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
• Vàng được dùng như lớp phản xạ trên một số đĩa CD công nghệ
cao.
• Ô tô có thể sử dụng vàng để tản nhiệt. McLaren sử dụng vàng lá
trong khoang động cơ model F1 của mình.
• Vàng có thể được sản xuất mỏng tới mức nó dường như trong suốt.
Nó được dùng trong một số cửa sổ buồng lái máy bay để làm tan
băng hay chống đóng băng bằng cách cho một dòng điện chạy qua
đó. Nhiệt tạo ra bởi kháng trở của vàng đủ để khiến băng không thể
hình thành.
g)Điện tử
Sự tập trung các electron tự do trong kim loại vàng là 5.90×10
22
cm
−3
. Vàng
có tính dẫn điện rất cao, và đã được dùng làm dây dẫn điện trong một số thiết
bị tiêu thụ nhiều điện năng (bạc thậm chí có độ dẫn điện trên thể tích cao hơn,
nhưng vàng có ưu điểm chống ăn mòn). Ví dụ, các dây dẫn điện bằng vàng đã

được sử dụng trong một số thực nghiệm nguyên tử thuộc Dự án Manhattan,
nhưng những dây dẫn bạc dòng lớn cũng được sử dụng trong các nam châm
tách đồng vị calutron của dự án này.
Dù vàng bị chlorine tự do tấn công, tính dẫn điện tốt của nó và khả năng
chống ôxi hoá và ăn mòn nói chung trong các môi trường khác (gồm cả khả
năng kháng axít không chlorine) đã khiến nó được sử dụng rộng rãi trong
công nghiệp điện tử bởi chỉ một lớp phủ vàng mỏng có thể đảm bảo kết nối
điện mọi dạng, vì thế đảm bảo độ kết nối tốt. Ví dụ, vàng được dùng làm thiết
bị nối của các dây dẫn điện đắt đỏ, như audio, video và cáp USB. Lợi ích của
11
việc sử dụng vàng làm kim loại kết nối so với kim loại khác như thiếc đang bị
tranh luận dữ dội. Các kết nối vàng thường bị các chuyên gia nghe nhìn chỉ
trích là không cần thiết với hầu hết khách hàng và bị coi chỉ đơn giản là một
trò marketing. Tuy nhiên, việc sử dụng vàng trong các thiết bị điện tử kiểu
trượt khác trong các môi trường rất ẩm ướt và ăn mòn, và cho các tiếp xúc với
chi phí hư hỏng lớn (một số máy tính, thiết bị thông tin, tàu vũ trụ, động
cơ máy bay phản lực) vẫn rất phổ biến.
[20]
Bên cạnh tiếp xúc điện kiểu trượt, vàng cũng được dùng trong tiếp xúc
điện bởi nó có khả năng kháng ăn mòn, độ dẫn điện, mềm và không độc. Các
công tắc kiểu bấm nói chung dễ bị ăn mòn hơn công tắc trượt. Các dây dẫn
bằng vàng mỏng được dùng để kết nối các thiết bị bán dẫn với gói thiết bị của
chúng qua một quá trình được gọi là kết nối dây.
h)Hoá học
Vàng bị tấn công và hoà tan trong các dung dịch kiềm hay natri cyanide, và
cyanide vàng là chất điện phân được dùng trong kỹ thuật mạ điện vàng lên các
kim loại cơ sở và kết tủa điện. Các dung dịch vàng chloride (chloroauric acid)
được dùng để chế tạo vàng keo bằng cách khử với citrate hayascorbate ions.
Vàng chloride và vàng oxide được dùng để chế tạo thuỷ tinh màu đỏ hay thuỷ
tinh có giá trị cao, mà, như chất lỏng keo vàng, có chứa các phân tử

