Jak se čerpá zlato z planety

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Prospektor nabere jednu nebo dvě lopaty zeminy ze břehu nebo ze dna řeky, hodí ji do podnosu s vydutým dnem a pak dlouze smývá hlínu, písek a oblázky ve vodě a soustředěně kouká. do zabláceného pérování - nebude se něco lesknout? Odměnou je pár žlutých zrnek písku úplně na dně tácu. Nebo malý nuget, pokud budete mít štěstí…

No a teď si povíme další příběh o těžbě zlata. Příběh, který s výše uvedeným nemá téměř nic společného.

Přísně vzato, čisté zlato existuje čistě teoreticky. I ve zlatě 999,9, ze kterého jsou vyrobeny bankovní slitky, je, jak lze z indexu pochopit, jedna desetitisícina nečistot. Ale takové zlato je průmyslový produkt. O hledání něčeho podobného v přírodě není třeba přemýšlet.

Zlatý písek praný hledači nebo mechanizovanými bagry je vlastně jen surovina, koncentrát, který se více než jednou roztaví a podstoupí rozpouštění-srážení (rafinaci), než se zbaví mnoha nečistot. A přesto je snazší pracovat se zlatem rýžovištěm než se zlatem z primárních ložisek, kde žlutý kov zůstává zapuštěný v hornině - zřídka ve formě žil a často ve formě mikroskopických částic neviditelných pouhým okem., jemně rozptýlený prach.

V druhém případě jsou podnosy, bagry a jakékoli další nástroje k ničemu – na pomoc je třeba zavolat chemii.

Houževnatost plemene

Klasickou metodou je zpracování drcené rudy vodným roztokem kyanidu sodného za přítomnosti kyslíku (kyanidace). Zlato se vlastně z rudy vyplavuje: jeho atom se v roztoku spojí v jeden ion s uhlíkem a dusíkem. Poté se z roztoku vysráží zlato (spolu s řadou nečistot, především se stříbrem).

Nejsložitějším případem jsou ale takzvané žáruvzdorné rudy. V nich jsou zrnka zlatého prachu o průměru několika mikrometrů uzavřena v sulfidových obalech sestávajících z pyritu (sloučeniny síry a železa) nebo arzenopyritu (železo, síra, arsen). Problém je v tom, že sulfidové slupky nejsou smáčeny ani rozpuštěny vodou, takže přímá kyanizace žáruvzdorné rudy nedá téměř nic.

Tuto skořápku je potřeba nějak rozbít a odstranit z ní vzácné smítko prachu… Nebo možná není třeba trpět - proč jsou staré dobré tácy a bagry špatné? Nutné! Na celém světě jsou ložiska rýže blízko vyčerpání a většina světového zlata se již vyrábí z rud, včetně rud žáruvzdorných.

Zlato a led

Právě rudy tohoto typu se těží v místě závodu Albazino Resources Mining and Processing Plant (GOK), který vlastní ruská společnost Polymetal – druhá největší v Rusku, pokud jde o těžbu zlata. Zde je okraj kopců pokrytý tenkou tajgou, téměř neobydlený kout obrovského území Chabarovsk.

Z rudárny, kde výhradně rotačně pracuje 1,2 tisíce zaměstnanců, je do nejbližší osady více než sto kilometrů. Město Amursk, kde se produkty korejské vlády zpracovávají v místní hydrometalurgické továrně, je vzdálené asi čtyři sta kilometrů.

Cesta z Amursku do Albazina je asi ze dvou třetin nezpevněná a stejné dvě třetiny prochází hustou tajgou. Stovky kilometrů bez osad, čerpacích stanic, kaváren u silnic a mobilních komunikací.

Zde je společníkem řidiče vysílačka. Na stejné frekvenci poslouchají účastníci provozu, aby v případě potřeby předali „sousedům“nějaké informace týkající se situace na silnici, na něco upozornili, požádali o pomoc. Do vnějšího světa se dostanete pouze ze satelitního telefonu, ale to není cenově dostupný luxus pro každého.

