Kako se zlato črpa iz planeta

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Iskalec pobere eno ali dve lopati zemlje z brega ali z dna reke, jo vrže v pladenj z vbočenim dnom, nato pa dolgo časa odmiva glino, pesek in kamenčke v vodi in pozorno gleda. v blatno vzmetenje - se ne bo kaj svetilo? Nagrada je nekaj rumenih zrn peska na samem dnu pladnja. Ali pa majhen kos, če imaš srečo …

No, zdaj bomo povedali še eno zgodbo o rudarjenju zlata. Zgodba, ki nima skoraj nobene zveze z zgornjim.

Strogo gledano, čisto zlato obstaja zgolj v teoriji. Tudi v zlatu 999,9, iz katerega so izdelane bančne palice, je, kot je razbrati iz indeksa, ena desettisočaka nečistoč. Toda takšno zlato je industrijski izdelek. Ni treba razmišljati o iskanju česa podobnega v naravi.

Zlat pesek, ki ga sperejo iskalci ali mehanizirane strgače, je pravzaprav le surovina, koncentrat, ki se bo večkrat talil in raztapljal-obarja (rafinira), preden bo očiščen številnih nečistoč. Pa vendar je lažje delati z zlatom iz nasipa kot z zlatom iz primarnih nahajališč, kjer rumena kovina ostane vdelana v kamnino – redko v obliki žil in pogosto v obliki mikroskopskih delcev, ki so nevidni s prostim očesom, pravzaprav, fino razpršen prah.

V slednjem primeru so pladnji, strgače in vsa druga orodja neuporabni - na pomoč morate poklicati kemijo.

Vztrajnost pasme

Klasična metoda je predelava zdrobljene rude z vodno raztopino natrijevega cianida v prisotnosti kisika (cianidacija). Zlato se dejansko izpere iz rude: njegov atom se v raztopini združi v en ion z ogljikom in dušikom. Nato se iz raztopine obori zlato (skupaj s številnimi nečistočami, predvsem s srebrom).

Toda najtežji primer so tako imenovane ognjevzdržne rude. V njih so zrna zlata prahu s premerom več mikronov zaprta v sulfidne lupine, sestavljene iz pirita (spojine žvepla in železa) ali arsenopirita (železo, žveplo, arzen). Težava je v tem, da se sulfidne lupine ne zmočijo ali raztopijo z vodo, zato neposredna cianizacija ognjevzdržne rude ne bo dala skoraj nič.

To lupino je treba nekako razbiti in iz nje odstraniti dragocen del prahu … Ali pa vam morda ni treba trpeti - zakaj so dobri stari pladnji in strgače slabi? Nujno! Povsod po svetu so nahajališča placer skoraj izčrpana, večina svetovnega zlata pa je že proizvedena iz rud, vključno z ognjevzdržnimi rudami.

Zlato in led

Prav rude te vrste se pridobivajo na lokaciji tovarne za rudarjenje in predelavo Albazino Resources (GOK), ki je v lasti ruskega podjetja Polymetal - drugega največjega v Rusiji po pridobivanju zlata. Tukaj je rob hribov, pokrit s tanko tajgo, skoraj nenaseljen kotiček ogromnega ozemlja Habarovsk.

Od proizvodnje rude, kjer 1,2 tisoč zaposlenih dela izključno rotacijsko, do najbližjega naselja je več kot sto kilometrov. Mesto Amursk, kjer se izdelki GOK predelujejo v lokalni hidrometalurški tovarni, je približno štiristo kilometrov.

Cesta od Amurska do Albazina je približno dve tretjini neasfaltirane in isti dve tretjini poteka skozi gosto tajgo. Stotine kilometrov brez naselij, bencinskih črpalk, obcestnih kavarn in mobilnih komunikacij.

Tukaj je voznikov spremljevalec voki-toki. Udeleženci v prometu poslušajo enako frekvenco, da bi po potrebi posredovali "sosedom" kakšno informacijo o razmerah na cesti, na kaj opozorili, prosili za pomoč. V zunanji svet lahko pridete le s satelitskega telefona, vendar to ni cenovno ugoden luksuz za vsakogar.