nano vàng với kích cỡ đồng đều.
2. Khái niệm về quặng vàng và các dạng tồn tại của khoáng vật.
Trong tự nhiên vàng tồn tại chủ yếu ở dạng nguyên tố và ở dạng hợp kim
với một số kim loại như Ag, Cu, Te và Sb. Ở dạng tự sinh vàng có thể tồn tại
ở trạng thái hạt có kích thước rất nhỏ, có khi kích thước nhỏ hơn micron mà
mắt thường không nhìn thấy được. Những hạt vàng phân bố khá đều trong
12
quặng hoặc tinh quặng như trong mạch thạch anh, quặng antimon, pyrit,
asenopyrit. Các loại quặng chứa vàng ít gặp hơn trong quặng kẽm, quặng
vonfram, quặng cacbonat, quặng mangan. Trong đới oxy hóa vàng có thể
cộng sinh với oxyt mangan, đồng cacbonat, cũng như trong hợp chất sắt -
mangan. Vàng kim loại tồn tại như trên được gọi là vàng gốc. Trong quá trình
phân hủy tự nhiên của các mỏ nguyên sinh sẽ hình thành loại vàng sa khoáng.
Vàng sa khoáng thường có cỡ hạt to hơn và chứa ít tạp chất. Ngoài ra vàng
tồn tại ở dạng hợp chất với Te, Se, Sb và Ag như các khoáng sylvanit
(Au,Ag)Te
4
, calaverit, crenerit (Au,Ag)Te
2
, penzít (Au,Ag)Te, nagygit
PbAu
4
(Te,Sb,S), amostibit AuSb
2
, mandonit Au
2
Bi.
Quặng vàng là đất đá tự nhiên có 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, ngoài vàng kim loại, bao gồm các khoáng vật (các hợp chất
tự nhiên) khác nhau. Thạch anh (SiO
2
) là một khoáng vật khá phổ biến trong
các loại quặng vàng. Oxit sắt cũng có trong nhiều loại quặng. Đặc biệt có một
loại hình quặng vàng quan trọng chứa các khoáng vật sulphua (ví dụ như pyrit
- FeS
2
, asenopyrit-FeAsS, galenit-PbS, chalcopyrit-FeCuS
2,
antimonit Sb
2
S
3
).
Chủng loại và tỷ lệ khối lượng các khoáng vật trong quặng, hay gọi là thành
phần khoáng vật của quặng trong các mỏ khác nhau là rất khác nhau.
Kích thước hạt vàng trong quặng cũng khác nhau. Vàng tự sinh là các hạt
vàng có kích thước đáng kể (vài chục đến vài trăm µm). Các hạt vàng xâm tán
kích thước nhỏ trong các khoáng vật khác- như khoáng vật sulphua- còn được
gọi là vàng cộng sinh.
13
Lượng vàng có trong một đơn vị khối lượng quặng hay hàm lượng vàng
thường được tính theo gam Au có trong 1 tấn quặng (g/t). Hàm lượng này
cũng tương đương ppm hay một phần triệu.
Tổng hợp các đặc điểm về thành phần khoáng vật, dạng tồn tại và kích thước
hạt vàng, được gọi chung là thành phần vật chất quặng. Phân loại theo thành
phàn vật chất và điều kiện thành tạo, cũng như theo khả năng thu hồi quặng ta
có các loại 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 khoáng
- Đối với quặng vàng sa khoáng thì các hạt vàng có thể được tách ra khỏi
đất đá đơn giản bằng quá trình tuyển trọng lực sử dụng bàn đãi, máng
đãi… để thu được tinh quặng vàng có hàm lượng đến vài chục %. Quá
trình tinh luyện thu vàng từ tinh quặng này có thể là nấu chảy, nung
cupen, hỗn hống thủy ngân và phân kim cường thủy.
- Phương pháp tuyển trọng lực đã được giới thiệu ở giáo trình tuyển
quặng nên không đề cập ở đây. Ta xem xét một cách sơ lược các
phương pháp tinh luyện vàng.
- Phương pháp nấu chảy: Quặng (tinh quặng) chứa vàng được trộn với
các hóa chất phụ gia và nấu chảy đến nhiệt độ nóng chảy của vàng. Các
khoáng vật bị phân hủy và tạo xỉ chỉ còn vàng cùng một số kim loại
như bạc, platin vẫn giữ nguyên được trạng thái kim loại nóng chảy. Sau
khi gạt bỏ xỉ ta có vàng kim loại
14
- Phương pháp hỗn hống: Quặng (tinh quặng) được tiếp xúc với thủy
ngân kim loại. Thủy ngân sẽ dính ướt và ‘hòa tan’ vàng. Sau đó người
ta dùng vải để vắt tách thủy ngân chứa vàng ra khỏi bã quặng. Tiếp đó
dùng nhiệt đển bay hơi thủy ngân thu được vàng kim loại với một ít tạp
chất thủy ngân. Hơi thủy ngân được làm lạnh và thu hồi tái sử dụng. Do
tính chất độc hại của thủy ngân nên ngày nay phương pháp này chỉ
được sử dụng tại các xưởng thu công tại các nước đang phát triển.
- Phương pháp nung cupen: Quặng (tinh quặng) được nung chảy với chì
kim loại. Vàng được hòa tan trong chì nóng chảy còn đất đá được tách
ra dưới dạng xỉ nổi lên trên. Chì kim loại chứa vàng được tiếp tục
cupen (nung luyện) trong các chén nung làm từ tro xương bò trong môi
trường ô xy hóa ở nhiệt độ sát với nhiệt độ nóng chảy của vàng. Chì bị

