 7 trí. Vàng lá đã được giới quý tộc thời châu Âu Trung Cổ sử dụng như một thứ đồ trang trí cho thực phẩm và đồ uống, dưới dạng lá, bông hay bụi, hoặc để thể hiện sự giàu có của chủ nhà hay với niềm tin rằng một thứ có giá trị và hiếm sẽ có lợi cho sức khoẻ con người. Lá vàng và bạc thỉnh thoảng được dùng trong các đồ bánh kẹo ở Nam Á như barfi. Goldwasser (nước vàng) là một đồ uống thảo mộc truyền thống được sản xuất tại Gdańsk, Ba Lan, và Schwabach, Đức, và có chứa những bông vàng lá. Cũng có một số loại cocktail đắt giá (~$1000) có chứa bông vàng lá. Tuy nhiên, bởi vàng kim loại trơ với mọi chất hoá học trong cơ thể, nó không mang lại hương vị cũng không có hiệu quả dinh dưỡng nào và không làm thay đổi gì cho cơ thể. f)Công nghiệp Viên gạch vàng 220 kg được trưng bày tại Bảo tàng Vàng Chinkuashi, Đài Loan,Trung Hoa Dân Quốc 8 Thanh vàng lớn nhất thế giới nặng 250 kg. Bảo tàng Toi, Nhật Bản. Một cục vàng tự nhiên đường kính 5 mm (đáy) có thể được dát mỏng bằng búa thành một lá vàng khoảng 0.5 mét vuông. Bảo tàng Toi, Nhật Bản. Hàn vàng được dùng để gắn kết các thành phần vàng trang sức bằng chất hàn cứng nhiệt độ cao hay đồng thau. Nếu công việc đòi hỏi chất lượngchứng 9 nhận, vàng hàn phải có cùng trọng lượng carat, và công thức hợp kim được chế tạo theo hầu hết tiêu chuẩn trọng lượng carat công nghiệp màu sắc đáp ứng vàng vàng và trắng. Hàn vàng thường được thực hiện ở ít nhất ba điểm nóng chảy được gọi là Dễ, Trung bình và Khó. Bằng cách sử dụng mức khỏ, ban đầu đưa nó tới điểm nóng chảy, tiếp đó người hàn sẽ dần hạ thấp điểm nóng chảy, thợ vàng có thể lắp ráp các đồ vật phức tạp với nhiều điểm hàn riêng biệt. • Vàng có thể được chế tạo thành sợi chỉ và được dùng trong thêu thùa. • Vàng mềm và có thể uốn, có nghĩa nó có thể được chế tạo thành sợi dây rất mỏng và có thể được dát thành tấm rất mỏng gọi là lá vàng. • Vàng tạo màu đỏ sâu khi được dùng làm tác nhân màu trong ngành thuỷ tinh. • Trong chụp ảnh, các chất liệu màu bằng vàng được dùng để chuyển đổi màu của các điểm trắng và đen trên giấy ảnh thành màu xám và xanh, hay để tăng sự ổn định của chúng. Được dùng trong in tông nâu đỏ, chất màu vàng tạo ra các tông đỏ. Kodak đã công bố các công thức cho nhiều kiểu tông màu từ vàng, sử dụng vàng như chloride. • Bởi vàng là một chất phản xạ tốt với bức xạ điện từ như hồng ngoại và ánh sáng nhìn thấy được cũng như các sóng radio, nó được dùng làm lớp phủ bảo vệ cho nhiều vệ tinh nhân tạo, trong các tấm bảo vệ nhiệt hồng ngoại và mũ của các nhà du hành vũ trụ và trên các máy bay chiến tranh điện tử như EA-6B Prowler. 10 [...]... khai thác - chế biến quặng vàng gốc quy mô công nghiệp có công nghệ chế biến tơng đối hợp lý là mỏ vàng Bồng Miêu (Liên doanh giữa Australia và Việt Nam) Mỏ này sử dụng công nghệ chế biến là tuyển nổi kết hợp với hoà tách bằng NaCN Mỏ Trà Năng, Lâm Đồng sử dụng công nghệ tuyển bằng bàn đãi và thu hồi vàng bằng phơng pháp hỗn hống thuỷ ngân kết hợp với nung luyện Mức thực thu vàng chỉ đạt 40-50% Do tình... tình hình buông lỏng quản lý tài nguyên, tình trạng dân đào đãi tự do quặng vàng diễn ra ở hầu khắp các địa phơng có ài nguyên từ Bắc đến Nam Sau khi đã đào bới hết các vùng quặng vàng sa khoáng, các cai bởng quặng vàng tại các địa phơng lại tiếp tục đào đãi quặng vàng gốc Với tất cả các loại vàng gốc dân đào đãi tự do thờng sử dụng các phơng án khai thác chế biến thủ công với hai loại hình công nghệ . hình quặng khác nhau: - Vàng sa khoáng - Vàng gốc thạch anh - Vàng sulphua: vàng- pyrit, vàng -asen, vàng- đồng, vàng- antimoan,… - 1.3. Các phương pháp cơ bản thu hồi vàng từ quặng - Quặng sa. chứa vàng. Như nói ở trên vàng tồn tại trong quặng chủ yếu dưới dạng vàng kim loại. Đôi khi vàng tồn tại dưới dạng electrum- hợp kim vàng –bạc, và dưới dạng khoáng vật vàng tellua. Quặng chứa vàng, . đặc thù. Vàng có màu vàng ánh kim sang trọng quý phái. Có thể nhận biết vàng kim loại bằng màu sắc, tuy nhiên bột vàng trong quá trình kết tủa vàng lại có màu vàng nâu đen. Một số hạt vàng trong