Altın gezegenden nasıl pompalanır?

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Maden arayıcısı, kıyıdan veya nehrin dibinden bir veya iki kürek toprağı alır, içbükey tabanlı bir tepsiye atar ve daha sonra uzun süre suda kil, kum ve çakılları yıkar, dikkatle bakar çamurlu süspansiyona - bir şey parlamayacak mı? Ödül, tepsinin en altındaki birkaç sarı kum tanesidir. Ya da şanslıysanız küçük bir külçe…

Peki, şimdi altın madenciliği hakkında başka bir hikaye anlatacağız. Yukarıdakilerle neredeyse hiçbir ilgisi olmayan bir hikaye.

Kesin konuşmak gerekirse, saf altın tamamen teoride mevcuttur. Banka barolarının yapıldığı 999.9 altında bile, endeksten anlaşılacağı üzere on binde biri safsızlık vardır. Ancak böyle bir altın endüstriyel bir üründür. Doğada benzer bir şey bulmayı düşünmeye gerek yok.

Maden arayıcıları veya mekanize taramalar tarafından yıkanan altın kumu aslında sadece bir ham madde, bir konsantredir ve birçok safsızlıktan temizlenmeden önce birden fazla eriyecek ve çözünme-çökelme (rafine etme) işlemine tabi tutulacaktır. Yine de plaser altınla çalışmak, sarı metalin kayaya gömülü kaldığı birincil tortulardan elde edilen altınla çalışmaktan daha kolaydır - nadiren damarlar şeklinde ve genellikle çıplak gözle görülemeyen mikroskobik parçacıklar şeklinde., ince dağılmış toz.

İkinci durumda, tepsiler, taramalar ve diğer araçlar işe yaramaz - yardım için kimyayı aramanız gerekir.

Cinsin dayanıklılığı

Klasik yöntem, oksijen varlığında (siyanürleme) sulu bir sodyum siyanür çözeltisi ile ezilmiş cevherin işlenmesidir. Altın aslında cevherden yıkanır: atomu çözeltide karbon ve nitrojen ile bir iyon halinde birleşir. Daha sonra çözeltiden altın çökeltilir (birkaç safsızlıkla birlikte, özellikle gümüşle birlikte).

Ancak en zor durum sözde refrakter cevherlerdir. İçlerinde, birkaç mikron çapında altın tozu taneleri, pirit (kükürt ve demir bileşikleri) veya arsenopirit (demir, kükürt, arsenik) içeren sülfit kabukları içine alınır. Sorun şu ki, sülfür kabukları suyla ıslanmaz veya çözülmez, bu nedenle refrakter cevherin doğrudan siyanürlenmesi neredeyse hiçbir şey vermez.

Bu kabuğu bir şekilde kırmak ve ondan değerli bir toz tanesini çıkarmak gerekiyor … Ya da belki acı çekmenize gerek yok - neden eski güzel tepsiler ve taramalar kötü? Gerekli! Dünyanın her yerinde, plaser yatakları tükenmeye yakın ve dünyadaki altının büyük bir kısmı, refrakter cevherler de dahil olmak üzere cevherlerden üretiliyor.

altın ve buz

Altın madenciliği açısından Rusya'nın en büyük ikinci şirketi olan Rus şirketi Polymetal'in sahibi olduğu Albazino Kaynakları Madencilik ve İşleme Tesisi (GOK) sahasında çıkarılan bu tür cevherlerdir. İşte devasa Habarovsk Bölgesi'nin neredeyse ıssız bir köşesi olan ince tayga ile kaplı tepelerin kenarı.

Sadece rotasyon esasına göre 1,2 bin çalışanın çalıştığı cevher üretiminden en yakın yerleşim yerine yüz kilometreden fazla mesafe var. GOK ürünlerinin yerel hidrometalurji tesisinde işlendiği Amursk şehri yaklaşık dört yüz kilometredir.

Amursk'tan Albazino'ya giden yolun yaklaşık üçte ikisi asfaltsız ve aynı üçte ikisi yoğun taygadan geçiyor. Yerleşimler, benzin istasyonları, yol kenarındaki kafeler ve hücresel iletişim olmadan yüzlerce kilometre.

Burada sürücünün arkadaşı bir telsizdir. Trafik katılımcıları, gerekirse yoldaki durumla ilgili bazı bilgileri "komşulara" iletmek, bir konuda uyarmak, yardım istemek için aynı frekansı dinler. Dış dünyaya yalnızca bir uydu telefonundan ulaşabilirsiniz, ancak bu herkes için uygun fiyatlı bir lüks değildir.

