Jinsi dhahabu inavyotolewa kutoka kwa sayari

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Mtafutaji huchota koleo moja au mbili za udongo kutoka ukingoni au chini ya mto, huitupa kwenye trei yenye sehemu ya chini ya shimo, kisha kwa muda mrefu huosha udongo, mchanga na kokoto ndani ya maji, akichungulia kwa makini. ndani ya kusimamishwa kwa matope - hakuna kitu kitakachoangaza? Thawabu ni chembe chache za njano za mchanga chini kabisa ya trei. Au nugget ndogo, ikiwa una bahati …

Naam, sasa tutasema hadithi nyingine kuhusu madini ya dhahabu. Hadithi ambayo karibu haina uhusiano wowote na yaliyo hapo juu.

Kwa kweli, dhahabu safi iko katika nadharia tu. Hata katika dhahabu 999.9, ambayo baa za benki hufanywa, kuna, kama inavyoweza kueleweka kutoka kwa index, moja ya elfu kumi ya uchafu. Lakini dhahabu kama hiyo ni bidhaa ya viwandani. Hakuna haja ya kufikiria juu ya kupata kitu sawa katika asili.

Mchanga wa dhahabu uliooshwa na watafiti au machimbo ya mitambo kwa kweli ni malighafi tu, mkusanyiko, ambao utayeyuka zaidi ya mara moja na kupata mvua ya kuyeyuka (kusafishwa) kabla ya kuondolewa uchafu mwingi. Na bado, ni rahisi kufanya kazi na dhahabu ya placer kuliko kwa dhahabu kutoka kwa amana za msingi, ambapo chuma cha njano kinabaki kilichowekwa kwenye mwamba - mara chache kwa namna ya mishipa na mara nyingi kwa namna ya chembe za microscopic zisizoonekana kwa jicho la uchi, kwa kweli., vumbi lililotawanywa vizuri.

Katika kesi ya mwisho, trays, dredges, na zana nyingine yoyote hazina maana - unahitaji kupiga simu kwa kemia kwa msaada.

Uvumilivu wa kuzaliana

Njia ya classical ni usindikaji wa ore iliyovunjika na suluhisho la maji ya cyanide ya sodiamu mbele ya oksijeni (cyanidation). Dhahabu huoshwa kutoka kwenye ore: atomi yake huchanganyika katika suluhu kuwa ioni moja na kaboni na nitrojeni. Kisha dhahabu hutolewa kutoka kwa suluhisho (pamoja na idadi ya uchafu, hasa na fedha).

Lakini kesi ngumu zaidi ni kinachojulikana ores refractory. Ndani yao, dhahabu vumbi nafaka microns kadhaa katika kipenyo zimefungwa katika shells sulfidi yenye pyrite (misombo ya sulfuri na chuma) au arsenopyrite (chuma, sulfuri, arseniki). Shida ni kwamba makombora ya sulfidi hayana maji au kufutwa na maji, kwa hivyo cyanidation ya moja kwa moja ya ore ya kinzani haitatoa chochote.

Ni muhimu kwa namna fulani kuvunja shell hii na kuondoa speck ya thamani ya vumbi kutoka … Au labda huna haja ya kuteseka - kwa nini trays nzuri za zamani na dredges ni mbaya? Lazima! Kote duniani, amana za placer ziko karibu na kupungua, na wingi wa dhahabu ya dunia tayari hutolewa kutoka ores, ikiwa ni pamoja na ores refractory.

Dhahabu na barafu

Ni ores ya aina hii ambayo huchimbwa kwenye tovuti ya Kiwanda cha Madini na Usindikaji cha Albazino (GOK), kinachomilikiwa na kampuni ya Kirusi Polymetal - ya pili kwa ukubwa nchini Urusi katika suala la madini ya dhahabu. Hapa ni makali ya milima iliyofunikwa na taiga nyembamba, kona ya karibu isiyo na watu ya Wilaya kubwa ya Khabarovsk.

Kuna zaidi ya kilomita mia moja kutoka kwa uzalishaji wa madini, ambapo wafanyakazi 1, 2 elfu hufanya kazi pekee kwa mzunguko, hadi makazi ya karibu. Jiji la Amursk, ambapo bidhaa za GOK zinasindika kwenye mmea wa ndani wa hydrometallurgiska, ni karibu kilomita mia nne.

Barabara kutoka Amursk hadi Albazino ni karibu theluthi mbili isiyo na lami na theluthi mbili sawa hupitia taiga mnene. Mamia ya kilomita bila makazi, vituo vya gesi, mikahawa ya barabarani na mawasiliano ya rununu.

Hapa rafiki wa dereva ni walkie-talkie. Washiriki wa trafiki husikiliza masafa sawa ili, ikiwa ni lazima, kufikisha kwa "majirani" habari fulani kuhusu hali ya barabarani, kuonya juu ya kitu, kuomba msaada. Unaweza tu kwenda kwa ulimwengu wa nje kutoka kwa simu ya satelaiti, lakini hii sio anasa ya bei nafuu kwa kila mtu.

