Добыча золота химическим способом

Способы добычи золота и методы его очистки.

Во все времена добыча золота являлась трудоемким процессом, требующим разработки специальных методов его извлечения из россыпей или руды. Способы извлечения драгоценного компонента представляют систему технологий, применяемых в зависимости от состава исходного материала для переработки.

Как добывают золото?

Извлечение драгоценного компонента из недр земли является звеном золотодобычи. Освоению месторождения предшествует:

• разведка;
• геологическая оценка с подтверждением целесообразности промышленной разработки;
• финансирование поисковых работ и связанных с ними затрат.

Способы добычи золота определяются в зависимости от формы нахождения драгоценного металла в природе. Золото встречается в первичных и вторичных месторождениях. Первичные представляют собой золотосодержащие кварцевые жилы, находящиеся непосредственно в породе.

Вторичные месторождения формируются за счет разрушения и переноса на расстояние материала, содержащего химический элемент №79.

Как добывают золото из русел рек?

В самом начале золотой лихорадки драгоценный металл добывали вручную, промывая рыхлый материал, отложенный в долинах русел рек. Этот способ предусматривал использование лотков. В настоящее время их используют на первом этапе проведения разведочных и оценочных работ по наличию драгоценного металла в отложениях и для его добычи кустарным способом.

Добыча золота своими руками является трудоемким процессом. Как правило, для этой цели используют специальное оборудование, в том числе детекторы для поиска металла. Их применение позволяет ускорить поисковые работы.

Как добывают золото из рудных месторождений?

Низкое содержание в руде ценного компонента предусматривает использование комбинированной технологии его извлечения. Для этого камень дробят до состояния порошка, а потом применяют следующие операции:

• гравитационное обогащение;
• амальгамирование;
• перегонка в ретортах;
• плавка.

Отходы производства подвергаются переработке цианидами с образованием соединений химического элемента 79. Применение смешанного способа позволяет практически без отходов в отвалы извлечь драгоценность.

Полученный ценный продукт очищают от примесей других металлов (серебра, цинка, меди, железа) методом хлорирования. Для этого расплавленный металл обрабатывают парами хлора.

При этом образуются соединения с газом второстепенных компонентов, всплывающие на поверхность расплава, которые легко удаляются. Оставшуюся часть примесей (около 0,5%) удаляют электролитическим путем.

В лабораториях для извлечения драгоценного металла из остатков применяют метод пиролиза. При этом проводят растворение остатков в царской водке и осаждение раствора сульфатом натрия.

Влияние добычи драгоценного металла на состояние мировой экономики

На колебание курса золота на мировом рынке влияет соотношение между спросом на драгоценный материал со стороны основных отраслей промышленного производства и предложением компаний, специализирующихся на добыче. Покупка акций компаний является распространенным методом инвестирования капитала, несмотря на непредсказуемость годовой добычи металла.

До недавнего времени первое место в мире по добыче драгоценного металла сохранялось за ЮАР, но сейчас лидирующее место остается за Китаем, несмотря на высокие издержки, связанные с добычей, и опасные условия работы шахтеров.

В Северной Америке добывание благородного металла шахтным способом по сравнению с предыдущими периодами сократилось почти на четверть. Низкое содержание ценного компонента в руде требует больших физических и финансовых затрат.

Даже в менее стабильных районах по добыче золота не наблюдается тенденция к увеличению темпов роста производства. Компании, специализирующиеся на добыче золота, иногда сталкиваются с вопросом нецелесообразности освоения новых месторождений.

Как выход из сложившейся ситуации предпринимаются следующие решения:

• разрабатываются новые технологии по извлечению драгоценного компонента из отходов первичного производства;
• наращиваются темпы добычи известных месторождений.

Добыча золота в мире достигла максимума в 2015 году. Львиная доля прироста показателя пришлась на Мексику. Мировая добыча золота влияет на показатель стоимости унции на валютной бирже, а динамика роста мировых цен положительно отражается на рентабельности производства.

Страны-лидеры по добыче золота в мире географически расположены на разных континентах. Запасы драгоценного компонента в недрах государств определяют лидирующую роль на рынке добычи.

Среди стран мира первенство принадлежит Китаю, за ним следуют Австралия, Россия, США, Канада.

Способы обогащения драгоценного металла

Содержащееся в породах золото находится в низких концентрациях. Для промышленной разработки необходимо содержание металла в горной породе, покрывающее затраты на его добычу и извлечение из горной породы.

Методы добычи золота из рудного материала разрабатываются с учетом особенностей материала, подлежащего переработке.

Для обогащения (увеличения концентрации в весовой единице) руды используются такие способы:

• электрохимический;
• чисто химический.

Электролитический способ извлечения отличается высокой чистотой конечного продукта. Процесс электролиза состоит в осаждении на катоде чистого металла с концентрацией примесей в электролите. Этот метод требует больших энергетических затрат.

Добыча золота из камня проводится с использованием солянокислых растворов. Недостатком метода является слабая растворимость примесей металла. Для их удаления экстракт необходимо несколько раз промыть соляной кислотой с дальнейшим восстановлением раствора до металлической фазы.