Přibližně 50 km odtud blokuje cestu do Albazina rychlá a plně tekoucí řeka Amgun, poslední velký přítok Amuru před tím, než se vlije do Tichého oceánu. V létě je zde přívoz a v zimě přechod po ledu. Přejezd je speciálně zpevněn politím vodou a zmrznutím další vrstvy ledu, takže řeku v zimě klidně křižují nejen auta, ale i traktory naložené 42 tunami flotačního koncentrátu (s produkty GOK) s přívěsy.

Dárky z útrob

Místní kopce nejsou vysoké, ale jsou účastníky procesu planetárního měřítka. Amerika a Eurasie na sebe postupně narážejí a vytvářejí obrovské seismické napětí po celém obvodu Tichého oceánu.

Tento obvod se nazývá Pacifický ohnivý kruh. Vrásnění pevniny na ruském Dálném východě bylo také výsledkem srážky kontinentálních a oceánských desek. A samozřejmě v těchto končinách vybuchovaly sopky. Spolu s tekutým magmatem vynášely zlato z hlubin na povrch a vytvářely tak budoucí ložiska.

V oblasti dolu Albazino byly také nalezeny stopy starověké vulkanické kaldery (sopka, která se zhroutila dovnitř).

V hlubinách antisynklinoria se pod vrstvou „mladých“čtvrtohorních usazenin (jíly, hlíny) nacházejí usazené horniny jako pískovce – vznikly v důsledku zvětrávání starověkých hor. Tu a tam jsou usazené horniny zdola nahoru rozřezány úzkými hrázemi – klíny vymáčknutými z útrob magmatu. Právě v těchto hrázích geologové nacházejí zlatá tělesa.

Tuny a gramy

Není to tak dávno, co jsme zveřejnili zprávu z měděného dolu a řekli, že měděná ruda těžená důlní metodou obsahuje pouze 3 % mědi. Zdálo se, že je to velmi málo - pouze 30 kg cenného kovu na tunu vytěženého kamene! Ruda, která se těží v Albazino Resources, obsahuje v průměru 0,0005 % zlata, jinými slovy - 5 g na tunu.

Je to skutečně nákladově efektivní? Při současné světové ceně zlata (asi 1 600 dolarů za trojskou unci – 31,1 g) je to docela dost. Ale zní to působivě: ve standardním bankovním zlatém slitku (asi 12 kg) je tolik drahého kovu jako ve 27 celorudných těžařských sklápěčích s nosností každého 90 tun. Ve skutečnosti bude k získání ingotu potřeba více kamionů: zatím neexistují průmyslové metody pro stoprocentní těžbu zlata z rudy.

Devadesátitunové sklápěče se používají v lomech – kde se zlato těží v povrchové jámě. Existuje zde několik kariér a všechny jsou pojmenovány ženskými jmény.

Nejproduktivnější je pro dnešek Anfisa, lom Olga je již rozpracován a uzavřen. Život lomu začíná geologickým průzkumem, který se provádí metodami jádrového vrtání, kdy se z horniny vyvrtává válcový vzorek, a odřezky, kdy se analyzuje drcená hornina vytěžená z vrtu (je to jednodušší a levnější způsob). Data geologů se zasílají na oddělení plánování těžby, kde se pomocí softwaru sestaví model výskytu rudního tělesa a vytvoří se ekonomicky nejschůdnější schéma těžby rud. Poté začíná práce na vytvoření lomu.

Prvním krokem je odstranění skrývky – zeminy pokrývající rudní horizonty. No a pak se metodicky každý den v té či oné části skály vrtají vrty, které se naplní výbušninami a po malé kontrole přijedou na místo odstřelu bagry a sklápěče, aby vybraly rudu a odvezly ji na odstřel. místní těžební a zpracovatelský závod.