Približno 50 km stran je cesta proti Albazinu blokirana s hitro in polno tekočo reko Amgun, zadnjim večjim pritokom Amurja, preden se izlije v Tihi ocean. Poleti vozi trajekt, pozimi pa ledeno prečkanje. Prehod je posebej utrjen tako, da ga polijemo z vodo in zmrznemo dodatno plast ledu, tako da reko pozimi mirno prečkajo ne le avtomobili, temveč tudi traktorji, naloženi z 42 tonami flotacijskega koncentrata (z izdelki GOK) s prikolicami.

Darila iz črevesja

Lokalni griči niso visoki, so pa udeleženci v procesu planetarnega obsega. Amerika in Evrazija postopoma trčita drug ob drugega, kar ustvarja velik potresni stres vzdolž celotnega oboda Tihega oceana.

Ta obod se imenuje pacifiški ognjeni obroč. Zlaganje kopnega na ruskem Daljnem vzhodu je bilo tudi posledica trka celinskih in oceanskih plošč. In seveda so v teh krajih izbruhnili vulkani. Skupaj s tekočo magmo so odnesli zlato iz globin na površje in ustvarili prihodnja nahajališča.

Na območju rudnika Albazino so našli tudi sledi starodavne vulkanske kaldere (vulkan, ki se je zrušil navznoter).

V globinah antisinklinorija, pod plastjo "mladih" kvartarnih usedlin (gline, ilovice), se nahajajo sedimentne kamnine, kot so peščenjaki - nastali so kot posledica preperevanja starejših gora. Sem ter tja so sedimentne kamnine od spodaj navzgor prerezane z ozkimi nasipi – zagozdi, iztisnjenimi iz črevesja magme. V teh nasipih geologi najdejo zlata telesa.

Tone in grami

Nedolgo nazaj smo objavili poročilo iz rudnika bakra in povedali, da bakrova ruda, pridobljena po rudarski metodi, vsebuje le 3 % bakra. Zdelo se je, da je to zelo malo - le 30 kg dragocene kovine na tono izkopanega kamna! Ruda, ki se koplje v Albazino Resources, vsebuje v povprečju 0,0005% zlata, z drugimi besedami - 5 g na tono.

Je res stroškovno učinkovit? Po trenutni svetovni ceni zlata (približno 1.600 $ za trojsko unčo - 31,1 g) je precej. A se sliši impresivno: v standardni bančni zlati palici (približno 12 kg) je toliko žlahtne kovine kot v 27 polnih rudarskih tovornjakih z nosilnostjo 90 ton. V resnici bo za pridobivanje ingota potrebnih več tovornjakov: industrijskih metod za stoodstotno črpanje zlata iz rude še ni.

90-tonski prekucniki se uporabljajo v kamnolomih, kjer se zlato koplje na odprtem kopu. Tukaj je več karier in vse so poimenovane z ženskimi imeni.

Najbolj produktivna za danes je Anfisa, kamnolom Olga je že obdelan in zaprt. Življenje kamnoloma se začne z geološkim raziskovanjem, ki se izvaja z metodami jedrnega vrtanja, ko se iz kamnine izvrta valjasti vzorec, in odseki, ko se analizira zdrobljena kamnina, pridobljena iz vrtine (to je lažje in cenejša metoda). Podatke geologov pošljemo v oddelek za načrtovanje rudarjenja, kjer se s pomočjo programske opreme izdela model pojavljanja rudnega telesa in izdela ekonomsko najbolj izvedljiva shema izkopavanja rude. Nato se prične delo ustvarjanja kamnoloma.

Prvi korak je odstranitev razkrinka - prsti, ki pokrivajo rudna obzorja. No, potem pa se metodično vsak dan vrtijo vrtine v enem ali drugem delu kamnine, ki so napolnjene z eksplozivi, po manjšem pregledu pa na mesto razstreljevanja pridejo bagri in tovornjaki, da izberejo rudo in jo odpeljejo na lokalni rudarski in predelovalni obrat.