Yaklaşık 50 km uzaklıkta, Albazino'ya giden yol, Amur'un Pasifik Okyanusu'na akmadan önceki son büyük kolu olan hızlı ve tam akan Amgun Nehri tarafından engelleniyor. Yaz aylarında bir feribot var ve kışın bir buz geçidi var. Geçiş, üzerine su dökülerek ve ek bir buz tabakasının dondurulmasıyla özel olarak güçlendirilir, böylece kışın nehir sadece arabalarla değil, aynı zamanda 42 ton flotasyon konsantresi (GOK ürünleri ile) yüklü traktörler tarafından römorklarla sakin bir şekilde geçilir..

Bağırsaklardan gelen hediyeler

Yerel tepeler yüksek değildir, ancak gezegen ölçeği sürecinin katılımcılarıdır. Amerika ve Avrasya yavaş yavaş birbirleriyle çarpışıyor ve Pasifik Okyanusu'nun tüm çevresi boyunca büyük bir sismik stres yaratıyor.

Bu çevreye Pasifik Ateş Çemberi denir. Rusya'nın Uzak Doğu'sunda kara katlanması da kıta ve okyanus levhalarının çarpışmasından kaynaklandı. Ve elbette, bu kısımlarda volkanlar patladı. Sıvı magma ile birlikte, derinlerden yüzeye altın taşıdılar ve gelecekteki tortuları yarattılar.

Albazino maden alanında eski bir volkanik kalderanın (iç içe çöken bir yanardağ) izleri de bulundu.

Antisynclinorium'un derinliklerinde, "genç" Kuvaterner tortuları (killer, tınlar) tabakasının altında, kumtaşları gibi tortul kayaçlar vardır - bunlar daha eski dağların yıpranmasının bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır. Burada ve orada, tortul kayaçlar aşağıdan yukarıya dar dayklar tarafından kesilir - magmanın bağırsaklarından sıkılmış kamalar. Jeologlar altın cisimleri bu setlerde bulurlar.

ton ve gram

Çok uzun zaman önce bir bakır madeninden bir rapor yayınlamıştık ve maden yöntemiyle çıkarılan bakır cevherinin sadece %3 bakır içerdiğini söylemiştik. Bunun çok az olduğu görülüyordu - bir ton mayınlı taş için sadece 30 kg değerli metal! Albazino Resources'ta çıkarılan cevher ortalama olarak %0,0005, yani ton başına 5 gr altın içermektedir.

Gerçekten uygun maliyetli mi? Altının şu anki dünya fiyatında (ons başına yaklaşık 1.600 dolar - 31,1 g), oldukça iyi. Ancak kulağa etkileyici geliyor: Standart bir altın külçesinde (yaklaşık 12 kg), her biri 90 ton taşıma kapasiteli 27 tam cevher maden damperli kamyonda olduğu kadar değerli metal var. Gerçekte, külçeyi elde etmek için daha fazla kamyona ihtiyaç duyulacak: cevherden altının yüzde yüz çıkarılması için henüz endüstriyel bir yöntem yok.

90 tonluk damperli kamyonlar, açık ocakta altının çıkarıldığı taş ocaklarında kullanılıyor. Burada birkaç kariyer var ve hepsi kadın isimleriyle adlandırılıyor.

Bugün için en verimli olan Anfisa, Olga ocağı çoktan çalışıldı ve kapatıldı. Bir ocağın ömrü, kayadan silindirik bir numunenin delinmesiyle karotlu sondaj yöntemleriyle gerçekleştirilen jeolojik keşif ve kuyudan çıkarılan kırma kayanın analiz edilmesiyle (bu daha kolay ve ucuz yöntem). Jeologların verileri, yazılım yardımıyla, cevher gövdesi oluşumunun bir modelinin oluşturulduğu ve ekonomik olarak en uygun cevher madenciliği planının oluşturulduğu madencilik planlama departmanına gönderilir. Sonra bir taş ocağı oluşturma işi başlar.

İlk adım, aşırı yükü kaldırmaktır - cevher ufuklarını kaplayan toprak. O zaman metodik olarak, her gün, kayanın bir veya başka bir bölümünde patlayıcılarla dolu kuyular açılır ve küçük bir kontrolden sonra, cevheri seçmek ve onu almak için ekskavatörler ve damperli kamyonlar patlama alanına gelir. yerel madencilik ve işleme tesisi.

