中国科学院与广州地球化学研究所团队首次拍下黄金在水溶液中于黄铁矿表面形成的全过程。实验显示,在接近地表的温和条件下,黄铁矿可促使金离子被还原,生成金属态黄金,这一结果引发矿业与大宗商品市场关注。
第 13 分钟出现致密液层,第 20 分钟开始成核
研究人员使用原位液相透射电子显微镜,将浓度仅10 ppb的含金溶液与黄铁矿晶体一同置于密闭观测池中。影像记录显示,摄像设备在第 13 分钟捕捉到晶体表面形成一层致密液体层;到第 20 分钟,纳米级黄金颗粒开始在该液层内成核并聚集。研究据此证明,黄金生成并不一定依赖高温高压环境。
黄铁矿消耗氧分子,局部缺氧促使金离子还原
报道提到,关键机制在于黄铁矿溶解过程中会大量消耗溶液中的氧分子,导致局部氧逸度快速下降。环境转为缺氧后,金离子获得电子,随后沉淀为金属金。这一观察结果与传统认知存在明显差异。过去较常见的解释是,金矿主要来源于地壳深部热液活动;而这项实验则为表层环境中黄金形成提供了直接影像证据,也解释了为何河床或风化带常能发现与黄铁矿共生的细粒金。
低毒提金与尾矿回收获得新的理论依据
传统金矿提炼长期依赖氰化浸出,能耗与毒性问题一直存在,也容易受到 ESG 投资者质���。此次研究揭示的界面化学反应,为开发低温、低毒的浸金工艺提供了理论基础。若未来能够人工模拟这种致密液体层的微环境,低品位矿石和尾矿堆中的贵金属回收可能不必再依赖剧毒试剂。
实验已接近自然浓度,工业化方案仍未公布
研究使用的金浓度已低至10 ppb,与自然水体条件更为接近。不过,从实验室走向工业规模仍有现实障碍,包括反应速率、液体层控制和成本问题。研究团队目前尚未公布量产方案,但这项成果已经说明,“浅层、低温也能成金”并非停留在推测层面,而是具备可观测的实验基础。