Kamnolom se razvija navzdol, njegove rahlo nagnjene stranice se v koncentričnih policah zbližujejo proti središču: med obzorji so puščene "police" - berme. Nekateri od njih so ozki in služijo samo strukturni trdnosti rudnika, drugi se uporabljajo kot transportne poti za tehnologijo. Kamnolom - veličasten kot rimski amfiteater - daje vtis trdnosti, ki lahko vara. Zato stranice kamnoloma nenehno pregleduje poseben radar, ki lahko zasledi najmanjše premike kamnin. Tako je bolj mirno.

Kamnolomi segajo v globino 200–300 m, najpogosteje pa ima rudno telo ozko podolgovato obliko in se nadaljuje še nižje. Teoretično lahko ustvarite globlji kamnolom, a da bi zdržali nežno strmino stranic, bi morali izkopati skledo velikega premera in porabiti veliko časa in energije, da bi popolnoma izkopali odvečno skalo. Izhod? Podzemno rudarjenje.

Pod zemljo na Toyoti

Na dnu odprtega kopa Olga, kjer so zaključeni odprti kopi, je eden od vhodov v podzemno kraljestvo Albazino Resources. V globino serpentinaste ceste nas popelje "neuničljiva" Toyota Land Cruiser 70, ki jo je eno od kanadskih podjetij posebej predelalo za potovanje po rudnikih. Spodaj je običajna življenjska doba rudnika: vrtalne naprave izvrtajo luknje za polaganje razstreliva, čokati stroji z žlico izvlečejo zdrobljeno rudo in jo nato prenesejo v posebne rudniške prekucnike.

Če si predstavljamo rudno telo kot nekakšen steber, ki gre v globino, potem njegov razvoj poteka na naslednji način. Najprej se na straneh rudnega telesa (v odpadni kamnini) prebijejo nagnjene rampe (tiste iste serpentine) z dna jame. Nato se med izhodi (tudi mimo rude) naredijo transportni nanosi ali preprosto tuneli. In zdaj od njih do rude rush-orts hite.

V njih vstopijo stroji in cel segment "stebra" spremenijo v drobljen kamen, ki ga odpeljejo na goro. Toda zapuščanje ogromne izkopane votline je nevarno, zato se, preden se rudarji spustijo v rudnik naslednje obzorje, praznine, ki ostanejo od izbrane rude, zalijejo z betonom. V Južni Afriki je rudnik zlata Mponeng, ki sega štiri kilometre navzdol.

V Albazinu je vrstni red globin skromnejši: na stotine metrov, vendar je skupna dolžina podzemnega prodora impresivna. Od leta 2009 so rudarji prehodili več kot 100 km rovov.

Penasti kamen

Ne glede na to, ali je odvzeta iz kamnoloma ali izkopana v rudniku, ruda konča na kupih (kupih) poleg obrata za predelavo rude. Ruda je lahko črna, siva, skoraj bela, rjavkasta, vendar na njej ni vidno zaznanih znakov zlata in jo je nemogoče ločiti od odpadne kamnine. Vendar barva ni edina razlika.

S povprečno približno 5 g zlata na tono najdemo rude z vsebnostjo od 2 g ali manj do 3 kg na tono. Surovine se razlikujejo tudi po moči in ekstrakciji. Za uporabo rud različne kakovosti pri delu, vendar za proizvodnjo izdelkov (flotacijski koncentrat) v okviru načrtovanih kazalnikov se zaračunavajo različne rude, torej se mešajo v določenem razmerju.

Bistvo dogajanja na GOK lahko povzamemo v dveh besedah: mletje in flotacija. Da bi odrezali največji presežek in od surovin odvzeli čim več drobnih delcev, ki vsebujejo zlato, se ruda oziroma suspenzija z vodo zmelje v ogromnih sodih v prisotnosti kroglic visoke trdnosti. jeklo. Izdelek za mletje se pošlje v cikloniranje (vrtinčno ločevanje) grobih in finih frakcij.

