استخراج طلا

روش استخراج و پالایش طلا

 

طلا که با ریخته گری مایل به زرد قابل تشخیص است، یکی از قدیمی ترین فلزاتی است که توسط انسان استفاده شده است. در دوران نوسنگی، انسان‌ها طلا را از بستر رودخانه‌ها جمع‌آوری می‌کردند، و استخراج واقعی طلا را می‌توان تا ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد ردیابی کرد ، زمانی که مصریان اولیه (فرهنگ سومریان بین‌النهرین) از طلای استخراج شده برای ساخت جواهرات پیچیده استفاده می‌کردند. مصنوعات مذهبی و ظروفی مانند جام.
خواص زیبایی شناختی طلا همراه با خواص فیزیکی آن مدت طولانی است که آن را به فلزی با ارزش تبدیل کرده است. در طول تاریخ، طلا اغلب علت درگیری و ماجراجویی بوده است: برای مثال، نابودی هر دو تمدن آزتک و اینکا، و هجوم طلای اولیه آمریکایی به جورجیا، کالیفرنیا و آلاسکا.
بزرگترین ذخایر طلا را می توان در آفریقای جنوبی در کنگلومرای پرکامبرین ویتواترزاند یافت. این ذخایر سنگ طلا صدها مایل عرض و بیش از دو مایل عمق دارد. تخمین زده می شود که دو سوم طلای استخراج شده از آفریقای جنوبی تامین می شود. دیگر تولیدکنندگان عمده طلا عبارتند از: استرالیا، اتحاد جماهیر شوروی سابق و ایالات متحده (آریزونا، کلرادو، کالیفرنیا، مونتانا، نوادا، داکوتای جنوبی و واشنگتن).
حدود 65 درصد از طلای فرآوری شده در صنعت هنر و عمدتاً برای ساخت جواهرات استفاده می شود. طلا علاوه بر جواهرات در صنایع برق، الکترونیک و سرامیک نیز کاربرد دارد. این کاربردهای صنعتی در سال های اخیر رشد کرده اند و در حال حاضر حدود 25 درصد از بازار طلا را به خود اختصاص داده اند. درصد باقیمانده طلای استخراج شده برای ساخت نوعی شیشه رنگی یاقوتی به نام بنفش کاسیوس استفاده می شود که برای کاهش گرما در تابستان روی پنجره های ساختمان های اداری استفاده می شود و به آینه هایی که در فضا و الکتروسکوپی استفاده می شود به طوری که آنها را منعکس می کنند. طیف مادون قرمز

 

پالایش طلا

مشخصه های فیزیکی طلا

طلا که نماد شیمیایی آن طلا است، چکش خوار، شکل پذیر و متقاطع است و رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا و همچنین مقاومت آن در برابر اکسیداسیون کاربردهای آن را بی شمار می کند. چکش خواری توانایی طلا و سایر فلزات برای فشرده یا چکش کاری به ورق های نازک، 10 برابر نازک تر از یک ورق کاغذ است. این ورق‌ها گاهی برای بازتاب مادون قرمز روی شیشه تبخیر می‌شوند، به عنوان پرکننده دندان‌ها قالب‌گیری می‌شوند یا به عنوان پوشش یا آبکاری قطعات استفاده می‌شوند. توانایی طلا برای کشیده شدن به سیم نازک (قابلیت شکل پذیری) آن را قادر می سازد تا روی مدارهایی مانند ترانزیستور رسوب کند و به عنوان یک لحیم کاری صنعتی و آلیاژ لحیم کاری استفاده شود. به عنوان مثال، سیم طلا اغلب برای اتصالات الکتریکی مدار مجتمع، برای وسایل ارتودنسی و پروتز و در ساخت موتور جت
یکی از اشکالات طلا برای استفاده در صنعت این است که یک فلز نسبتاً نرم (سکتیل) است. برای مبارزه با این ضعف، طلا معمولاً با یکی دیگر از اعضای خانواده فلزات مانند نقره، مس، پلاتین یا نیکل آلیاژ می شود. آلیاژهای طلا با قیراط (قیراط) اندازه گیری می شوند. عیار واحدی است برابر با 1/24 قسمت طلای خالص در یک آلیاژ. بنابراین، طلای 24 عیار (24 عیار) طلای خالص است، در حالی که طلای 18 عیار 18 قسمت طلای خالص به 6 قسمت فلز دیگر است.

