Добыча золота

Вековой попутчик человеческой цивилизации, совокупность страстей и смертей, залог состояний вершителей судеб, олицетворение могущества и безграничной власти – это все о нем – о благородном металле. Являясь химическим элементом 1-ой группы с атомным номером 79 и атомной массой 196, 9665, золото обладает несколькими изотопами – один из которых является устойчивым - с массой 197. Этот благородный и весьма редкий металл с серебром и медью является родственным (они образуют 2-ую подгруппу химических элементов) – серебро всегда сопутствует золоту, но зачастую золото может сосуществовать и с медью. Золото часто наблюдают в полиметаллической и медной рудах, и добыча его возможна из этих руд в виде попутного сырья. Родственные начала золота, меди, серебра в химическом и геологическом плане являются базой их экономического родства – эти металлы играли роль денег.

Добыча золота

Используя современные технологии, при плавлении золота обязательно учитываются возможные технологические потери. Золотую породу возможно извлекать посредством горнорудного продукта. Исходный горнорудный продукт дробят до уровня мельчайших фракций. Далее к измельченному сырью добавляют свинец зернистый либо галенит, щелочной натрий либо калий (щелочной), либо композицию щелочной натрий + щелочной калий. Следующий этап – плавление в печи вышеперечисленных смесей. Расплавленные смеси выдерживаются в печах в разогретом состоянии.

После – производят выщелачивание водой расплава. Затем жидкая фракция сливается, а осадок используют для выделения веркблея – с помощью купеляционной плавки веркблея получается золото. Остатки шлака обрабатываются с помощью раствора соляной кислоты. Процесс выщелачивания способствует полному удалению всей пустой породы. В результате - высокий уровень извлечения золота, которое было скрыто в составе исходного сырья. Имеет право на существование способ извлечения золотой породы посредством веркблея. Этот вариант имеет отрицательные моменты – невозможно получить высокую концентрацию золота. Вид тигельного расплавления: исходное сырье + коллектор (глет (PbO); сурик (Pb3O4)). К данной композиции добавляются дополнительные агенты – это может быть сера, сода, известь и т. д.. Далее происходит дополнительная плавка в температурных условиях не менее 900oC. В процессе плавки свинец + благородные металлы аккумулируются в области тигля – шлак собирается сверху. Данный способ добычи благородного металла на базе исходного сырья дает недостаточное извлечение золота.

Электролитический метод получения золота

Существует также электролитический метод получения золотой породы, отличающийся получением золотого продукта высокого уровня чистоты. Данный метод заключается в осуществлении электролиза H2AuCl4 - 4H2O (золотохлористоводородная кислота). В данном случае анод представляет собой сплав - "золото + Ag, Cu, Fe, Pt, Pd", а катод – это чистая золотая пластинка. В результате электролиза наблюдается осаждение на катоде чистого золота, а примеси сконцентрировались в электролите. У способа имеются недостатки – слишком велика энергоемкость, потребность в частой смене электролита, содержащего золото. Также имеется вероятность снижения чистоты целевого материала из-за скопления примесей на катоде. Наибольшей эффективности можно добиться в случае использования метода добычи золотого продукта путем жидкостной экстракции.

Экстрация золота при добыче

Золото можно получать посредством экстракции на основе солянокислых растворов метилизобутилкетоном. Недостатки этого способа – слабо отделяется золото от некоторых элементов. Также золото выделяют из солянокислых растворов способом экстракции на базе диэтилового эфира. Минусы данного метода – теряется экстрагент. Получение высокочистого золота возможно методом экстракции на основе соляно-кислых растворов. Чтобы удалить соэкстрагированные примеси, экстракт необходимо 3 раза отмывать соляной кислотой (1,5 моль/л), а далее золото восстанавливается из органического состояния до металлической фазы с помощью горячего раствора щавелевой кислоты около 3-х часов. Далее осуществляется фильтрация, промывка золотого порошка, плавка. В результате получают золото – степень чистоты 99,99%. Процесс отделения примесей и золота осуществляется на этапах экстракции, промывки экстракта, а также реэкстракции с помощью щавелевой кислоты. Минус данного метода – необходимость использования дорогого и малодоступного реагента, а также неизбежность дополнительного этапа промывки от примесей. Данный способ получения золотого материала значительно удешевляет сам процесс.

Амальгация золота при добыче и производстве

В случае использования технологии амальгации, используется свойство ртути осуществлять химические соединения с породой золота. Процесс выделения золота посредством амальгации начинается с момента измельчения золотоносной руды с последующим добавлением ртути в руду, в результате чего образуется амальгама. Далее смесь обрабатывают и получают в итоге золото. Метод слишком затратный – в прямом и переносном смысле, поскольку реагенты и необходимое оборудование достаточно дороги, а ртуть – токсична и опасна для жизни людей. Технология цианирования базируется на использовании "синильная кислота + цианиды". Страны Запада очень активно используют экологически безопасный и очень рентабельный метод золотодобычи, именуемый, как кучное выщелачивание из различного минерального сырьевого материала.

Мировые запасы золота

В России около 200 лет добывается россыпное золото – последние годы его запасы исчерпываются. В процессе промышленной добычи используется высокопроизводительное промывочное оборудование. К сожалению качество промывки не всегда желаемое – подчас золото извлекают с потерями. Техногенные россыпи насчитываются десятками тысяч. Непромышленная добыча возможна практически в каждой из россыпей.

В глобальном масштабе осталось очень мало мощных месторождений золота с большими запасами – преимущественно в Южной Африке. В условиях промышленной золотодобычи растворение золотой породы используют лишь в условиях переработки концентраторов и при очищении металла. На сегодняшний день актуален вопрос растворения золота, содержащегося в воде. Концепция этого метода состоит в том, что вначале взрывным методом разрыхляют массивы с рудой, а затем закачивают растворитель в жидком виде, который начинает циркулировать по образовавшимся трещинам в массиве, растворяя при этом золото. Далее раствор, насыщенный растворенной золотой породой, откачивают и разными методами отделяют золотой металл. Этот способ может быть эффективным для освоения россыпей. Подобный вариант не нуждается в человеческих ресурсах под землей.

Гидродобыча золота

На данный момент уже разработана технология скважинной гидродобычи золота. В этой ситуации по скважинам подается жидкость, размывающая породу, а далее по другим скважинам жидкий раствор с частицами золота откачивается на поверхность. Вышеупомянутые технологии являются принципиально новейшими, открывающими новую эру в сфере горнодобывающей промышленности. Увы, применимо к золотой породе, эти задачи решить сложнее, чем к иным металлам. Благородный металл сложно поддается взаимодействию с обычными растворителями. Цианистый натрий успешно растворяет золотую породу, но это сильный яд и чтобы наладить его применение необходимо будет разрабатывать огромный комплекс различных мероприятий, обеспечивающий безопасность людей, обслуживающих работы, а также исключить возможность проникновения ядовитых веществ за пределы рабочего участка.

Если речь идет о скважинной гидродобыче золота – на данный момент имеется препятствие – значительная плотность золота, что может сказаться на потерях откачиваемого раствора. И тем не менее, есть все основания надеяться, что в самое ближайшее время появится уже отточенная технология золотодобычи, которая начнет новую эпоху в горном деле. Россыпные месторождения, сложенные из рыхлых пород, где металлы находятся в свободном состоянии, интересны для усовершенствования новой технологии добычи благородных металлов. Очень важное место на данный момент занимают разработки технологий безвзрывных работ при разработке месторождений. На данный момент проходит испытания специализированное гидравлическое оборудование. Не исключено, что на очень больших глубинах будут найдены крупные месторождения золота.