چگونه طلا از سیاره خارج می شود

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

کاوشگر یک یا دو بیل خاک را از ساحل یا از کف رودخانه برداشته، آن را در سینی با کف مقعر می اندازد و سپس برای مدت طولانی خاک رس، ماسه و سنگریزه را در آب می شویید و به دقت نگاه می کند. به تعلیق گل آلود - آیا چیزی نمی درخشد؟ پاداش آن چند دانه شن زرد در انتهای سینی است. یا یک قطعه کوچک، اگر خوش شانس باشید …

خوب، اکنون داستان دیگری در مورد استخراج طلا خواهیم گفت. داستانی که تقریبا هیچ ربطی به موارد بالا ندارد.

به بیان دقیق، طلای خالص صرفاً در تئوری وجود دارد. حتی در طلای 999.9 که شمش های بانکی از آن ساخته می شود، همانطور که از شاخص می توان فهمید، یک ده هزارم ناخالصی وجود دارد. اما چنین طلایی یک محصول صنعتی است. نیازی به فکر کردن در مورد یافتن چیزی مشابه در طبیعت نیست.

شن و ماسه طلا شسته شده توسط کاوشگر یا لایروبی مکانیزه در واقع فقط یک ماده خام، کنسانتره است که بیش از یک بار ذوب می شود و قبل از پاک شدن از بسیاری از ناخالصی ها، تحت انحلال-رسوب (پالایش) قرار می گیرد. با این حال، کار با طلای پلاسر آسان‌تر از طلای ذخایر اولیه است، جایی که فلز زرد در سنگ فرو می‌ماند - در واقع به ندرت به شکل رگه‌ها و اغلب به شکل ذرات میکروسکوپی که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند. ، گرد و غبار ریز پراکنده شده است.

در مورد دوم، سینی ها، لایروبی ها و هر ابزار دیگری بی فایده هستند - برای کمک باید با شیمی تماس بگیرید.

سرسختی نژاد

روش کلاسیک، فرآوری سنگ معدن خرد شده با محلول آبی سیانید سدیم در حضور اکسیژن (سیانیداسیون) است. طلا در واقع از سنگ معدن شسته می شود: اتم آن در محلول به یک یون با کربن و نیتروژن ترکیب می شود. سپس طلا از محلول رسوب می کند (همراه با تعدادی ناخالصی، در درجه اول با نقره).

اما سخت ترین مورد، سنگ معدن های به اصطلاح نسوز است. در آنها، دانه های گرد و غبار طلا به قطر چند میکرون در پوسته های سولفیدی متشکل از پیریت (ترکیبات گوگرد و آهن) یا آرسنوپیریت (آهن، گوگرد، آرسنیک) محصور شده اند. مشکل این است که پوسته های سولفیدی توسط آب خیس یا حل نمی شوند، بنابراین سیانیداسیون مستقیم سنگ نسوز تقریباً هیچ نتیجه ای نخواهد داشت.

لازم است به نحوی این پوسته را بشکنید و ذره ای گرانبها از گرد و غبار را از آن جدا کنید … یا شاید نیازی به رنج نیست - چرا سینی ها و لایروبی های خوب قدیمی بد هستند؟ لازم! در سرتاسر جهان، ذخایر پلاسر رو به اتمام است و بخش عمده ای از طلای جهان در حال حاضر از سنگ معدن، از جمله سنگ های نسوز، تولید می شود.

طلا و یخ

این سنگ معدنی از این نوع است که در محل کارخانه استخراج و فرآوری منابع آلبازینو (GOK)، متعلق به شرکت روسی پلی متال - دومین کشور بزرگ روسیه از نظر استخراج طلا، استخراج می شود. اینجا لبه تپه هایی است که با تایگا نازک پوشیده شده است، گوشه ای تقریبا خالی از سکنه از قلمرو عظیم خاباروفسک.

بیش از صد کیلومتر از تولید سنگ معدن، که در آن 1،2 هزار کارمند منحصراً به صورت چرخشی کار می کنند، تا نزدیکترین شهرک وجود دارد. شهر آمورسک، جایی که محصولات GOK در کارخانه هیدرومتالورژی محلی پردازش می شود، حدود چهارصد کیلومتر است.