ô xy hóa thành chì kim loại, bay hơi hoặc nóng chảy ngấm vào trong
không gian xốp thành chén. Vàng kim loại sẽ còn lại trên đáy chén khi
quá trình cupen kết thúc.
- Phương pháp phân kim cường thủy: Quặng (tinh quặng) được trộn với
nước cường thủy (hỗn hợp axit đặc HNO
3
và HCl theo tỷ lệ 3/1). Vàng
được hòa tan vào dung dịch dưới dạng vàng clorua. Dung dịch chứa
vàng được tách ra bằng quá trình lọc. Vàng được kết tủa từ dung dịch
bằng một chất khử như hydroxylamin, sulphats sắt…
- Quặng vàng gốc
- Hạt vàng kim loại trong quặng vàng gốc thường được giải phóng bằng
quá trình nghiền mịn quặng. Do quá trình nghiền quặng trong thực tế
chỉ đạt được đến độ hạt vài chục µm và do hạt vàng liên kết chặt chẽ
với đất đá nên quá trình giải phóng thành phần vàng diễn ra không trọn
vẹn. Đây là điểm khác biệt cơ bản quyết định sự khác biệt công nghệ
chế biến quặng vàng gốc và quặng vàng sa khoáng. Các phương pháp
15
nêu trên đối với quặng sa khoáng thường áp dụng không có hiệu quả
đối với quặng vàng gốc
- Trong đa số trường hợp người ta áp dụng các phương pháp tuyển cơ
học như tuyển trọng lực, tuyển nổi để thu hồi vàng vào các sản phẩm
tinh quặng có hàm lượng cao hơn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
thu hồi vàng tiếp theo. Tinh quặng vàng sau tuyển có thể đạt được đến
hàm lượng vài chục đến vài trăm g/t. Vàng sau đó được thu hồi từ tinh
quặng bằng phương pháp hòa tách chọn lọc hay thủy luyện vàng. Bản
chất quá trình này là hòa tan vàng chuyển vàng từ dạng kim loại vào
dung dịch nước dưới tác dụng của một số hóa chất đặc biệt. Vàng sau
đó được thu hồi lại từ dung dịch. Trong thực tế người ta thường áp
dụng quá trình hòa tách xianua.

