Złoto: właściwości, metody ekstrakcji i zastosowania

Złoto to ciężki żółty minerał. To szlachetny metal szlachetny, który odgrywa istotną rolę w historii ludzkości. Nazwa pierwiastka chemicznego pochodzi od starosłowiańskiego słowa „złoto”, które oznacza jasnożółty kolor.

Właściwości fizyczne złota:

• Miękki, kowalny, ciągliwy metal.
• Dobry przewodnik ciepła i prądu elektrycznego.
• Gęstość złota 999 wynosi 19,32 g / cm3.
• Topi się w temperaturze +1064,18 0 C.
• Temperatura wrzenia wynosi +2856 0 C.

• Obojętny metal szlachetny, nie ulegający utlenianiu i korozji.
• Nie reaguje z kwasami. Wyjątkiem jest woda królewska – mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego.
• W podwyższonych temperaturach reaguje z chlorem i fluorem.
• Dobrze rozpuszcza się w rtęci, tworząc topliwy stop – amalgamat.
• Oddziałuje z niektórymi substancjami organicznymi, których przykładami są aurotioglukoza, etylodibromek złota.

Historia rosyjskiego wydobycia złota sięga około trzech wieków.

Wcześniej przez wiele stuleci kupowano złoto za granicą, wydając na nie swoje bogactwo narodowe. Chociaż już w V wieku pne „Ojciec Historii” Herodot twierdził, że na Uralu (wówczas nazywano go Górami Rifejskimi) istnieją znaczne rezerwy tego szlachetnego metalu. I rzeczywiście, odkrywając starożytne pochówki scytyjskie, tajni poszukiwacze – „pagórki” odkryli wiele unikalnych złotych przedmiotów zaginionej cywilizacji.

Począwszy od lat czterdziestych XVIII wieku sytuacja uległa radykalnej zmianie. Złoto odkryto już w Ałtaju, w Karelii w kopalni miedzi Voitsky, aw prowincji Archangielsk znaleziono kopalnię złota, z której następnie przez pół wieku wydobywano 65 kg szlachetnego metalu.

Jednak pierwszym złożem przemysłowym była kopalnia Shartash (dalej – Pierwotna), odkryta w 1745 roku przez Erofieja Markowa. W połowie wieku przemysł Bieriezowski, który powstał na jego bazie i obejmuje 50 kopalń, wyprodukował 16 kg złota. W latach 60-tych produkcja wynosiła 32,6 kg, w latach 70-tych ponad 65 kg. A w 1806 r. Wyprodukowano 5,8 tony złota, co w tym czasie stanowiło 85% całej produkcji na terytorium państwa.

Dalszy rozwój wydobycia złota nastąpił znacznie później niż dekret Katarzyny II z 1782 r., Który ogłosił państwowy monopol na wydobycie metali. Chociaż w drugiej połowie XVIII wieku żółty metal znaleziono na wszystkich zboczach Uralu, z wyjątkiem północy. Znaczące było odkrycie dużych bryłek na rzece Czusowaja, których zasoby złota są nadal rozwijane.

Ten szlachetny metal został ponownie odkryty w Ałtaju, w zachodniej Syberii, w prowincji Vyatka. W przyszłości rybacy i górnicy coraz częściej pędzą na wschód. Region Jeniseju, Transbaikalia, Priamurye, Primorye stają się nowymi obszarami wydobycia złota. Do tego dochodzą dorzecza Leny, Kołymy i Czukotki.

W czasach Imperium Rosyjskiego z wnętrzności ziemi wydobyto 2644 ton złota. Podobna liczba w okresie istnienia ZSRR wynosiła 10 985 ton. W latach 1991–215 produkcja złota wyniosła 4404,1 tony.

Metody produkcji

Mycie podkładek

Najstarsza metoda wydobycia złota oparta na dużej gęstości minerału. Za pomocą tacy poszukiwacze ręcznie myją złoty piasek, odsłaniając lżejsze skały. Daje to frakcję ciężką, zwaną koncentratem, która wymaga dalszej obróbki. Czasami zawiera inne cenne metale i kamienie.