Taş ocağı aşağı doğru gelişir, hafif eğimli kenarları eşmerkezli çıkıntılarda merkeze doğru birleşir: ufuklar arasında "raflar" - seddeler kalır. Bazıları dardır ve yalnızca madenin yapısal gücüne hizmet eder, diğerleri ise teknoloji için ulaşım yolları olarak kullanılır. Bir Roma amfi tiyatrosu gibi görkemli olan taş ocağı, aldatıcı olabilecek bir sağlamlık izlenimi veriyor. Bu nedenle, ocağın kenarları, kaya kütlelerinin en küçük hareketlerini takip edebilen özel bir radar tarafından sürekli olarak taranmaktadır. Bu şekilde daha sakin.

Taş ocakları 200-300 m derinliğe iner, ancak çoğu zaman cevher gövdesi dar dikdörtgen bir şekle sahiptir ve daha da aşağılarda devam eder. Teorik olarak daha derin bir taş ocağı oluşturabilirsiniz, ancak kenarların hafif eğimine dayanmak için çok büyük çaplı bir kase kazmanız ve tamamen fazla kayayı kazmak için çok fazla zaman ve enerji harcamanız gerekir. Çıkış? Yeraltı madenciliği.

Toyota ile yeraltı

Açık ocak madenciliğinin tamamlandığı Olga açık ocağının dibinde, Albazino Resources yeraltı krallığının girişlerinden biri var. Yılan gibi yolun derinliklerine, Kanadalı firmalardan biri tarafından maden ocaklarında seyahat etmek için özel olarak modifiye edilmiş "öldürülemez" Toyota Land Cruiser 70 tarafından sürülüyoruz. Aşağıda olağan maden ömrü verilmiştir: sondaj kuleleri patlayıcıların döşenmesi için delikler açar, bodur bodur kova makineleri ezilmiş cevheri çıkarır ve ardından özel maden damperli kamyonlara aktarır.

Bir cevher gövdesini derinlere inen bir tür sütun olarak düşünürsek, gelişimi şu şekilde gerçekleşir. İlk olarak, eğimli rampalar (aynı serpantinler) cevher gövdesinin yanlarında (atık kayada) açık ocağın tabanından geçer. Daha sonra çıkışlar arasında (cevheri de atlayarak), nakliye sürüklenmeleri veya sadece tüneller yapılır. Ve şimdi onlardan cevher acele-orlar acele.

Makine onlara girer ve "sütun" un bütün bir bölümünü dağa çıkarılan kırma taşa dönüştürür. Ancak büyük mayınlı boşluğu bırakmak tehlikelidir, bu nedenle madenciler bir sonraki ufka inmeden önce, seçilen cevherden kalan boşluklar betonla dökülür. Güney Afrika'da dört kilometre derine inen Mponeng altın madeni var.

Albazino'da derinlik sırası daha mütevazı: yüzlerce metre, ancak yeraltı penetrasyonunun toplam uzunluğu etkileyici. 2009'dan beri madenciler 100 km'den fazla tünelden geçtiler.

köpük taş

Bir taş ocağından alınmış veya bir madende çıkarılmış olsun, cevher, cevher işleme tesisinin yanında yığınlar (yığınlar) halinde son bulur. Cevher siyah, gri, neredeyse beyaz, kahverengimsi olabilir, ancak üzerinde görsel olarak altın izi görülmez ve onu atık kayadan gözle ayırt etmek imkansızdır. Ancak, tek fark renk değildir.

Ton başına ortalama yaklaşık 5 gr altın ile, burada ton başına 2 gr veya daha az tenörlü 3 kg'a kadar cevher bulunur. Hammaddeler ayrıca mukavemet ve ekstrakte edilebilirlik bakımından da farklılık gösterir. Çalışmada farklı kalitede cevher kullanmak, ancak ürün (flotasyon konsantresi) üretmek için planlanan göstergeler çerçevesinde farklı cevherler ücretlendirilir, yani belirli oranlarda karıştırılır.

GOK'ta olanların özü iki kelimeyle özetlenebilir: öğütme ve yüzdürme. Maksimum fazlalığı kesmek ve hammaddeden mümkün olduğunca çok sayıda küçük altın içeren partikülü çıkarmak için, cevher veya daha doğrusu bulamaç - su süspansiyonu, yüksek mukavemetli bilyelerin varlığında büyük tamburlarda öğütülür. Çelik. Öğütme ürünü, kaba ve ince fraksiyonların siklonlanması (vorteks ayrımı) için gönderilir.

