Bagaimana emas dipam keluar dari planet ini

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Pencari mencari satu atau dua penyodok tanah dari tebing atau dari dasar sungai, melemparkannya ke dalam dulang dengan dasar cekung, dan kemudian untuk masa yang lama menghanyutkan tanah liat, pasir dan kerikil di dalam air, mengintip dengan teliti ke dalam ampaian berlumpur - adakah sesuatu tidak akan bersinar? Ganjarannya ialah beberapa butir pasir kuning di bahagian paling bawah dulang. Atau nugget kecil, jika anda bernasib baik …

Nah, sekarang kita akan menceritakan satu lagi kisah tentang perlombongan emas. Kisah yang hampir tiada kaitan dengan perkara di atas.

Tegasnya, emas tulen wujud secara teori semata-mata. Malah dalam emas 999.9, dari mana bar bank dibuat, terdapat, seperti yang boleh difahami dari indeks, satu persepuluh ribu kekotoran. Tetapi emas seperti itu adalah produk industri. Tidak perlu berfikir untuk mencari sesuatu yang serupa dalam alam semula jadi.

Pasir emas yang dicuci oleh pencari gali atau korek berjentera sebenarnya hanyalah bahan mentah, pekat, yang akan cair lebih daripada sekali dan mengalami pelarutan-kerpasan (pemurnian) sebelum dibersihkan daripada banyak kekotoran. Namun, ia adalah lebih mudah untuk bekerja dengan emas placer daripada dengan emas dari deposit primer, di mana logam kuning kekal tertanam di dalam batu - jarang dalam bentuk urat dan selalunya dalam bentuk zarah mikroskopik yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar, sebenarnya., habuk bertaburan halus.

Dalam kes kedua, dulang, korek dan sebarang alat lain tidak berguna - anda perlu menghubungi kimia untuk mendapatkan bantuan.

Kecekalan baka

Kaedah klasik ialah pemprosesan bijih yang dihancurkan dengan larutan akueus natrium sianida dengan kehadiran oksigen (sianidasi). Emas sebenarnya dibasuh keluar dari bijih: atomnya bergabung dalam larutan menjadi satu ion dengan karbon dan nitrogen. Kemudian emas dimendakkan daripada larutan (bersama-sama dengan sejumlah kekotoran, terutamanya dengan perak).

Tetapi kes yang paling sukar ialah bijih refraktori yang dipanggil. Di dalamnya, butiran debu emas beberapa mikron diameter disertakan dalam cangkerang sulfida yang terdiri daripada pirit (sebatian sulfur dan besi) atau arsenopirit (besi, sulfur, arsenik). Masalahnya ialah cengkerang sulfida tidak dibasahi atau dibubarkan oleh air, jadi sianidasi langsung bijih refraktori tidak akan memberikan apa-apa.

Ia adalah perlu untuk memecahkan cengkerang ini dan mengeluarkan setitik habuk berharga daripadanya … Atau mungkin anda tidak perlu menderita - mengapa dulang dan korek lama yang baik buruk? Perlu! Di seluruh dunia, deposit placer hampir habis, dan sebahagian besar emas dunia sudah dihasilkan daripada bijih, termasuk bijih refraktori.

Emas dan ais

Ia adalah bijih jenis ini yang dilombong di tapak Albazino Resources Mining and Processing Plant (GOK), yang dimiliki oleh syarikat Rusia Polymetal - yang kedua terbesar di Rusia dari segi perlombongan emas. Berikut adalah pinggir bukit yang diliputi dengan taiga nipis, sudut yang hampir tidak berpenghuni di Wilayah Khabarovsk yang besar.

Terdapat lebih daripada seratus kilometer dari pengeluaran bijih, di mana 1, 2 ribu pekerja bekerja secara eksklusif secara bergilir, ke penempatan terdekat. Bandar Amursk, tempat produk GOK diproses di loji hidrometalurgi tempatan, adalah kira-kira empat ratus kilometer.

Jalan dari Amursk ke Albazino adalah kira-kira dua pertiga tidak berturap dan dua pertiga yang sama melalui taiga yang padat. Beratus-ratus kilometer tanpa penempatan, stesen minyak, kafe tepi jalan dan komunikasi selular.

Di sini teman pemandu adalah walkie-talkie. Peserta trafik mendengar frekuensi yang sama agar, jika perlu, untuk menyampaikan kepada "jiran" beberapa maklumat mengenai keadaan di jalan raya, untuk memberi amaran tentang sesuatu, untuk meminta bantuan. Anda hanya boleh pergi ke dunia luar daripada telefon satelit, tetapi ini bukan kemewahan yang mampu dimiliki untuk semua orang.