جاده آمورسک به آلبازینو حدود دو سوم آسفالت نیست و همین دو سوم از تایگا متراکم می گذرد. صدها کیلومتر بدون شهرک، پمپ بنزین، کافه کنار جاده و ارتباطات سلولی.

در اینجا همراه راننده یک دستگاه واکی تاکی است. شرکت کنندگان در ترافیک به همان فرکانس گوش می دهند تا در صورت لزوم اطلاعاتی در مورد وضعیت جاده به "همسایگان" منتقل کنند، در مورد چیزی هشدار دهند و درخواست کمک کنند.شما فقط می توانید از طریق یک تلفن ماهواره ای به دنیای خارج بروید، اما این یک لوکس مقرون به صرفه برای همه نیست.

تقریباً 50 کیلومتر دورتر، جاده آلبازینو توسط رودخانه سریع و پر جریان آمگون، آخرین شاخه بزرگ آمور قبل از اینکه به اقیانوس آرام بریزد، مسدود شده است. در تابستان یک کشتی وجود دارد و در زمستان یک گذرگاه یخی وجود دارد. این گذرگاه به طور ویژه با ریختن آب روی آن و یخ زدن لایه اضافی یخ تقویت می شود، به طوری که رودخانه در زمستان با آرامش نه تنها توسط اتومبیل ها، بلکه توسط تراکتورهای بارگیری شده با 42 تن کنسانتره شناور (با محصولات GOK) با تریلر عبور می کند..

هدایایی از روده ها

تپه های محلی مرتفع نیستند، اما آنها در فرآیند یک مقیاس سیاره ای شرکت می کنند. آمریکا و اوراسیا به تدریج با یکدیگر برخورد می کنند و تنش لرزه ای عظیمی را در سراسر محیط اقیانوس آرام ایجاد می کنند.

این محیط حلقه آتش اقیانوس آرام نامیده می شود. چین خوردگی زمین در خاور دور روسیه نیز در اثر برخورد صفحات قاره ای و اقیانوسی به وجود آمد. و البته در این قسمت ها آتشفشان هایی فوران کردند. آنها همراه با ماگمای مایع، طلا را از اعماق به سطح منتقل کردند و رسوبات آینده را ایجاد کردند.

آثاری از یک کالدرای آتشفشانی باستانی (آتشفشانی که به سمت داخل فرو ریخت) نیز در منطقه معدن آلبازینو یافت شد.

در اعماق آنتی سینکلینوریوم، در زیر لایه نهشته های کواترنر "جوان" (رس، لوم)، سنگ های رسوبی مانند ماسه سنگ ها وجود دارد - آنها در نتیجه هوازدگی کوه های باستانی تر به وجود آمده اند. اینجا و آنجا، سنگ های رسوبی از پایین به بالا توسط دایک های باریک بریده می شوند - گوه هایی که از روده های ماگما فشرده شده اند. در این دایک ها است که زمین شناسان اجسام طلا را پیدا می کنند.

تن و گرم

چندی پیش گزارشی از یکی از معادن مس منتشر کردیم و گفتیم سنگ مس استخراج شده به روش معدن تنها 3 درصد مس دارد. به نظر می رسید که این بسیار کم است - فقط 30 کیلوگرم فلز ارزشمند در هر تن سنگ استخراج شده! سنگ معدنی که در Albazino Resources استخراج می شود، به طور متوسط حاوی 00005٪ طلا، به عبارت دیگر - 5 گرم در هر تن است.

آیا واقعا مقرون به صرفه است؟ با قیمت جهانی فعلی طلا (حدود 1600 دلار در هر اونس تروی - 31.1 گرم)، کاملاً است. اما جالب به نظر می رسد: در یک شمش طلای بانکی استاندارد (حدود 12 کیلوگرم) به اندازه 27 کامیون کمپرسی معدنی کامل با ظرفیت حمل 90 تن، فلز گرانبها وجود دارد. در واقع، کامیون های بیشتری برای به دست آوردن شمش مورد نیاز است: هنوز هیچ روش صنعتی برای استخراج صد در صد طلا از سنگ معدن وجود ندارد.