En ince toz yüzdürmeye, kaba taneler yeniden öğütülmeye gider. Altını çevreleyen sülfür filmler, daha önce de belirtildiği gibi su ile ıslanmaz. Bu, altının kimyasal olarak geri kazanılması için bir sorundur, ancak büyük ölçüde fiziksel işlemlere dayanan zenginleştirme için dezavantaj bir avantaj haline gelir. Hamur hava ile doyurulur, buna yüksek moleküler ağırlıklı alkollerin köpüren bileşikleri eklenir.

Baloncuklar sülfit "kapsüllerini" çevreler ve onları yukarı doğru kaldırır. Kıymetli köpük boşaltılır ve flotasyon makinesinde bulunan cevher tekrar öğütme ve tekrar flotasyona gider. Tüm çok aşamalı işlemin sonucu, yüzdürme konsantresi adı verilen köpükten sıkılan katı bir çamurdur (kek). Son aşama, kekin %6'lık standart bir nem içeriğine getirildiği bir tambur içinde kurutmadır. Kuru konsantre 14 ton hammadde içeren özel torbalara yüklenir. Bu çantalardan üçü traktörlü bir platforma konur ve Amursk'a, metalurjilere gider.

Birkaç numara. GOK'a tedarik edilen cevherden ortalama %85-87,5 altın geri kazanılmaktadır. Flotasyon konsantresi artık ton başına 5 değil, 50 g değerli metal içerir. Bu nedenle, standart bir banka külçesi, her biri 42 tonluk 6 treyler üzerinde taşınan hammadde ile yaklaşık olarak aynı miktarda altın içerir. Etkileyici!

Molekül Maceraları

Ne de olsa altının kalıcı kabuktan nasıl çıkarılacağı sorusuna yalnızca Amur Hidrometalurjik Kombinasyon bize bir cevap verir. Burada, yine Polymetal'e ait bir işletmede, Rus altın madenciliğinde ilk kez otoklav adı verilen teknoloji kullanıldı. Otoklav aslında bir fırındır: dahili olarak aside dayanıklı bir zar ve astarla kaplanmış uzun, yatay bir çelik silindir - üç kat ısıya dayanıklı ve aside dayanıklı tuğla.

Hamur (sıcak su ile yüzdürme konsantresi karışımı) ve saf oksijen basınç altında otoklava beslenir ve kükürt oksidasyonunun ekzotermik reaksiyonu tetiklenir. Piritler ve arsenopiritler parçalanır ve karışımda serbest altın belirir. Aşağıdaki fotoğrafta en muhteşem an: kahverengi katot çökeltisi açık sarı bir Doré alaşımına eritilir. Sıcak metal seramik kalıplara (kalıplara) dökülür.

Ama hepsi bu kadar değil: Önümüzde gerçek bir kimyasal gerilim var. Buharlaştırıcıdan sonra (bulamaç sıcaklığının ve basıncının keskin bir şekilde düştüğü yerde), karışım nötralizasyon için gönderilir - reaksiyon sırasında oluşan sülfürik asit uzaklaştırılır. Siyanürlenme ileride (nihayet mümkün olacak) ve sülfürik asit çözeltide ayrıştığında pozitif bir hidrojen iyonu oluşturuyor.

Siyanür ile karşılaştığında hidrojen, buharlaşacak olan hidrosiyanik asit (HCN) oluşturmak üzere siyanür iyonu (CN) ile kolayca birleşir. Bu nedenle, sülfürik asit nötralizasyon ile uzaklaştırılmalıdır ve ancak o zaman siyanürleme sırasında altın bir iyon - disiyanoaurat oluşturabilir. Yüklenen bu iyonlar, hamura özel olarak eklenen aktif karbona yapışır. Bütün bunlara sorpsiyon denir, ancak desorpsiyon aşamasında, NaOH alkali çözeltisi, elektrolizöre gönderilen altın içeren iyonları kömürden tam anlamıyla temizler.

Orada disiyanoaurat ayrışır ve sonunda katotta saf altın biriktirilir. Kahverengi tortu, eritme için gönderilir ve orada açık sarı burun deliği ağır külçelere dönüşür, banka olanlar şeklinde şekillendirilir. Ancak bu hala altın değil, yaklaşık% 90 altın, yüzde birkaç gümüş ve ayrıca nikel ve bakır bulunan Dore alaşımı. Bu metaller birbirlerini o kadar çok severler ve o kadar kolay çözünürler ki 999 ayar altını ancak rafinasyon sırasında izole etmek mümkündür. Ancak başka bir şirket rafinajla meşgul olacak. Polymetal'in altın madencileri ve metalürji uzmanları ana işi yaptılar.