- Phương pháp hòa tách xianua: Vàng được hòa tan bằng dung dịch
NaCN (xianua natri) trong môi trường kiềm có sự tham gia của ô xy để
tạo thành phức chất chứa vàng. Vàng sau đó được thu hồi thông qua
quá trình lọc rửa tách bã và kết tủa bằng bột kẽm (quá trình Merill-
Crowe). Một phương án khác là vàng được hấp phụ lên than (nhựa)
hoạt tính và tách ra khỏi bùn quặng. Tiếp đó vàng được giải hấp khỏi
than (nhựa) và kết tủa bằng quá trình điện phân. Tùy theo cách thức tổ
chức quá trình người ta phân biệt các quá trình CIP (carbon- trong-
bùn), CIL (carbon-trong-hòa tách) và CIC (carbon- trong –cột).
- Gần đây người ta có xu hướng nghiên cứu thay thế xianua bằng các hóa
chất ít độc hại như thiourea hoặc thiosulphat.
- Đối với một số quặng vàng nghèo khó tuyển người ta có thể hòa tách
trực tiếp vàng từ các đống quặng.
1.4.Quá trình thu hồi vàng từ dung dịch
16
Sau quá trình hòa tách xianua, vàng trong quặng được chuyển vào dung
dịch dưới dạng phức chất hòa tan Au[CN]
-
2
. Nhiệm vụ của quá trình luyện
vàng là phải thu hồi lại lượng vàng này trở lại dạng kim loại. Hiện tại
người ta có thể có các phương pháp sau đây:
- Thu hồi vàng bằng kết tủa (hay xi măng hóa) bột kẽm. Đây là phương
pháp truyền thống để thu hồi vàng từ dung dịch xianua chứa vàng.Ngày
nay phương pháp này còn được biết đến như là phương pháp Merrill-
Crowe. Đầu tiên bùn hòa tách phải được tách pha rắn lỏng (lắng, lọc,
rửa) để loại bã thải rắn và thu nước trong chứa vàng. Khi bcho bột kẽm
vào dung dịch nước trong này, kẽm kim loại sẽ hòa tan trong dung dịch
xianua kèm theo quá trình vàng kim loại kết tủa hay nói một cách khác
kẽm đã đẩy vàng từ dung dịch. Đây là phản ứng điện hóa và có thể viết

gọn như sau:
2Au[CN]
2
-
+ Zn = 2Au↓ + Zn[CN]
4
-2
Bột kẽm có vàng kết tủa trên bề mặt sau đó được lọc, rửa và đi tinh
luyện.
- Thu hồi vàng bằng nhựa trao đổi ion. Vàng hòa tan được hấp phụ lên
nhựa anionit theo phản ứng trao đổi ion. Nhựa anionit là chất hữu cơ
không tan trong nước mà trong thành phần của có các nhóm trao đổi
anion. Anion phức Au[CN]
2
-
được hấp phụ lên nhựa kèm theo nhóm
anion của nhựa tan vào dung dịch. Quá trình hấp thụ vàng bằng nhựa
anionit có thể thực hiện với dung dịch hòa tách được làm trong, hoặc
với bùn hòa tách hoặc có thể tiến hành đồng thời với quá trình hòa
tách. Nhựa trao đổi ion thường dưới dạng các hạt có kích thước 0,6-
1,2mm nên dễ dàng tách ra khỏi dung dịch hoặc bùn quặng. Vàng sau
17
đó được giải hấp từ nhựa bằng dung dịch axit H
2
SO
4
và thiocarbamit
hoặc thiourea. Nhựa sau đó được tái sinh bằng dung dịch kiềm và được
tái sử dụng. Dung dịch giải hấp sau đó được kết tủa kẽm hoặc điện
phân.

- Thu hồi vàng bằng than hoạt tính. Quá trình thu hồi vàng bằng than
hoạt tính cũng tương tự như bằng nhựa trao đổi ion. Vàng được hấp phụ
vào cấu trúc vật chất của than hoạt tính dưới dạng các hạt có kích thước
0,5-4mm. Sau đó vàng được giải hấp bằng dung dịch xianua và kiềm
đặc. Than hoạt tính sau đó được tái sinh bằng quá trình nung trong môi
trường hơi nước. Cũng như phương pháp thu hồi vàng bằng nhựa trao
đổi ion, dung dịch giải hấp sau đó được kết tủa kẽm hoặc điện phân.
- Thu hồi vàng bằng điện phân. Khi cho dung dịch chữa vàng đi qua bể
điện phân thì vàng sẽ được kết tủa lên catot tương tự như quá trình mạ
vàng. Thường thì người ta hay áp dụng phương pháp điện phân đối
18
Hiện trạng,trữ lượng và tình hình khai thác quặng trên Thế Giới.
Bảng 1.1. Sản xuất quặng vàng của thế giới
Đơn vị:tấn
Tên nước 2009 2010 Dự trữ
Mỹ 223 230 3 000
Australia
222 255 7 300
Brazil 60 65 2 400
Canada 97 90 990
Chile 41 40 3 400
Trung Quốc 320 345 1 900
Ghana 86 100 1 400
Indonesia 130 120 3 000
Mexico 51 60 1 400
19
Papua New Guinea 66 60 1 200
Peru 182 170 2 000
Nga 191 190 5 000
Nam Phi 198 190 6 000