Kira-kira 50 km jauhnya, jalan ke Albazino disekat oleh Sungai Amgun yang deras dan mengalir penuh, anak sungai besar terakhir Amur sebelum ia mengalir ke Lautan Pasifik. Pada musim panas terdapat feri, dan pada musim sejuk terdapat lintasan ais. Persimpangan itu dikuatkan khas dengan menuangkan air ke atasnya dan membekukan lapisan tambahan ais, supaya sungai pada musim sejuk diseberang dengan tenang bukan sahaja oleh kereta, tetapi juga oleh traktor yang dimuatkan dengan 42 tan pekat pengapungan (dengan produk GOK) dengan treler.

Hadiah dari usus

Bukit tempatan tidak tinggi, tetapi mereka adalah peserta dalam proses skala planet. Amerika dan Eurasia secara beransur-ansur berlanggar antara satu sama lain, mewujudkan tekanan seismik yang besar di sepanjang perimeter Lautan Pasifik.

Perimeter ini dipanggil Lingkaran Api Pasifik. Lipatan tanah di Timur Jauh Rusia juga terhasil daripada perlanggaran plat benua dan lautan. Dan sudah tentu, gunung berapi meletus di bahagian ini. Bersama-sama dengan magma cair, mereka membawa emas dari kedalaman ke permukaan, mencipta deposit masa depan.

Jejak kaldera gunung berapi purba (gunung berapi yang runtuh ke dalam) juga ditemui di kawasan lombong Albazino.

Di kedalaman antisynclinorium, di bawah lapisan mendapan Kuaternari "muda" (tanah liat, tanah liat), terdapat batuan sedimen seperti batu pasir - ia timbul akibat luluhawa gunung yang lebih purba. Di sana sini, batuan sedimen dipotong dari bawah ke atas oleh daik sempit - baji diperah keluar dari perut magma. Di dalam daik inilah ahli geologi menemui badan emas.

Tan dan gram

Tidak lama dahulu, kami menerbitkan laporan dari lombong tembaga dan mengatakan bahawa bijih tembaga yang dilombong dengan kaedah lombong hanya mengandungi 3% tembaga. Nampaknya ini sangat sedikit - hanya 30 kg logam berharga bagi setiap tan batu yang dilombong! Bijih, yang dilombong di Albazino Resources, mengandungi purata 0, 0005% emas, dengan kata lain - 5 g setiap tan.

Adakah ia benar-benar kos efektif? Pada harga dunia semasa emas (kira-kira $ 1,600 per troy auns - 31.1 g), ia agak. Tetapi kedengarannya mengagumkan: terdapat banyak logam berharga dalam bar emas bank standard (kira-kira 12 kg) seperti dalam 27 trak pembuangan lombong bijih penuh dengan kapasiti tampung 90 tan setiap satu. Pada hakikatnya, lebih banyak trak diperlukan untuk mendapatkan jongkong: belum ada kaedah perindustrian untuk pengekstrakan emas seratus peratus daripada bijih.

Trak pembuangan 90 tan itu digunakan di kuari - di mana emas dilombong dalam lubang terbuka. Terdapat beberapa kerjaya di sini, dan kesemuanya dinamakan mengikut nama perempuan.

Yang paling produktif untuk hari ini ialah Anfisa, kuari Olga telah diusahakan dan ditutup. Kehidupan kuari bermula dengan penerokaan geologi, yang dijalankan dengan kaedah penggerudian teras, apabila sampel silinder digerudi keluar dari batu, dan keratan, apabila batu hancur yang diekstrak dari telaga dianalisis (ini adalah lebih mudah dan kaedah yang lebih murah). Data ahli geologi dihantar ke jabatan perancangan perlombongan, di mana, dengan bantuan perisian, model kejadian badan bijih dibina dan skim perlombongan bijih yang paling ekonomik dibuat. Kemudian kerja-kerja mencipta kuari bermula.

Langkah pertama adalah untuk mengeluarkan beban berlebihan - tanah yang meliputi ufuk bijih. Nah, kemudian secara metodologi, setiap hari, telaga digerudi di satu atau bahagian lain batu, yang dipenuhi dengan bahan letupan, dan selepas pemeriksaan kecil, jengkaut dan trak pembuangan datang ke tapak letupan untuk memilih bijih dan membawanya ke loji perlombongan dan pemprosesan tempatan.

