Az érctől az arany veremig a modern aranybányászat
Az aranybevonás jelenleg különféle eljárásokkal végezhető (a gazda kőzet ásványtani összetételétől függően), beleértve a gravitációs koncentrációt, az amalgamációt (amely higanyot használ), amelyet a fejlődő országokban még használnak, és a cianidot, ami az aranybányászat modern színvonala.
Ennek a módszernek az a paradoxona, hogy bár ez a leghatékonyabb az eddig ismertek közül, bizonyos kockázatokkal "csomagolva" jár, a felhasznált anyagok toxicitása miatt, ami vitákat és néha heves tiltakozásokat vált ki. Egyes országokban tilos; más országok betiltották, majd átgondolták a döntést (például Görögország), és sok más országban széles körben használják - a szükséges és kötelező óvintézkedések mellett -, mert hatékonyságát nem lehet vitatni. alacsony aranytartalmú bányászott ércek, beleértve azokat is, amelyekben komplex kombinációkban található arany, amelyektől különben lehetetlen lenne elválasztani.
Ez a módszer egy több mint 200 éve ismert kémiai jelenségen alapszik: azt a tényt, hogy az arany vizes cianidoldatokban oldható, 1783-ban fedezte fel Carl Wilhelm Scheele svéd vegyész. De az arany ezen sajátosságának gyakorlati felhasználása csak a következő században kezdődött.
A folyamatot Glasgow-ban fejlesztette ki 1887-ben John Stewart MacArthur vegyész, Robert és William Forrest testvérek finanszírozásával. Azóta a MacArthur-Forrest néven ismert eljárást nagy hatékonyságának köszönhetően széles körben használják. Segítségével - a körülményektől függően - akár az ércben lévő arany 97% -áig is kitermelhető (bár általában a hozam 80% körüli), szemben a 60-75% -kal, mivel összevonási módszer (amely ráadásul a higany toxicitása miatt is nagy kockázatokat rejt magában).
Így nyereségessé vált az alacsony aranybetétekből történő arany kinyerése. Az arannyal más fémeket, például ezüstöt és rézet lehet kinyerni ugyanabból a lerakódásokból, ami még költséghatékonyabbá teszi a folyamatot.
Az érctől az arany veremig
A folyamat azzal kezdődik érc kitermelése, amely magában foglalja a sziklák elmozdulását (bontás), ami ma robbanóanyagok segítségével történik.
Az így kinyert ércet a feldolgozóüzembe szállítják, ahol van felaprítva, több szakaszban: durva zúzás, zúzógépekben, majd őrlés speciális malmokban. Ezeknek a műveleteknek az a célja, hogy a lehető legnagyobb területet tegyék ki a cianid oldódó hatásának.
A következő kémiai rész adta meg a módszer nevét: az így elkészített ásványi anyagot tartályokban (speciális tartályokban) nátrium-cianid oldattal kezelik, kimosásnak nevezett szakasz. (Biztonsági okokból szilárd halmazállapotban szállított cianidot a helyszínen, a feldolgozó üzemben vízben feloldjuk a kilúgozó oldat megszerzéséhez.). A cianid feloldja az ércben lévő aranyat, az aurocianidoknak nevezett vegyületeket képezve.
Ezután az aktív szenet, egy porózus anyagot, amely adszorbeálja az aurocianidot, hozzáadják a tartályokhoz a pórusok fennállása által létrehozott nagy felületen. (Adszorpció = a gáz vagy folyadék molekuláinak szilárd test felületén történő rögzítésének folyamata.)
A szén sósavoldattal történő kezelésével az adszorbeált anyagkeveréket, amely szintén aranyat tartalmaz, "kimossák" a pórusokból (szaknyelven eluálva). A szenet így visszanyerik, és újrafelhasználható.
Ezután következik az a szakasz, amikor a dolgok véget érni látszanak, amelyben mindenféle anyag amorf keverékéből végül megjelenik az arany. Elektrolízissel választják el, majd megolvadt, formákba öntötte és… íme! egy aranyrúd zseniális a jutalma ennek a bonyolult extrakciós folyamatnak a végigvitelén.
De mit csinálunk a cianiddal? A nyilvánosság szemében ez nagy veszélyt jelent, és az aggodalom nem értelmetlen. A nátrium-cianid rendkívül mérgező anyag, használatával kapcsolatban nem szükséges óvintézkedéseket tenni.
Így Európában a mérgező hulladékokkal és általában a veszélyes anyagokkal foglalkozó európai irányelvek mellett egy 2006-ban kidolgozott külön irányelv szabályozza a cianidok nyersanyag-kitermelő iparban való felhasználását, előírva bizonyos paraméterek szigorú betartását, és egyértelműen meghatározva, hogy mit lehet tenni. és mit nem tehetnek a cianidbányász cégek.
Az ásványinyersanyag-kitermelő ipar viszont kifejlesztette és eleget tesz egy nemzetközi kódexnek - a Nemzetközi Cianidkezelési Kódexnek - egy önkéntes programnak (önállóan, ha akarja), amely elősegíti a cianid felelősségteljes használatát az aranybányászatban a környezeti és egészségügyi hatások minimalizálása érdekében. emberek.
A feldolgozóüzemben végrehajtott technológiai folyamat végső szakaszában magában foglalja a felhasznált cianid semlegesítését (méregtelenítés, ahogyan a szaknyelvben nevezik) egy oxidációs folyamat révén, amely nagymértékben csökkenti a cianid koncentrációját steril.
Ami még megmaradt - a feldolgozó zagy, amely még mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű, emberre ártalmatlannak tartott cianidot, szilárd gátakkal védett zagytavakban tárolódik. Itt az idő múlásával a cianidkoncentráció természetesen tovább csökken, a cianid fény és levegő hatására ártalmatlan vegyületekké bomlik.
A ma aranyércekből kinyert arany 90% -át a MacArthur-Forrest eljárás nyeri ki. A főbb aknák közül, amelyekben alkalmazzák, a következők vannak:
- Martha-bánya - nagyon produktív arany- és ezüstbánya Waihi városában, Új-Zéland északi szigetén (fotó fent). 1878-ban két kutató felfedezte az aranyat ebben a régióban; az ipari műveletek 1882-ben kezdődtek. 1952-ben a bányát bezárták a termelési költségek és az arany ára a nemzetközi piacon fennálló egyensúlyhiány miatt. De az 1980-as években a kizsákmányolás folytatódott és folytatódik ma is, a műveletek 25-30% -kal járulnak hozzá a helyi gazdasághoz.
- Az észak-finnországi Kittilä-bánya Európa legnagyobb és az egyik legújabb aranybánya. A gyártás 2008-ban kezdődött, és a bánya hetente négy, egyenként 23 kg-os doré-tömböt képes előállítani. (A Doré rúd félig tiszta aranyrúd, valójában arany és ezüstötvözet, amelyet tovább továbbítanak a finomító üzemekbe az arany megtisztítása érdekében. Az aranyérc gyakran tartalmaz ezüstöt is, és a két fémet kivonják. cianid módszerrel együtt, majd finomító üzemekben elválasztják.
- Az egyesült államokbeli alaszkai Fort Knox bányában évente több mint 10 000 kilogramm aranyat termelnek, napi 45 000 tonna ércet dolgoznak fel.