在黃金冶煉業中，金助熔劑是用來做什麼的？

黃金作為一種珍貴且用途廣泛的金屬，其冶煉過程至關重要。在黃金冶煉過程中，助熔劑發揮不可或缺的作用，它能顯著影響冶煉效率、黃金品質和純度等許多因素。深入了解助熔劑在黃金冶煉過程中的作用，對於優化黃金生產流程、提升黃金品質具有重要意義。

1.金助熔劑的基本概念

（1）定義

助熔劑是一種在黃金冶煉過程中添加的化學物質，其主要作用是降低黃金及其雜質的熔點，促進冶煉過程的順利進行。助熔劑通常由多種具有特定化學性質的化合物混合而成，這些化合物能夠與黃金中的雜質發生化學反應，或改變熔金的物理性質。

（2）常見類型

常用的黃金助熔劑包括硼砂、碳酸鈉、石英砂等。硼砂是常用的助熔劑，主要成分是四硼酸鈉。在高溫下，硼砂能與金中的金屬氧化物雜質反應，生成低熔點的硼酸鹽化合物。碳酸鈉在冶煉過程中能與酸性氧化物雜質反應，起到去除雜質的作用。石英砂主要用於調節爐渣的性質，並有助於將雜質與金分離。

2.降低熔點

（1）原則

純金的熔點約為1064℃，但在實際熔煉過程中，添加助熔劑可以降低金的熔點。這是因為助熔劑中的某些成分可以與金形成低共熔混合物。低共熔混合物是指由兩種或兩種以上物質混合而成的混合物，其熔點低於各組成物質的熔點。例如，當硼砂與金混合時，在一定比例下可以形成低共熔混合物，從而降低整體熔點，使金在相對較低的溫度下熔化。

（2）優勢

降低熔煉溫度具有多重優勢。首先，它可以降低能耗。較低的熔煉溫度意味著加熱所需能量的減少，這可以顯著降低大型黃金冶煉企業的生產成本。其次，較低的溫度可以減少黃金在高溫下的揮發損失。黃金在高溫下會發生一定程度的揮發。如果能夠降低熔煉溫度，就可以有效減少這種揮發損失，進而提高黃金的回收率。

3.去除雜質

（1）與雜質反應

金礦石或回收金原料通常含有各種雜質，例如銅、鉛、鋅等金屬雜質以及一些非金屬雜質。助熔劑可以與這些雜質產生化學反應。以硼砂為例，在高溫下，硼砂可以與金屬氧化物雜質反應生成硼酸鹽。例如，硼砂與氧化銅反應生成硼酸銅，硼酸銅的熔點較低，密度也與黃金不同。在冶煉過程中，可以將硼酸銅與黃金分離，達到去除雜質的目的。

（2）改變雜質的物理性質

助熔劑不僅能與雜質產生化學反應，還能改變雜質的物理性質。例如，某些助熔劑能使雜質顆粒變細，增加其與金熔體分離的難度，從而促進雜質與金的分離。同時，助熔劑還能降低爐渣的黏度，使其更容易流動，方便從金熔體排出，進一步提高金的純度。

4.促進金屬熔化

（1）改善熔體流動性

良好的熔體流動性在黃金冶煉過程中至關重要，尤其是在需要將不同純度的黃金熔煉成合金或添加其他金屬時。助熔劑可以改善金熔體的流動性，降低熔體的表面張力，使熔體更容易在爐內流動，並促進不同金屬之間的均勻混合。例如，在製備金合金時，添加適量的助熔劑可確保各種金屬充分熔合，形成成分均勻的合金。

（2）減少金屬偏析

金屬偏析是指合金鑄件在凝固過程中，不同成分金屬分佈不均的現象。助熔劑的使用有助於減少金屬偏析的發生。助熔劑透過改善熔體的流動性和促進金屬熔化，使各種金屬在熔體中分佈更加均勻，從而在凝固後獲得成分更均勻的合金，進而提高合金的品質和性能。

5.保護黃金免受氧化

（1）形成保護膜

在高溫熔煉過程中，金極易與空氣中的氧氣反應生成氧化物。助熔劑可在高溫下於金熔體表面形成保護膜，防止氧氣與金接觸，進而減少金的氧化。例如，某些助熔劑在高溫下分解產生氣體，這些氣體在金熔體表面形成氣膜，以隔離氧氣的作用。

（2）降低氧的溶解度

助熔劑還可以降低氧氣在金熔體中的溶解度。氧氣溶解度降低後，金與氧氣反應的可能性也隨之降低。這有助於維持黃金的純度，避免氧化造成的品質下降。

結論

助熔劑在黃金熔煉過程中發揮多種重要作用，包括降低熔點、去除雜質、促進金屬熔化以及防止黃金氧化。合理選擇和使用助熔劑，可以提高黃金冶煉效率，降低生產成本，並提升黃金的純度和品質。隨著黃金產業的不斷發展，助熔劑的研究和應用也不斷深入。未來，可望研發出更有效率、更環保的助熔劑，進一步推動黃金冶煉技術的進步。