کمپرسی های 90 تنی در معادن مورد استفاده قرار می گیرند - جایی که طلا در یک گودال روباز استخراج می شود. چندین شغل در اینجا وجود دارد و همه آنها با نام های زنانه نامگذاری شده اند.

پربارترین مورد امروز آنفیسا است، معدن اولگا قبلاً کار شده و بسته شده است. زندگی یک معدن با اکتشاف زمین شناسی آغاز می شود، که با روش های حفاری هسته، زمانی که یک نمونه استوانه ای از سنگ حفاری می شود، و قلمه ها، زمانی که سنگ خرد شده استخراج شده از چاه تجزیه و تحلیل می شود، انجام می شود (این کار ساده تر است و روش ارزان تر). داده‌های زمین‌شناسان به بخش برنامه‌ریزی معدن ارسال می‌شود، جایی که با کمک نرم‌افزار، مدلی از رخداد بدنه سنگ ساخته می‌شود و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌ترین طرح استخراج سنگ معدن ایجاد می‌شود. سپس کار ایجاد معدن آغاز می شود.

اولین گام برداشتن سربار است - خاکی که افق سنگ را می پوشاند. خوب، پس به طور روشمند، هر روز، چاه هایی در این یا آن بخش از سنگ حفر می شود که با مواد منفجره پر می شود و پس از یک بررسی کوچک، بیل های مکانیکی و کمپرسی ها به محل انفجار می آیند تا سنگ معدن را انتخاب کرده و به محل انفجار ببرند. کارخانه استخراج و فرآوری محلی

معدن به سمت پایین توسعه می یابد، طرف های شیب دار آن به سمت مرکز در لبه های متحدالمرکز همگرا می شوند: بین افق ها، "قفسه ها" - برم ها باقی مانده اند. برخی از آنها باریک هستند و فقط برای استحکام ساختاری معدن کار می کنند، برخی دیگر به عنوان مسیرهای حمل و نقل فناوری استفاده می شوند.معدن - با شکوه مانند یک آمفی تئاتر رومی - احساس استحکامی می دهد که می تواند فریبنده باشد. بنابراین، کناره های معدن به طور مداوم توسط رادار ویژه ای که قادر به ردیابی کوچکترین حرکت توده های سنگی است، اسکن می شود. اینجوری آرام تره

معادن به عمق 200 تا 300 متر می رسند، اما اغلب بدنه سنگ معدن دارای شکل مستطیلی باریک است و حتی پایین تر ادامه می یابد. از نظر تئوری، شما می توانید معدن عمیق تری ایجاد کنید، اما برای مقاومت در برابر شیب ملایم کناره ها، باید کاسه ای با قطر بزرگ حفر کنید و زمان و انرژی زیادی را صرف کندن سنگ های کاملاً اضافی کنید. خروج؟ استخراج معادن زیرزمینی

زیرزمینی روی تویوتا

در پایین گودال روباز اولگا، جایی که استخراج معادن روباز تکمیل شده است، یکی از ورودی های پادشاهی زیرزمینی منابع آلبازینو وجود دارد. تویوتا لندکروزر 70 «غیرقابل کشتن» ما را به اعماق جاده مارپیچ هدایت می‌کند، که به‌ویژه توسط یکی از شرکت‌های کانادایی برای سفر در معدن اصلاح شده است. در زیر عمر معمول معدن آمده است: دکل های حفاری سوراخ هایی را برای گذاشتن مواد منفجره ایجاد می کنند، دستگاه های سطل اسکوات محکم سنگ معدن خرد شده را خارج می کنند و سپس آن را به کامیون های مخصوص تخلیه معدن منتقل می کنند.