В результате фильтрации и промывки получают материал высокого класса чистоты. Основным недостатком этого метода является использование дорогих реагентов.

Существует ряд способов извлечения драгоценного компонента из руды или шлиха, среди которых находится амальгамация. Технология предусматривает использование свойства металла образовывать химическое соединение с жидким металлом — ртутью.

Процесс предусматривает измельчение каменного материала, содержащего драгоценный химический элемент 79, с последующим добавлением ртути в порошок. В результате образовывается амальгама, которую разделяют на составляющие компоненты (ртуть и золото) в процессе дополнительной обработки. Этот способ извлечения токсичен и его практически не применяют в производстве.

1. Метод цианирования предусматривает использование синильной кислоты и цианидов. Западные страны активно используют способ выщелачивания ценного компонента из руды. Он является экономически выгодным и экологически безопасным.
2. Обогащение россыпного золота производится гравитационным способом, известным уже несколько тысячелетий. В его основе заложено физическое свойство благородного химического элемента №79 – плотность. Именно эта характеристика позволяет металлу задерживаться в специальном желобе при промывке водой рыхлого материала, содержащего частицы драгоценного металла.

Золото оседает на специально проделанных в приспособлении ячейках. Для того чтобы избежать потерь при этом виде обогащения, в ячейки помещали ртуть. Жидкий металл, взаимодействуя с золотом, образовывает соединение и позволяет повысить эффективность добычи.

Очень часто в техногенных образованиях концентрируется металл. Например, на одном из приисков при проведении планировочных работ на территории складирования отходов был найден самородок весом около 7 кг, ошибочно принятый за кусок пустой породы.

Источник

Записки Дилетанта о жизни

Дилетант — Тот, кто занимается чем либо без специальной профессиональной подготовки, достаточных знаний.

пятница, 29 января 2016 г.

Из истории химических методов добычи золота и будущее этих методов.

Как известно, в литосфере на золото фракции 0,09-0,01 мм приходится около 75% , и основные резервы поисков, разведки и добычи ближайшего будущего, несомненно, связаны с мелким и тонким золотом.
К тому же мелкое золото очень плохо поддаётся добыче гравитационными методами, отсюда следует, что надо обратить внимание на химические способы добычи золота. У тех людей, кто хоть слегка интересуется методами добычи золота, на слуху только 2 метода – это амальгамирование и цианирование.