Bardziej nowoczesne technologie płukania odkładników lub skał złóż pierwotnych wykorzystują pogłębiarki i myjnie przemysłowe, co może znacznie zwiększyć wydajność procesu.

Wydobywanie złota ze skał metodą amalgamacji, chlorowania lub cyjanizacji

Amalgamacja to metoda wydobycia złota polegająca na tworzeniu z rtęcią związków silnie stężonych skał mineralnych. Następnie amalgamat jest wydobywany ze szlamu i rozdzielany na złoto i rtęć, które są następnie ponownie wykorzystywane.

Cyjanizacja polega na rozpuszczaniu złota w cyjankach (roztworach kwasu cyjanowodorowego lub jego soli). Cenny minerał jest następnie wytrącany za pomocą żywic jonowymiennych lub pyłu cynkowego. Ten sam proces stosowany do wytrącania złota na kolumnach sorpcyjnych i zawracania odzyskanego cyjanku do ponownego użycia nazywa się ługowaniem na hałdzie.

Chlorowanie złota to metoda znana mieszkańcom Ameryki przedkolumbijskiej, polegająca na rozpuszczaniu minerału w chlorze z jego dalszym przejściem w gaz, wytrącaniu i rozpuszczaniu przez wodę. To pozwala skoncentrować metal we właściwym miejscu. Istnieją również opcje technologii czystego gazu. Ogrzewając mieszaninę rudy złotonośnej solą kuchenną i gliną, Indianie otrzymywali na tamte czasy ogromne ilości złota.

Przemysłowy

Wydobycie rud złotonośnych ze skorupy ziemskiej na powierzchnię, z różnych głębokości występowania, odbywa się w sposób otwarty lub zamknięty. Wstępne rozpoznanie geologiczne decyduje o występowaniu warstw złotonośnych i możliwości ich zagospodarowania.

Kopalnia

Technologia wydobycia jest dość pracochłonna. Oprócz budowy samych konstrukcji podziemnych wymagany jest rozwój zamarzniętych gleb i usuwanie stopionej wody. Wraz z wprowadzeniem metody rozwoju ścian i wykorzystaniem nowoczesnych urządzeń technicznych (przenośniki taśmowe, agregaty hydrauliczne, iglice parowe) proces w znacznym stopniu stał się bardziej efektywny. Wydajność pracy wzrosła, a plon rasy wzrósł.

Niewątpliwą zaletą tej metody jest możliwość zagospodarowania złóż złotonośnych o głębokości do 10 m. Niekiedy wieczna zmarzlina sprzyja wydobywaniu w ten sposób rud.

Kariera

Proces związany z usunięciem wierzchniej warstwy skały płonnej i wytworzeniem złotonośnej warstwy gleby. W przypadku materiałów o dużej twardości można zastosować technologie wiercenia i śrutowania. Wydobywana przez koparki ruda jest ładowana na pojazdy, które następnie trafiają do zakładów przetwórczych. Tu następuje jego dalszy rozwój.

Wysoko wyspecjalizowane techniki

Metoda różnicowania grawitacyjnego

Jedna z najstarszych, ale nie straciła na aktualności, metod wydobywania złota ze skał, stosowana w większości nowoczesnych przedsiębiorstw. Jego istota polega na wstępnym mieleniu rudy ciężkimi żeliwnymi kulkami wewnątrz obracających się bębnów młyna. Następnie w wirówkach frakcje są rozdzielane na lekką i ciężką (bogatszą w złoto). Następnie oba są poddawane procesom przetwarzania odpowiadającym ich właściwościom.