Uzbekistan 90 90 1 700
Các nước khác 490 500 1 0000
Toàn thế giới (làm tròn) 2450 2500 51000
Nguồn: The United States Geological Survey (USGS)
Trên thế giới có hơn 20 nước được thiên nhiên ưu đãi có trữ lượng vàng
trên 1000 tấn. Đứng đầu thế giới là Nam Phi đạt 31.000 tấn, chiếm 31% trữ
lượng vàng thế giới. Liên bang Nga chiếm vị trí thứ hai với tài nguyên 7.000
tấn và sản lượng năm 2008 đạt 160 tấn. Úc có tài nguyên vàng là 6.000 tấn,
năm 2008 khai thác 225 tấn. Indonesia cũng có tiềm năng vàng lớn đạt xấp xỉ
6.000 tấn, Mỹ - 5.500 tấn, Canada - 4.200 tấn, Trung Quốc - 4.100 tấn,
Mexico, Chilê, Ghana, Peru, Papua New Guinea là những nước đã có nhiều
cố gắng săn lùng, tìm kiếm vàng và đạt tài nguyên trữ lượng từ 2.300 đến
3.400 tấn.
Số lượng vàng khai thác được dùng trong các ngành như sau: kim hoàn-
83%, điện tử - 5,8%, tiền tệ - 5,6%, y tế - 2,2%, huân huy chương - 0,9%, và
các ngành công nghệ khác - 2,5%.
20
Vàng gắn chặt với đời sống con người, với mỗi quốc gia nên giá vàng
thường không ổn định và có biến động lớn. Năm 1944 giá vàng đạt 35
USD/ounce (một ounce - OZ bằng 31,103 g), sau đó, năm 1979, giá vàng tăng
dần lên 350 USD/OZ. Năm năm sau 1984-1985, giá vàng tăng vọt lên 850
USD/OZ, sau đó lại hạ nhiệt vào năm 1993 còn 355 USD/OZ. Và hiện nay
tính đến tháng 4/2011 giá vàng đang biến động với mức 1459,10$/ và là mức
đỉnh cao nhất từ trước đến nay trong lịch sử.
Hình 1.1: Giá vàng trong 5 năm qua (2006 – 4/2011)
Nguồn://giavang.com.vn
Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, quặng hoá vàng ở Việt Nam phân bố rải rác ở nhiều nơi với quy
mô nhỏ, tổng tài nguyên tính được khoảng vài nghìn tấn và trữ lượng chỉ đạt
vài trăm tấn. Đến nay đã phát hiện gần 500 điểm quặng và mỏ vàng gốc