Kuari itu berkembang ke bawah, bahagiannya yang landai perlahan menumpu ke arah tengah dalam tebing sepusat: di antara ufuk, "rak" - tanggul ditinggalkan. Sebahagian daripada mereka adalah sempit dan hanya berfungsi untuk kekuatan struktur lombong, yang lain digunakan sebagai laluan pengangkutan untuk teknologi. Kuari - megah seperti amfiteater Rom - memberikan gambaran kemantapan yang boleh menipu. Oleh itu, bahagian tepi kuari sentiasa diimbas oleh radar khas yang mampu menjejaki sedikit pun pergerakan jisim batu. Lebih tenang dengan cara ini.

Kuari mencapai kedalaman 200–300 m, tetapi selalunya badan bijih mempunyai bentuk bujur yang sempit dan terus lebih rendah. Secara teorinya, anda boleh mencipta kuari yang lebih dalam, tetapi untuk menahan cerun lembut sisi, anda perlu menggali semangkuk diameter besar dan menghabiskan banyak masa dan tenaga untuk menggali batu yang berlebihan sepenuhnya. Keluar? Perlombongan bawah tanah.

Bawah tanah menaiki Toyota

Di bahagian bawah lubang terbuka Olga, di mana perlombongan lubang terbuka telah selesai, terdapat salah satu pintu masuk ke kerajaan bawah tanah Albazino Resources. Ke kedalaman jalan serpentin kami dipandu oleh Toyota Land Cruiser 70 yang "tidak boleh dibunuh", yang diubah suai khas oleh salah satu firma Kanada untuk perjalanan melalui kerja lombong. Di bawah ialah kehidupan lombong biasa: pelantar penggerudian menggerudi lubang untuk meletakkan bahan letupan, mesin baldi jongkong kekar mengeluarkan bijih yang dihancurkan, dan kemudian memindahkannya ke trak pembuangan lombong khas.

Jika kita membayangkan badan bijih sebagai sejenis tiang yang masuk ke dalam, maka pembangunannya dijalankan seperti berikut. Mula-mula, tanjakan condong (serpentin yang sama) menembusi dari dasar lubang terbuka di sisi badan bijih (dalam batuan sisa). Kemudian di antara pintu keluar (juga memintas bijih), drift pengangkutan, atau hanya terowong, dibuat. Dan sekarang dari mereka kepada tergesa-gesa bijih-orts.

Jentera memasuki mereka dan mengubah keseluruhan segmen "lajur" menjadi batu hancur, yang dibawa keluar ke gunung. Tetapi meninggalkan rongga besar yang dilombong adalah berbahaya, jadi sebelum pelombong turun untuk melombong ufuk seterusnya, lompang yang ditinggalkan dari bijih terpilih dituangkan dengan konkrit. Di Afrika Selatan, terdapat lombong emas Mponeng, yang turun sejauh empat kilometer.

Di Albazino, susunan kedalaman adalah lebih sederhana: beratus-ratus meter, tetapi jumlah panjang penembusan bawah tanah sangat mengagumkan. Sejak 2009, pelombong telah melepasi lebih 100 km terowong.

Batu buih

Sama ada diambil dari kuari atau dilombong di lombong, bijih itu berakhir dalam longgokan (timbunan) di sebelah loji pemprosesan bijih. Bijih boleh menjadi hitam, kelabu, hampir putih, kecoklatan, tetapi tiada tanda emas dikesan secara visual padanya dan adalah mustahil untuk membezakannya daripada batu buangan dengan penglihatan. Walau bagaimanapun, warna bukan satu-satunya perbezaan.

Dengan purata kira-kira 5 g emas setiap tan, bijih dengan gred 2 g atau kurang hingga 3 kg setiap tan terdapat di sini. Bahan mentah juga berbeza dalam kekuatan dan kebolehekstrak. Untuk menggunakan bijih kualiti yang berbeza dalam kerja, tetapi untuk menghasilkan produk (pekatan pengapungan) dalam rangka penunjuk yang dirancang, bijih yang berbeza dikenakan, iaitu, mereka dicampur dalam bahagian tertentu.

Intipati apa yang berlaku di GOK boleh disimpulkan dalam dua perkataan: pengisaran dan pengapungan. Untuk memotong lebihan maksimum dan mengambil daripada bahan mentah sebanyak mungkin zarah kecil yang mengandungi emas, bijih, atau lebih tepatnya buburan - ampaian air, dikisar dalam dram besar dengan kehadiran bola berkekuatan tinggi. keluli. Produk pengisaran dihantar untuk siklon (pemisahan pusaran) pecahan kasar dan halus.