استخراج و پالایش طلا

طلا معمولاً در حالت خالص یافت می شود. با این حال، می توان آن را از نقره، مس، سرب و روی نیز استخراج کرد. آب دریا نیز می تواند حاوی طلا باشد، اما به مقدار کافی

طلا به طور کلی در دو نوع رسوب یافت می شود: رسوبات لود (ورید) یا رسوبات پلاسر. معمولاً از رسوبات لود با حفاری یا دمیدن استخراج می شود، در حالی که رسوبات پلاسر به استخراج هیدرولیک، لایروبی یا بیل برقی نیاز دارند. پس از استخراج، سنگ معدن طلا را پودر می کنند تا برای پالایش آماده شود.
با سودآوری استخراج شود – تا یک چهلم (1/40) دانه طلا در هر تن آب. طلا به طور کلی در دو نوع ذخایر یافت می شود: رسوبات لود (ورید) یا پلاسر. روش استخراج مورد استفاده برای استخراج طلا به نوع ذخایر بستگی دارد. پس از استخراج، طلا با یکی از چهار فرآیند اصلی تصفیه می شود: شناورسازی، ادغام، سیانیداسیون، یا کربن در خمیر. هر فرآیند به آسیاب اولیه سنگ معدن طلا متکی است و ممکن است بیش از یک فرآیند روی همان دسته از سنگ معدن طلا استفاده شود.

 

معدن

• 1 در نهشته‌های لود یا رگه‌ای، طلا با کانی دیگری، اغلب کوارتز، در رگه‌ای مخلوط می‌شود که شکافی را در سنگ‌های اطراف پر کرده است. طلا از رسوبات لد با حفاری، انفجار، یا بیل زدن سنگ های اطراف به دست می آید.
ذخایر لود اغلب در اعماق زمین قرار دارند. برای استخراج زیرزمینی، معدنچیان شفت هایی را در امتداد رگه به داخل زمین حفر می کنند. سپس با استفاده از کلنگ و مواد منفجره کوچک، سنگ معدن طلا را از سنگ اطراف جدا می کنند. سپس سنگ معدن طلا جمع‌آوری می‌شود و برای تصفیه به آسیاب منتقل می‌شود.
• 2 کانسارهای Placer حاوی قطعات بزرگ سنگ معدن طلا (نگت) و دانه های طلا هستند که در پایین دست از یک کانسار لود شسته شده و معمولاً با ماسه یا شن مخلوط می شوند. سه روش اصلی مورد استفاده برای استخراج رسوبات پلاسر عبارتند از استخراج هیدرولیک، لایروبی و بیل برقی. همه روش‌های استخراج سپرده پلاسر از گرانش به عنوان نیروی مرتب‌سازی اولیه استفاده می‌کنند.
در روش اول، ماشینی به نام “غول هیدرولیک” از جریان آب با فشار بالا برای جدا کردن سنگ معدن طلا از سواحل حاوی سنگ استفاده می کند. سپس سنگ معدن طلا را به داخل دریچه ها یا فرورفتگی هایی می شستند که دارای شیارهایی برای گرفتن طلا هستند.
لایروبی و بیل برقی شامل تکنیک های یکسانی است اما با سطل ها یا بیل های با اندازه های مختلف کار می کند. در لایروبی، سطل های روی خط نقاله شن و ماسه، سنگ ریزه و سنگ طلا را از کف نهرها جمع می کنند. در بیل‌زنی برقی، ماشین‌های بزرگ مانند بیل‌ها عمل می‌کنند و مقادیر زیادی شن و ماسه طلا و سنگ‌ریزه را از بستر رودخانه‌ها جمع‌آوری می‌کنند.
استخراج معدن و لایروبی هیدرولیک در بسیاری از کشورها غیرقانونی است زیرا برای زمین و نهرها مخرب زیست محیطی است.
سنگ زنی
• 3 هنگامی که سنگ معدن طلا استخراج شد، معمولاً به عنوان یک تکنیک اولیه تصفیه در معدن شسته و فیلتر می شود. سپس به آسیاب ها فرستاده می شود، جایی که ابتدا با آب ترکیب شده و به قطعات کوچکتر تبدیل می شود. سپس مخلوط حاصل در آسیاب گلوله‌ای آسیاب می‌شود – یک ظرف استوانه‌ای دوار که از گلوله‌های فولادی برای پودر کردن سنگ معدن استفاده می‌کند.