اگر یک بدنه سنگی را به عنوان نوعی ستون تصور کنیم که به اعماق می رود، توسعه آن به صورت زیر انجام می شود. ابتدا، رمپ های شیب دار (همان مارپیچی ها) از ته گودال روباز در طرفین بدنه سنگ معدن (در سنگ باطله) می شکند. سپس بین خروجی ها (همچنین با دور زدن سنگ معدن)، رانش های حمل و نقل یا به سادگی تونل ها ایجاد می شود. و در حال حاضر از آنها به سنگ معدن راش-orts عجله.

ماشین آلات وارد آنها می شود و یک بخش کامل از "ستون" را به سنگ خرد شده تبدیل می کند که به کوه کشیده می شود. اما ترک حفره عظیم استخراج شده خطرناک است، بنابراین قبل از اینکه معدنچیان برای استخراج افق بعدی پایین بیایند، حفره های باقی مانده از سنگ معدن انتخاب شده با بتن ریخته می شود. در آفریقای جنوبی، معدن طلای Mponeng وجود دارد که چهار کیلومتر پایین می رود.

در آلبازینو، ترتیب اعماق کمتر است: صدها متر، اما طول کل نفوذ زیرزمینی چشمگیر است. از سال 2009، معدنچیان بیش از 100 کیلومتر تونل را پشت سر گذاشته اند.

سنگ فوم

چه از یک معدن گرفته شود و چه در معدن استخراج شود، سنگ معدن به انبوهی (تپه) در کنار کارخانه فرآوری سنگ معدن ختم می شود. سنگ معدن می تواند سیاه، خاکستری، تقریباً سفید، قهوه ای باشد، اما هیچ نشانه ای از طلا از نظر بصری بر روی آن تشخیص داده نمی شود و تشخیص آن از سنگ های باطله غیرممکن است. با این حال، رنگ تنها تفاوت نیست.

با میانگین حدود 5 گرم طلا در هر تن، سنگ معدنی با عیار 2 گرم یا کمتر تا 3 کیلوگرم در تن در اینجا یافت می شود. مواد اولیه نیز از نظر استحکام و قابلیت استخراج متفاوت است. برای استفاده از سنگ معدن با کیفیت های مختلف در کار، اما برای تولید محصولات (کنسانتره شناور) در چارچوب شاخص های برنامه ریزی شده، سنگ های مختلف شارژ می شود، یعنی به نسبت معینی مخلوط می شوند.

جوهر آنچه در GOK اتفاق می افتد را می توان در دو کلمه خلاصه کرد: سنگ زنی و شناورسازی. به منظور قطع حداکثر مازاد و حذف هر چه بیشتر ذرات ریز حاوی طلا از مواد خام، سنگ معدن یا بهتر است بگوییم سوسپانسیون آب دوغاب، در طبل های بزرگ در حضور توپ های با استحکام بالا آسیاب می شود. فولاد. محصول آسیاب برای سیکلون کردن (جداسازی گردابی) بخش های درشت و ریز ارسال می شود.

بهترین گرد و غبار به سمت شناورسازی می رود، دانه های درشت برای دوباره آسیاب کردن. همانطور که قبلاً ذکر شد فیلم های سولفیدی اطراف طلا با آب خیس نمی شوند. این یک مشکل برای بازیافت شیمیایی طلا است، اما برای بهره‌برداری، که عمدتاً بر اساس فرآیندهای فیزیکی است، این عیب به یک مزیت تبدیل می‌شود. خمیر از هوا اشباع شده است، ترکیبات کف کننده الکل های با وزن مولکولی بالا به آن اضافه می شود.

حباب ها "کپسول" سولفیدی را احاطه کرده و آنها را به سمت بالا می برند. فوم با ارزشی تخلیه می شود و سنگ معدنی که هنوز در دستگاه فلوتاسیون است برای آسیاب مجدد و دوباره برای فلوتاسیون می رود.نتیجه کل فرآیند چند مرحله ای یک لجن جامد (کیک) است که از فوم فشرده می شود که به آن کنسانتره فلوتاسیون می گویند. آخرین مرحله خشک کردن در یک درام است که در آن کیک به رطوبت استاندارد 6٪ می رسد. کنسانتره خشک در کیسه های مخصوص حاوی 14 تن مواد خام بارگیری می شود. سه تا از این کیسه ها با تراکتور روی یک سکو گذاشته می شوند و به آمورسک می روند، نزد متالورژیست ها.