Lom se vyvíjí směrem dolů, jeho mírně se svažující strany se sbíhají ke středu v soustředných římsách: mezi horizonty jsou ponechány "police" - bermy. Některé z nich jsou úzké a slouží pouze pro konstrukční pevnost dolu, jiné jsou využívány jako dopravní cesty pro technologii. Lom – majestátní jako římský amfiteátr – působí solidním dojmem, který může klamat. Boky lomu proto neustále snímá speciální radar schopný sledovat sebemenší pohyby skalních masivů. Takhle je to klidnější.

Lomy jdou 200–300 m hluboko, ale nejčastěji má rudní těleso úzký podlouhlý tvar a pokračuje ještě níže. Teoreticky můžete vytvořit i hlubší lom, ale abyste vydrželi mírný sklon stran, museli byste vykopat misku o obrovském průměru a vynaložit spoustu času a energie na vytěžení zcela přebytečné horniny. Výstup? Podzemní těžba.

Underground na Toyotě

Na dně povrchové jámy Olga, kde byla dokončena povrchová těžba, se nachází jeden ze vstupů do podzemního království Albazino Resources. Do hlubin serpentinové cesty nás žene „nezničitelná“Toyota Land Cruiser 70, speciálně upravená jednou z kanadských firem pro cestování po důlních dílech. Níže je obvyklá životnost dolů: vrtné soupravy vrtají otvory pro pokládání výbušnin, podsadité stroje s kbelíky vytahují drcenou rudu a poté ji převážejí do speciálních důlních sklápěčů.

Představíme-li si rudní těleso jako jakýsi sloup jdoucí do hlubin, pak jeho vývoj probíhá následovně. Nejprve se ze dna otevřené jámy po stranách rudního tělesa (v hlušině) prorazí šikmé rampy (stejné serpentiny). Potom se mezi východy (také obchází rudu) dělají dopravní štoly nebo jednoduše tunely. A teď od nich k rudě spěchat-orts rush.

Stroje do nich vstoupí a promění celý segment "sloupu" na drcený kámen, který je vynášen do hory. Ale opustit obrovskou vytěženou dutinu je nebezpečné, takže předtím, než horníci sejdou dolů těžit další horizont, jsou dutiny, které zbyly z vybrané rudy, vylity betonem. V Jižní Africe je zlatý důl Mponeng, který klesá čtyři kilometry.

V Albazinu je řád hloubek skromnější: stovky metrů, ale celková délka podzemního průniku je působivá. Od roku 2009 těžaři projeli přes 100 km tunelů.

Pěnový kámen

Ať už se ruda odebírá z lomu nebo těží v dole, končí na hromadách (haldách) vedle závodu na zpracování rudy. Ruda může být černá, šedá, téměř bílá, nahnědlá, ale nejsou na ní vizuálně zjištěny známky zlata a nelze ji pohledem rozeznat od hlušiny. Barva však není jediný rozdíl.

S průměrem asi 5 g zlata na tunu se zde nacházejí rudy o jakosti 2 g nebo méně až 3 kg na tunu. Suroviny se také liší pevností a extrahovatelností. Při práci používat rudy různé kvality, ale k výrobě produktů (flotační koncentrát) v rámci plánovaných ukazatelů se různé rudy vsází, to znamená, že se v určitém poměru mísí.

Podstatu toho, co se děje v korejské vládě, lze shrnout do dvou slov: mletí a flotace. Aby se odřízl maximální přebytek a odebralo se ze surovin co nejvíce drobných částeček obsahujících zlato, drtí se ruda, respektive kaše - vodní suspenze v obrovských bubnech za přítomnosti kuliček o vysoké pevnosti. ocel. Mlecí produkt je odeslán k cyklonizaci (vírové oddělování) hrubých a jemných frakcí.