جدا کردن طلا از سنگ معدن

• 4 سپس طلا با استفاده از یکی از چندین روش از سنگ معدن جدا می شود. شناورسازی شامل جداسازی طلا از سنگ معدن آن با استفاده از مواد شیمیایی خاص و هوا است. سنگ معدن ریز آسیاب شده در محلول ریخته می شود

شناورسازی، سیانیداسیون و روش کربن در خمیر 3 فرآیندی هستند که برای پالایش طلا استفاده می شوند. آنها را می توان به تنهایی یا در ترکیب با یکدیگر استفاده کرد.
حاوی یک عامل کف کننده (که باعث کف کردن آب می شود)، یک عامل جمع کننده (که به طلا می چسبد و یک لایه روغنی تشکیل می دهد که به حباب های هوا می چسبد) و مخلوطی از مواد شیمیایی آلی (که از چسبیدن سایر آلاینده ها جلوگیری می کند. به حباب های هوا). سپس محلول هوادهی می شود – حباب های هوا به داخل دمیده می شوند – و طلا به حباب های هوا می چسبد. حباب ها به سمت بالا شناور می شوند و طلا از بین می رود.

جدا کردن سنگ از طلا
سیانیداسیون همچنین شامل استفاده از مواد شیمیایی برای جداسازی طلا از آلاینده های آن است. در این فرآیند سنگ معدن آسیاب شده در مخزن حاوی محلول ضعیف سیانید قرار می گیرد. سپس روی به مخزن اضافه می شود و باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی می شود که در آن نتیجه نهایی رسوب (جداسازی) طلا از سنگ معدن آن است. سپس رسوب طلا از محلول سیانید در فیلتر پرس جدا می شود. یک روش مشابه، ادغام است که از فرآیند مشابه با مواد شیمیایی مختلف استفاده می کند. ابتدا، یک محلول سنگ معدن زمین را روی صفحات پوشیده از جیوه حمل می کند. جیوه طلا را جذب می کند و آلیاژی به نام an را تشکیل می دهد آمالگام سپس آمالگام گرم می شود و باعث می شود که جیوه به صورت گاز بجوشد و طلا را پشت سر بگذارد. جیوه جمع آوری شده، بازیافت می شود و دوباره در همان فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد.
در روش کربن در خمیر نیز از سیانید استفاده می شود، اما از کربن به جای روی برای رسوب طلا استفاده می شود. اولین مرحله این است که سنگ آسیاب شده را با آب مخلوط کنید تا خمیر حاصل شود. سپس سیانید را برای حل کردن طلا اضافه می کنند و سپس کربن را برای پیوند با طلا اضافه می کنند. پس از اینکه ذرات کربن از خمیر خارج شدند، آنها را در محلول کربن داغ سوزاننده (خورنده) قرار می دهند که طلا را از کربن جدا می کند.

دو روش دیگر پالایش طلا ادغام و ذوب است. در ادغام، سنگ معدن طلا در محلول حل می شود و از روی صفحات پوشیده از جیوه عبور می کند تا یک آمالگام طلا/جیوه تشکیل شود. هنگامی که آمالگام گرم می شود، جیوه به صورت گاز می جوشد و طلا را پشت سر می گذارد.
در ذوب، طلا با یک ماده شیمیایی به نام “شار” حرارت داده می شود. شار با آلاینده ها پیوند می زند و روی طلا شناور می شود. مخلوط شار-آلاینده (سرباره) خارج می شود و رسوب طلا بر جای می گذارد.
• 5 اگر طلا هنوز به اندازه کافی خالص نباشد، می توان آن را ذوب کرد. ذوب شامل حرارت دادن طلا با یک ماده شیمیایی به نام فلاکس است. شار با آلاینده ها پیوند می خورد و روی طلای ذوب شده شناور می شود. سپس طلا سرد می‌شود و اجازه داده می‌شود در قالب‌ها سفت شود و مخلوط ساز آلاینده (سرباره) به‌عنوان زباله جامد خارج می‌شود.

همچنین مقاله های دیگر ما را که شامل سنگ های قیمتی چگونه ایجاد می شوند ، مقدمه ای بر گوهرشناسی ، ریخته گری طلا ، شرف شمس و . . . بخوانید.

روش استخراج طلا