چند عدد از سنگ معدن عرضه شده به دولت GOK، به طور متوسط 85 تا 87.5 درصد طلا بازیافت می شود. کنسانتره فلوتاسیون دیگر حاوی 5، بلکه 50 گرم فلز ارزشمند در هر تن است. بنابراین، یک شمش بانکی استاندارد تقریباً به اندازه مواد اولیه حمل شده روی 6 تریلر با بار 42 تنی، طلا دارد. چشمگیر!

ماجراهای مولکولی

فقط ترکیب هیدرومتالورژیک آمور به ما پاسخ می دهد که چگونه می توان طلا را از پوسته ماندگار حذف کرد. در اینجا، در شرکتی که متعلق به پلی متال است، برای اولین بار در استخراج طلای روسیه از فناوری به اصطلاح اتوکلاو استفاده شد. اتوکلاو در واقع یک کوره است: یک استوانه فولادی بلند و افقی که در داخل با یک غشاء و آستر مقاوم در برابر اسید پوشیده شده است - سه لایه آجرهای مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر اسید.

خمیر (مخلوطی از کنسانتره فلوتاسیون با آب داغ) و اکسیژن خالص تحت فشار وارد اتوکلاو می شود و واکنش گرمازا اکسیداسیون گوگرد آغاز می شود. پیریت ها و آرسنوپیریت ها تجزیه می شوند و طلای آزاد در مخلوط ظاهر می شود.در عکس زیر دیدنی ترین لحظه است: رسوب قهوه ای کاتد به آلیاژ دوره زرد روشن ذوب می شود. فلز داغ در قالب های سرامیکی (قالب ها) ریخته می شود.

اما این همه ماجرا نیست: یک هیجان شیمیایی واقعی در پیش است. پس از اواپراتور (جایی که دما و فشار دوغاب به شدت کاهش می یابد)، مخلوط برای خنثی سازی فرستاده می شود - حذف اسید سولفوریک تشکیل شده در طول واکنش. سیانیداسیون در پیش است (که در نهایت امکان پذیر خواهد شد) و اسید سولفوریک هنگامی که در محلول تجزیه می شود، یک یون هیدروژن مثبت تشکیل می دهد.

هنگامی که هیدروژن با سیانید روبرو می شود، به راحتی با یون سیانید (CN) ترکیب می شود و اسید هیدروسیانیک (HCN) را تشکیل می دهد که تبخیر می شود. بنابراین، اسید سولفوریک باید با خنثی سازی حذف شود، و تنها پس از آن، طلا در طول سیانیداسیون می تواند یک یون - دی سیانوآئورات تشکیل دهد. این یون ها با شارژ شدن به کربن فعالی که مخصوصاً به پالپ اضافه می شود می چسبند. همه اینها جذب نامیده می‌شود، اما در مرحله دفع، محلول قلیایی NaOH به معنای واقعی کلمه یون‌های حاوی طلا را از زغال‌سنگ که به الکترولیز فرستاده می‌شوند، خارج می‌کند.

دی سیانو اورات در آنجا تجزیه می شود و در نهایت طلای خالص روی کاتد رسوب می کند. رسوب قهوه ای رنگ برای ذوب فرستاده می شود و در آنجا به شمش های سنگین سوراخ بینی زرد روشن تبدیل می شود که به شکل کرانه ای است. اما این هنوز طلا نیست، بلکه به اصطلاح آلیاژ Dore است که در آن حدود 90 درصد طلا، چند درصد نقره و همچنین نیکل و مس وجود دارد. این فلزات به قدری یکدیگر را دوست دارند و به راحتی در یکدیگر حل می شوند به طوری که جداسازی طلای 999 عیار فقط در هنگام تصفیه امکان پذیر است. اما شرکت دیگری مشغول پالایش خواهد بود. معدنچیان طلا و متالورژیست های پلی متال کار اصلی را انجام داده اند.