Debu terbaik akan terapung, butiran kasar untuk mengisar semula. Filem sulfida mengelilingi emas, seperti yang telah disebutkan, tidak dibasahi dengan air. Ini adalah masalah untuk pemulihan kimia emas, tetapi untuk beneficiation, yang sebahagian besarnya berdasarkan proses fizikal, kelemahan menjadi kelebihan. Pulpa tepu dengan udara, sebatian berbuih alkohol berat molekul tinggi ditambah kepadanya.

Gelembung mengelilingi "kapsul" sulfida dan mengangkatnya ke atas. Buih berharga dinyahcas, dan bijih, yang masih dalam mesin pengapungan, digunakan untuk mengisar semula dan sekali lagi untuk pengapungan. Hasil daripada keseluruhan proses berbilang peringkat ialah enap cemar (kek) pepejal yang diperah daripada buih, dipanggil pekat pengapungan. Peringkat terakhir adalah pengeringan dalam dram, di mana kek dibawa ke kandungan lembapan standard 6%. Pekat kering dimasukkan ke dalam beg khas yang mengandungi 14 tan bahan mentah. Tiga daripada beg ini diletakkan di atas platform dengan traktor dan pergi ke Amursk, kepada ahli metalurgi.

Beberapa nombor. Daripada bijih yang dibekalkan kepada GOK, purata 85–87.5% emas diperoleh semula. Pekatan pengapungan tidak lagi mengandungi 5, tetapi 50 g logam berharga setiap tan. Oleh itu, jongkong bank standard mengandungi lebih kurang jumlah emas yang sama seperti bahan mentah yang diangkut pada 6 treler dengan muatan 42 tan setiap satu. Mengagumkan!

Pengembaraan Molekul

Hanya Gabungan Hidrometalurgi Amur memberi kita jawapan kepada persoalan bagaimana, selepas semua, untuk mengeluarkan emas dari cangkang yang berterusan. Di sini, di perusahaan yang juga dimiliki oleh Polymetal, apa yang dipanggil teknologi autoklaf digunakan buat kali pertama dalam perlombongan emas Rusia. Autoklaf sebenarnya adalah relau: silinder keluli mendatar yang panjang, ditutup secara dalaman dengan membran dan lapisan tahan asid - tiga lapisan batu bata tahan haba dan tahan asid.

Pulpa (campuran pekat pengapungan dengan air panas) dan oksigen tulen dimasukkan ke dalam autoklaf di bawah tekanan, dan tindak balas eksotermik pengoksidaan sulfur dicetuskan. Pirit dan arsenopirit hancur, dan emas bebas muncul dalam campuran. Dalam foto di bawah adalah saat yang paling menakjubkan: mendakan katod perang dileburkan menjadi aloi Doré kuning muda. Logam panas dituangkan ke dalam acuan seramik (acuan).

Tetapi bukan itu sahaja: terdapat thriller kimia sebenar di hadapan. Selepas penyejat (di mana suhu dan tekanan buburan menurun secara mendadak), campuran dihantar untuk peneutralan - penyingkiran asid sulfurik yang terbentuk semasa tindak balas. Sianidasi adalah di hadapan (yang akhirnya akan menjadi mungkin), dan asid sulfurik, apabila diasingkan dalam larutan, membentuk ion hidrogen positif.

Apabila bertemu dengan sianida, hidrogen mudah bergabung dengan ion sianida (CN) untuk membentuk asid hidrosianik (HCN), yang akan tersejat. Oleh itu, asid sulfurik mesti dikeluarkan dengan peneutralan, dan hanya kemudian, semasa sianidasi, emas boleh membentuk ion - dicyanoaurate. Dicas, ion ini melekat pada karbon teraktif yang ditambahkan khas pada pulpa. Semua ini dipanggil penyerapan, tetapi pada peringkat penyahsorpsian, larutan alkali NaOH secara literal membuang ion yang mengandungi emas daripada arang batu, yang dihantar ke elektrolisis.

Terdapat dicyanoaurate terurai dan akhirnya emas tulen dimendapkan pada katod. Sedimen coklat dihantar untuk peleburan dan di sana ia bertukar menjadi jongkong berat lubang hidung kuning muda, berbentuk seperti tebing. Tetapi ini masih bukan emas, tetapi aloi Dore yang dipanggil, di mana terdapat kira-kira 90% emas, beberapa peratus perak, dan juga nikel dan tembaga. Logam-logam ini sangat menyayangi satu sama lain dan larut dalam satu sama lain dengan begitu mudah sehingga mungkin untuk mengasingkan emas 999 karat hanya semasa penapisan. Tetapi syarikat lain akan terlibat dalam penapisan. Pelombong emas dan ahli metalurgi Polymetal telah melakukan kerja utama.