Амальгамирование основано на том, что жидкая ртуть при соприкосновении с золотом впитывает его и даёт амальгаму золота –типа сплава, только жидкого. Из этого сплава выпариванием ртути получают золото. Процесс весьма ядовитый, вредный и для работников, и для природы.
Цианирование тоже ничем не лучше по своей ядовитости и экологическому вреду. Оно заключается в том, что золото растворяется в растворе цианистого калия, а потом его добывают из раствора с помощью цинковой стружки.
Оба этих метода надо оценить как вреднейшие и экологически опасные. К сожаление, профессиональные, как они себя называют, золотари, применяя эти методы, убили в золоторудных районах России уже несколько рек, причём даже судоходных.
Хотел бы обратить внимание ещё на один химический способ, который сейчас, по моему мнению, незаслуженно забыт. И к тому же достаточно безопасен. Этот метод лучше всего можно назвать хлорной взгонкой золота. Этот метод ,можно сказать, повторяет природный процесс концентрации золота и появления руд золота. Проще говоря, золото может растворяться в хлоре, переводиться в газовую фазу, а потом растворяться в воде и переноситься и концентрироваться в подходящих местах.
Первыми до этого метода додумались индейцы доколумбовой Америки. Очистка золота была одной из наиболее совершенных металлургических операций, применявшихся ювелирами доколумбова периода.
Для этой цели индейцы смешивали золото с глиной и поваренной солью и эту смесь подвергали термической обработке. «Химические реакции в процессе очистки золота, смешанного с глиной и поваренной солью,—пишет Баррига Вильяльба,—следующие: при температуре красного каления под действием кремнезема образуется хлор, который реагирует со всеми металлами, даже с золотом. Образовавшиеся хлориды улетучиваются. Хлорид серебра почти полностью абсорбируется глиной, а хлорид золота моментально разлагается, выделяя чистое золото. Таким образом, частицы золота покрываются слоем чистого металла, который становится тем толще, чем больше длится процесс и чем выше температура. По этой причине частицы золота для большего успеха операции должны быть возможно более мелкими, что облегчает действие хлора». Этот остроумный способ—показатель физико-химических знаний, которыми обладали наши ювелиры—был неизвестен европейской металлургии того времени.
В Европе способ хлоридовзгонки золота был открыт немецким химиком К.Платтнером в 19 веке и тогда впервые открылась возможность добывать мелкое золото из отвалов.
Этот способ сразу же стали применять и в России.
Хлор получался из смеси перекиси марганца, поваренной соли и серной кислоты, в отдельном сосуде.
Были и другие варианты хлорирования. Но слабым местом этого способа была дороговизна получения хлора методами того времени и несовершенство оборудования для работы с газом.
Поэтому все перешли на цианирование ,когда оно было изобретено в 1843 г. российским инженером П.Р.Багратионом.
Я хотел бы обратить в этих химических методах внимание на следующее. Амальгамирование и цианирование помимо того, что эти способы вредны как для работников, так и для природы, они ещё и чрезвычайно медленны в силу того, что основаны на жидкостной диффузии.
Способ же хлорирования ,хотя он и более известен в жидкостном варианте, может быть полностью приведён к полностью газовому варианту ,что значительно ускорит процесс. К тому же современные методы получения хлора гораздо дешевле и быстрее методов 19 века. И к тому же ,метод хлорирования можно осуществить так, что он будет полностью безопасен как для работников, так и для природы. Так что я думаю ,за этим способом будущее.
Теперь возникает у многих вопрос, а можно ли применить этот способ в домашних, старательских условиях? И если можно ,то как? И насколько это необходимо?
Как уже понятно из начала этой статьи, обычно старатель из чёрного шлиха извлекает только в лучшем случае 25% золота – видимого золота. Остальное золото — а это 75% его, остаётся в чёрном шлихе. Т.е. на 25 грамм добытого видимого золота 75 грамм остаётся в чёрном шлихе. Так что, как говориться, овчинка выделки стоит.
С другой стороны, цианистый калий в наше время не так то просто достать – это сильный яд , а ртуть стоит не менее 4500 руб за кг –оптовая цена.
Так что хлоридовзгонка – вполне оптимальный вариант.
Сразу скажу, что для работы по способу К.Платтнера, модифицированного к современным технологиям, нужно довольно специфичное оборудование, доступное лишь, как минимум, артелям. Если кого заинтересует, обращайтесь ко мне через автора блога.
А вот старателям одиночкам могу посоветовать вариант хлорирования, изобретённый доколумбовыми индейцами. В качестве усовершенствования добавлю ,что предпочтительнее использовать не поваренную соль, т.е. хлористый натрий, а хлористый кальций, всем известный противогологедный реагент. Или смесь этих двух солей.
Итак, если у вас есть чёрный щлих или даже руда, где вы подозреваете содержание мелкого золота, то нужно поступить следующими способами :.
1. Во первых, в шлихе или руде могут быть сернистые материалы, сера из которых может энергично замещаться хлором ,что сильно ухудшит результаты хлорирования. Поэтому сернистые соединения надо перевести в окисные соединения, а это можно достичь только интенсивным обжигом.
Что и проделывается, обжигая шлих или руду в каком-либо металлическом сосуде при температуре не менее 900 гр С.
Далее, обожженный материал смешивается с влажным кремниевым песком и хлористым кальцием или хлористым натрием ,а то и смесью этих солей. Назовем эту смесь обожженного материала, влажного песка и солей рабочим составом.
Далее, из глины делается лепешка, нечто вроде толстого блина. В середину этого глиняного блина насыпается рабочий состав и заворачивается герметично в этот глиняный блин. Получается нечто вроде глиняного пирога с начинкой.
Далее этот пирог следует обжечь ,и желательно при более высокой температуре ,1050 гр С примерно. Обжиг лучше вести достаточно долго ,как минимум несколько часов.
После отжига надо дать глиняной лепешке остыть ,а потом аккуратно разбить закаменевшую лепешку. Если золото в шлихе или руде было ,то оно сконцентрируется в верхней части лепешки.
В результате вы получите золото высшей пробы, аффинаж для которого не требуется.
Согласен, что этот способ долгий, требует температуры, в отличие от цианирования и амальгамирования, зато полностью безопасный как для работника, так и для природы.
2. Другой вариант хлоридовзгонки – это спецсосуд для хлорирования из твёрдых компонентов. Сосуд этот делается из хлоростойкого и жаропрочного (для температуры 1100 гр С) материала с герметично закрывающимся загрузочным окном. В это окно загружается рабочий состав. Из сосуда идёт трубка в уловитель хлоридовзгонов. Это сосуд с раствором гидрооксида натрия (можно использовать жидкость «Крот» ), через который идут хлоридные взгоны, золото там и осаждается.
Сам сосуд нагревается в ручном горне до темп 1100 гр С., взгон хлоридов золота идёт по трубке в уловитель хлоридовзгонов, где и осаждаются. В результате вы получите золото высшей пробы, аффинаж для которого не требуется.
Это оборудование можно у меня заказать. Цены зависят от объёмов, планируемых для обработки.
3.При самом эффективном варианте работ по способу К.Платтнера, модифицированного к современным технологиям потребуется следующее оборудование :
а)Генератор хлора
б)Узел хлорирования, достаточно нагрева до 250 гр.С
в) Уловитель хлоридовзгонов
В результате вы получите золото высшей пробы, аффинаж для которого не требуется.
Подобный комплекс у меня заказывают старатели из Перу, а так же к нему присматриваются старатели с Алтая. Вещь недешёвая, но перспективная.
Так что за хлоридовзгонкой – будущее.

Источник