Korzystanie z wykrywacza metali

Ciągły postęp technologiczny dostosowuje się do starożytnego procesu poszukiwania minerałów. Wykrywacze metali stały się jednym z tych osiągnięć, znacznie ułatwiając poszukiwanie metali. Ponadto nowoczesne konstrukcje tych urządzeń pozwalają na specjalizację w określonych pierwiastkach chemicznych. Pomimo wszystkich swoich wad, urządzenia te umożliwiają wykrycie dużych frakcji żółtego metalu, a także jego bryłek. Dlatego możemy śmiało stwierdzić, że przed wykrywaczami metali w eksploracji minerałów otwiera się wielka przyszłość. W tym złoto.

Korzystanie z „flottera”

Technologia używana przede wszystkim do wychwytywania najmniejszych cząsteczek złota. Dobrze pokruszoną skałę wylewa się olejem i dokładnie miesza, zalewając wodą. W rezultacie na powierzchni pojawiają się lekkie cząsteczki „tłuszczu”. Nie jest trudno je stamtąd wydobyć i poddać oczyszczeniu, powiedzmy, za pomocą późniejszej cyjanizacji. W produkcji przemysłowej, aby zwiększyć produktywność procesu, mieszanina jest wdmuchiwana powietrzem.

Wydobycie w zimnych porach roku

Specyfika rozwoju złóż złotonośnych w niskich temperaturach ma szereg istotnych zalet:

• Rozwiązanie szeregu problemów transportowych, nie obciążonych wiosenno-jesiennymi błotnistymi drogami i wilgotną letnią glebą.
• Brak znaczących przepływów wód gruntowych i obniżenie poziomu powierzchni zbiorników wodnych.
• Dogodna okazja do usuwania zarośli leśnych i usuwania twardej gleby.
• Poprawa właściwości optycznych żądanego minerału.

Ogólnie można zauważyć, że wydobycie złota o określonej porze roku jest najbardziej wskazane, biorąc pod uwagę szczególne okoliczności organizacji procesu w miejscu akcji.

Zastosowanie złota

Przemysł jubilerski

Ze względu na swoje wyjątkowe właściwości estetyczne złoto zawsze było wykorzystywane jako materiał do wykonywania wykwintnej biżuterii. Sytuacja prawie się nie zmieniła na przestrzeni wieków. Wiele z tego szlachetnego metalu trafia w ręce jubilerów, którzy tworzą różnorodną biżuterię.

Jednak czysty metal ze względu na swoją miękkość nie nadaje się do tych celów. Stopy złota z miedzią i srebrem sprawdziły się znacznie lepiej; z dodatkami z metali nieżelaznych. Taka mieszanka pierwiastków chemicznych pozwala na uzyskanie surowców o wymaganej wytrzymałości i pożądanym odcieniu koloru.

Powszechną praktyką stało się oznaczanie gotowej biżuterii ze wskazaniem na próbę – zawartość złota (lub innego metalu szlachetnego) w badanym stopie.

Inwestycja

Ze względu na szereg przesłanek historycznych i właściwości fizyczne: trwałość, odporność na korozję, złoto stało się najważniejszym elementem rynku finansowego i największym źródłem inwestycji. Można go przechowywać prawie w nieskończoność, a płynność tego metalu zachowuje swoją wielowiekową stałość. Co sprawia, że ​​ten minerał jest jedną z najwygodniejszych opcji inwestycji i długoterminowych oszczędności.

Stan złota i rezerwy walutowe

Jednym z kierunków wykorzystania opisywanego szlachetnego minerału jest tworzenie rezerw złota i dewiz, stanowiących aktywa o wysokiej płynności, do których zalicza się złoto w postaci monet. Należy zauważyć, że fundusze te są pod kontrolą władz państwowych.

Waluta

Wykorzystanie złota jako waluty krajowej (czasem międzynarodowej) ma starożytną historię. Co więcej, w XIX i na początku XX wieku wszystkie waluty świata były powiązane z jednym standardem złota. A dziś wiele krajów na całym świecie produkuje monety inwestycyjne i okolicznościowe na bazie złota o bardzo wysokim standardzie. Chociaż głównym środkiem obiegu od dawna są papierowe banknoty.