Nejjemnější prach jde na flotaci, hrubá zrna na přebroušení. Sulfidové filmy obklopující zlato, jak již bylo zmíněno, nejsou smáčeny vodou. To je problém pro chemické získávání zlata, ale pro zhodnocování, které je založeno převážně na fyzikálních procesech, se nevýhoda stává výhodou. Buničina je nasycena vzduchem, přidávají se do ní pěnivé sloučeniny vysokomolekulárních alkoholů.

Bubliny obklopují sulfidové "kapsle" a zvedají je nahoru. Vypustí se cenná pěna a ruda, která je ještě ve flotačním stroji, jde na přebroušení a znovu na flotaci. Výsledkem celého vícestupňového procesu je pevný kal (koláč) vytlačený z pěny, nazývaný flotační koncentrát. Poslední fází je sušení v bubnu, kdy se koláč přivede na standardní vlhkost 6 %. Suchý koncentrát se nakládá do speciálních pytlů obsahujících 14 tun surovin. Tři z těchto vaků se položí na plošinu s traktorem a jedou do Amursku k hutníkům.

Několik čísel. Z rudy dodávané korejské vládě se získá v průměru 85–87,5 % zlata. Flotační koncentrát již neobsahuje 5, ale 50 g cenného kovu na tunu. Standardní bankovní slitek tedy obsahuje přibližně stejné množství zlata jako suroviny přepravované na 6 přívěsech s nákladem každého 42 tun. Impozantní!

Dobrodružství molekul

Teprve hydrometalurgický kombinát Amur nám dává odpověď na otázku, jak koneckonců odstranit zlato z perzistentní skořápky. Zde, v podniku rovněž vlastněném Polymetalem, byla v ruské těžbě zlata poprvé použita technologie tzv. autoklávu. Autokláv je vlastně pec: dlouhý, horizontální ocelový válec, uvnitř pokrytý kyselinovzdornou membránou a obložením - třemi vrstvami žáruvzdorných a kyselinovzdorných cihel.

Do autoklávu se pod tlakem přivádí buničina (směs flotačního koncentrátu s horkou vodou) a čistý kyslík a spustí se exotermická reakce oxidace síry. Pyrity a arzenopyrity se rozpadají a ve směsi se objevuje volné zlato. Na fotografii níže je nejpozoruhodnější moment: hnědá katodová sraženina je roztavena do světle žluté slitiny Doré. Rozžhavený kov se odlévá do keramických forem (formy).

Ale to není vše: před námi je skutečný chemický thriller. Za výparníkem (kde prudce poklesne teplota a tlak kaše) je směs odeslána k neutralizaci - odstranění kyseliny sírové vzniklé při reakci. Před námi je kyanidace (která bude konečně možná) a kyselina sírová, když je disociována v roztoku, tvoří kladný vodíkový iont.

Při setkání s kyanidem se vodík snadno spojí s kyanidovým iontem (CN) za vzniku kyseliny kyanovodíkové (HCN), která se odpaří. Kyselina sírová se proto musí odstranit neutralizací a teprve poté může při kyanizaci zlata vzniknout iont – dikyanoaurát. Nabité ionty ulpívají na aktivním uhlí speciálně přidaném do buničiny. To vše se nazývá sorpce, ale ve fázi desorpce alkalický roztok NaOH doslova spláchne ionty obsahující zlato z uhlí, které jsou odeslány do elektrolyzéru.

Tam se rozloží dikyanoaurát a nakonec se na katodu uloží čisté zlato. Hnědý sediment se posílá k tavení a tam se mění na světle žluté ingoty těžké nosní dírky ve tvaru bankovních. Pořád se ale nejedná o zlato, ale o tzv. slitinu Dore, kde je asi 90 % zlata, pár procent stříbra a také nikl a měď. Tyto kovy se tak milují a rozpouštějí se v sobě tak snadno, že je možné izolovat 999karátové zlato pouze při rafinaci. Ale další společnost se bude zabývat rafinací. Hlavní práci odvedli zlatokopové a metalurgové Polymetalu.