21
(qung vng thc th v cỏc loi qung khỏc cú cha vng), trong ú cú gn
30 ni ó c tỡm kim thm dũ v ỏnh giỏ tr lng vi s lng khong
300 tn vng. Cỏc m vng gc tp trung ti min nỳi phớa Bc. Vựng cú biu
hin khoỏng húa vng khỏ tp trung quanh i Bự (Hũa Bỡnh) nh Cao
Rm, Da Bc, Kim Bụi vi tng tr lng khong 10 tn
.
Vựng nỳi X
Khớa, xó Lõm Thy (L Thy, Qung Bỡnh) cng ó phỏt hin c qung
cha vng, vựng H Giang, m vng ti Bng Miờu (Qung Nam)
Cho đến nay tại Việt Nam chỉ có duy nhất một cơ sở 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 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 phổ biến, ít khác
biệt với khi chế biến quặng sa khoáng.
Trong quỏ trỡnh khai thỏc qung vng, nhiu v ỏnh cp ó xy ra nh
vic m vng Bng Miờu (Qung Nam), cp i 15 tn qung ngay trong
ờm bi mt s ụng ngi. Theo mt c tớnh thỡ mi ngy m vng Bng
Miờu mt 5 - 7 tn qung vng. Nguyờn nhõn chớnh l s bt lc ca chớnh
quyn a phng v cỏc c quan chc nng trong vic x lý i vi cỏc i
tng cp ot mt cỏch x lý n ni n chn rn e v cú s tip tay,

22
xúi giục và thông đồng của các đối tượng đầu nậu thu mua quặng vàng bên
ngoài.
Một số sơ đồ tuyển quặng phổ biến nhất:
Công nghệ tuyển quặng :
Công nghệ được lựa chọn là sử dụng kết hợp tuyển trọng lực bằng máy lắng phân
cấp và tuyển nổi để thu hồi tối đa các kim loại vàng cùng với sắt và chì có trong
quặng. Sơ đồ quy trình công nghệ tuyển quặng:
Sơ đồ công nghệ tuyển quặng
23

Tóm tắt quy trình công nghệ tuyển như sau :
Quặng khai thác từ hầm lò được vận chuyển về xưởng tuyển. Tại đây quặng được
đưa vào máy đập hàm, đập đến cỡ hạt ≤ 15 mm. Sau đó được đưa vào máy nghiền
bi cùng lúc với việc cung cấp vôi tạo độ pH thích hợp cho quá trình tuyển nổi.
Quặng được nghiền đến cấp hạt 200 mesh – 0.074mm (đạt tỷ lệ đến 50-60%).
24
Dung dịch bùn quặng sau khi qua máy nghiền bi được đưa vào máy lắng phân cấp.
Phần sản phẩm nặng trong đó hợp kim của vàng và chì được tách ra từ máy phân
cấp, tiếp tục được đưa qua tuyển trọng lực bằng bàn đãi lắc. Quặng đuôi được loại
bỏ và sản phẩm cát nặng thu được, sẽ được đưa vào nấu luyện để thu hồi vàng
Tóm tắt quy trình tuyển nổi
Bùn khoáng và thuốc tuyển được cấp vào thùng khuấy, được khuấy mạnh với tốc
độ quay của bánh khuấy máy tuyển nổi. Nhanh chóng mở van cho không khí vào
máy và điều chỉnh lượng không khí đó, đồng thời điều chỉnh chiều cao mức nước
trong ngăn máy và tiến hành đo độ pH, nhiệt độ bùn quặng.
Sau một thời gian ngắn, lớp bọt bóng khoáng hóa sẽ hình thành trên mặt thoáng
của bùn quặng. Căn cứ thời gian tuyển định sẵn mà tiến hành gạt và thu hồi trong
bể chứa. Phần hỗn hợp bùn quặng nặng nằm dưới đáy được chuyển qua công đoạn
tuyển trọng lực để thu hồi bột vàng.

Kết thúc quá trình tuyển nổi ta thu hồi được hai dạng sản phẩm sau :
1. Bột vàng
2. Hỗn hợp tinh quặng chứa vàng.
Muốn tách được vàng ra khỏi hỗn hợp này ta phải qua quy trình tiếp theo đó là quy
trình hòa tách vàng.
Phần nước thải được tập hợp vào bể chứa nước thải, sau đó được lắng cát tại bể
lắng cát, nước trong sau khi lắng cát được tuần hoàn tái sử dụng thông qua bể chứa
nước trong.
Công nghệ hòa tách mới, bảo vệ môi trường
Hiện nay công nghệ hòa tách vàng ở Việt Nam nói chung và địa phương nói riêng,
đặc biệt là đối với người dân làm không có giấy phép đang rất lạc hậu. Chất thải
25