Najboljši prah gre v flotacijo, groba zrna za ponovno mletje. Sulfidnih filmov, ki obkrožajo zlato, kot smo že omenili, ne zmočimo z vodo. To je problem za kemično pridobivanje zlata, toda za pridobivanje, ki v veliki meri temelji na fizikalnih procesih, postane slabost prednost. Celuloza je nasičena z zrakom, dodane so ji peneče spojine alkoholov z visoko molekulsko maso.

Mehurčki obkrožajo sulfidne "kapsule" in jih dvignejo navzgor. Dragocena pena se izprazni, ruda, ki je še v flotacijskem stroju, pa gre na ponovno mletje in spet na flotacijo. Rezultat celotnega večstopenjskega postopka je iz pene iztisnjeno trdno blato (torto), imenovano flotacijski koncentrat. Zadnja faza je sušenje v bobnu, kjer se pogača dovede do standardne vsebnosti vlage 6%. Suhi koncentrat se naloži v posebne vreče, ki vsebujejo 14 ton surovin. Tri od teh vreč se s traktorjem postavijo na ploščad in gredo v Amursk, k metalurgom.

Nekaj številk. Iz rude, dobavljene KV, se pridobi povprečno 85–87,5 % zlata. Flotacijski koncentrat ne vsebuje več 5, ampak 50 g dragocene kovine na tono. Tako standardni bančni ingot vsebuje približno enako količino zlata kot surovine, ki se prevažajo na 6 prikolicah z obremenitvijo po 42 ton. Impresivno!

Molecule Adventures

Samo Amurski hidrometalurški kombinat nam daje odgovor na vprašanje, kako navsezadnje odstraniti zlato iz obstojne lupine. Tu, v podjetju, ki je prav tako v lasti Polymetal, je bila pri ruskem rudarjenju zlata prvič uporabljena tako imenovana tehnologija avtoklava. Avtoklav je pravzaprav peč: dolg, vodoravni jeklen valj, znotraj prekrit s kislinsko odporno membrano in oblogo - tri plasti toplotno odpornih in kislinsko odpornih opek.

Celuloza (zmes flotacijskega koncentrata z vročo vodo) in čisti kisik se dovajata v avtoklav pod pritiskom in sproži se eksotermna reakcija oksidacije žvepla. Piriti in arsenopiriti se razpadejo, v mešanici pa se pojavi prosto zlato. Na spodnji fotografiji je najbolj spektakularen trenutek: rjava katodna oborina se stopi v svetlo rumeno Doré zlitino. Vroča kovina se vlije v keramične kalupe (kalupe).

A to še ni vse: pred nami je pravi kemični triler. Po uparjalniku (kjer temperatura in tlak suspenzije močno padeta) se zmes pošlje v nevtralizacijo – odstranitev žveplove kisline, ki nastane med reakcijo. Pred nami je cianidacija (ki bo končno postala možna) in žveplova kislina, ko se disociira v raztopini, tvori pozitiven vodikov ion.

Ko se srečamo s cianidom, se vodik zlahka poveže s cianidnim ionom (CN), da tvori cianovodikovo kislino (HCN), ki bo izhlapela. Zato je treba žveplovo kislino odstraniti z nevtralizacijo in šele nato med cianizacijo lahko zlato tvori ion - dicianoaurat. Napolnjeni se ti ioni prilepijo na aktivno oglje, ki je posebej dodano kaši. Vse to se imenuje sorpcija, toda na stopnji desorpcije alkalna raztopina NaOH dobesedno odplakne ione, ki vsebujejo zlato, iz premoga, ki se pošljejo v elektrolizer.

Tam se dicianoaurat razgradi in končno se čisto zlato odloži na katodo. Rjavi sediment se pošlje v taljenje in se tam spremeni v svetlo rumene nosnice težke ingote, oblikovane kot bankine. A to še vedno ni zlato, ampak tako imenovana zlitina Dore, kjer je okoli 90 % zlata, nekaj odstotkov srebra, pa tudi nikelj in baker. Te kovine se tako ljubijo in se tako zlahka raztopijo druga v drugi, da je 999-karatno zlato mogoče izolirati le med rafiniranjem. Toda drugo podjetje se bo ukvarjalo z rafiniranjem. Glavno delo so opravili rudarji zlata in metalurgi Polymetala.