Technologia i przemysł

Techniczne zastosowanie minerału opiera się na wykorzystaniu szeregu jego specjalnych właściwości: miękkości, kowalności, ciągliwości; wysoka przewodność elektryczna, odporność chemiczna, współczynnik odbicia. Obszary zastosowania tego szlachetnego metalu to:

• Transport.
• Przemysł chemiczny.
• Energia.
• Oprzyrządowanie i elektronika.
• Telekomunikacja.
• Nanotechnologia.
• Fizyka nuklearna.
• Produkcja nowoczesnej broni.
• Kosmonautyka.

Produkcja jedzenia

Kulinarne szczycą się egzotycznym zastosowaniem złota. To tutaj pod wpływem ozdób ze złota płatkowego, które są częścią wytwarzanych wyrobów, aktywizują się wykwintne i wyrafinowane gusta smakoszy. Istnieje również zastosowanie tego minerału jako oryginalnego dodatku do napojów i żywności. Staje się to swego rodzaju sposobem na przyciągnięcie bardzo zamożnych klientów do najdroższych restauracji na świecie.

Stomatologia

Ta gałąź medycyny wykorzystuje złoto jako materiał do protetyki stomatologicznej. Staje się to możliwe dzięki chemicznej obojętności szlachetnego minerału i jego plastycznym właściwościom.

Farmakologia

W farmakologii złoto stosuje się w leczeniu chorób autoimmunologicznych i onkologicznych.

Na czele listy największych złóż złota na świecie znajdują się:

Rezerwy świata

Światowe rezerwy złota (w głębinach) szacuje się na 55 tysięcy ton. Ale w rzeczywistości jest tego znacznie więcej. To prawda, że ​​jest w stanie rozpylonym. Sam ocean światowy zawiera 10 miliardów ton tego minerału. Największymi właścicielami rud złota są:

Kraje wydobywające złoto

Dziesięciu największych światowych liderów górnictwa złota w 2019 roku przedstawia się następująco:

• I miejsce – PJSC Polyus.
• II miejsce – Polymetal Group of Companies.
• III miejsce – KinrossGold.
• 4 miejsce – GC Petropavlovsk.
• 5 miejsce – GC Nordgold.
• 6 miejsce – JSC „Yuzhuralzoloto GC”.
• 7 miejsce – HighlandGold.
• 8 miejsce – PJSC Vysochaishy (GV Gold).
• 9 miejsce – JSC Pavlik.
• 10 miejsce – PJSC „Seligdar”.
• 11 miejsce – PJSC „Susumanzoloto”.
• 12 miejsce – GRK Bystrinskoe (Norilsk Nickel).
• 13. miejsce – UAB „Złoto Kamczatki”.
• 14 miejsce – JSC „Priisk Solovievsky”.
• 15 miejsce – Sibzoloto Holding.
• 16 miejsce – JSC GRK Zapadnaya.
• 17 miejsce – Koncern „Arbat”.
• 18. miejsce – „Artel poszukiwaczy Vitim”.
• 19 miejsce – JSC „Okhotsk Mining and Gas Company”.

Rynek złota

77 krajów świata wykazuje znaczącą aktywność biznesową na światowym rynku złota. Według wyników I kwartału 2020 roku liderami sprzedaży były: Szwajcaria, Kanada, USA, Tajlandia i Australia. Jednak zgodnie z wynikami pierwszych 8 miesięcy roku, pierwszą linię eksporterów zajął Uzbekistan, sprzedając metal szlachetny za 5,8 mld USD.

W ostatnim czasie czołowymi importerami są: Turcja, Indie i Chiny. Jednak ta nisza światowego handlu charakteryzuje się skrajną niestabilnością i silnym wpływem obecnego otoczenia politycznego i gospodarczego.