Takriban kilomita 50, barabara ya kuelekea Albazino imefungwa na Mto Amgun unaotiririka kwa kasi na mwingi, mkondo mkubwa wa mwisho wa Amur kabla ya kutiririka kwenye Bahari ya Pasifiki. Katika majira ya joto kuna feri, na wakati wa baridi kuna kuvuka barafu. Kuvuka kunaimarishwa haswa kwa kumwaga maji juu yake na kufungia safu ya ziada ya barafu, ili mto wakati wa msimu wa baridi uvukwe kwa utulivu sio tu na magari, bali pia na matrekta yaliyopakiwa na tani 42 za mkusanyiko wa flotation (na bidhaa za GOK) na trela..

Zawadi kutoka kwa matumbo

Milima ya ndani sio juu, lakini ni washiriki katika mchakato wa kiwango cha sayari. Amerika na Eurasia zinagongana polepole, na kuunda mkazo mkubwa wa mshtuko kwenye eneo lote la Bahari ya Pasifiki.

Mzunguko huu unaitwa Gonga la Moto la Pasifiki. Kukunja ardhi katika Mashariki ya Mbali ya Urusi pia kulitokana na mgongano wa mabamba ya bara na bahari. Na bila shaka, volkano zililipuka katika sehemu hizi. Pamoja na magma ya kioevu, walibeba dhahabu kutoka kwa kina hadi juu, na kuunda amana za baadaye.

Mabaki ya eneo la kale la volkeno (volcano iliyoporomoka ndani) pia ilipatikana katika eneo la mgodi wa Albazino.

Katika kina cha antisynclinorium, chini ya safu ya amana za "vijana" za Quaternary (udongo, loams), kuna miamba ya sedimentary kama vile mchanga - iliibuka kama matokeo ya hali ya hewa ya milima ya zamani zaidi. Hapa na pale, miamba ya sedimentary hukatwa kutoka chini kwenda juu na mitaro nyembamba - wedges kutoka kwa matumbo ya magma. Ni katika mitaro hii ambapo wanajiolojia hupata miili ya dhahabu.

Tani na gramu

Sio muda mrefu uliopita, tulichapisha ripoti kutoka kwa mgodi wa shaba na kusema kuwa ore ya shaba iliyochimbwa kwa njia ya mgodi ina 3% tu ya shaba. Ilionekana kuwa hii ni kidogo sana - kilo 30 tu za chuma cha thamani kwa tani ya mawe ya kuchimbwa! Ore, ambayo huchimbwa katika Rasilimali za Albazino, ina wastani wa 0, 0005% ya dhahabu, kwa maneno mengine - 5 g kwa tani.

Je, ni kweli gharama nafuu? Kwa bei ya sasa ya dhahabu ya dunia (karibu $ 1,600 kwa troy ounce - 31.1 g), ni kabisa. Lakini inasikika ya kustaajabisha: kuna madini mengi ya thamani kwenye baa ya dhahabu ya benki ya kawaida (takriban kilo 12) kama ilivyo katika lori 27 za utupaji madini zenye uwezo wa kubeba tani 90 kila moja. Kwa kweli, lori zaidi zitahitajika kupata ingot: hakuna njia za viwandani za uchimbaji wa asilimia mia moja ya dhahabu kutoka kwa madini bado.

Malori hayo ya tani 90 ya kutupa taka yanatumika katika machimbo - ambapo dhahabu huchimbwa kwenye shimo wazi. Kuna kazi kadhaa hapa, na zote zinaitwa kwa majina ya kike.

Yenye tija zaidi kwa leo ni Anfisa, machimbo ya Olga tayari yamefanyiwa kazi na kufungwa. Uhai wa machimbo huanza na uchunguzi wa kijiolojia, ambao unafanywa na njia za kuchimba visima vya msingi, wakati sampuli ya cylindrical inachimbwa nje ya mwamba, na vipandikizi, wakati mwamba uliovunjwa hutolewa kutoka kwenye kisima huchambuliwa (hii ni rahisi na rahisi zaidi). njia ya bei nafuu). Takwimu za wanajiolojia zinatumwa kwa idara ya upangaji wa madini, ambapo, kwa msaada wa programu, mfano wa tukio la mwili wa ore hujengwa na mpango wa madini unaowezekana zaidi wa kiuchumi huundwa. Kisha kazi ya kuunda machimbo huanza.

Hatua ya kwanza ni kuondoa mzigo mkubwa - udongo unaofunika upeo wa ore. Kweli, basi kwa utaratibu, kila siku, visima huchimbwa katika sehemu moja au nyingine ya mwamba, ambayo imejaa vilipuzi, na baada ya ukaguzi mdogo, wachimbaji na lori za kutupa huja kwenye tovuti ya mlipuko ili kuchagua ore na kuipeleka. kiwanda cha uchimbaji madini na usindikaji wa ndani.

Machimbo yanakua chini, pande zake zinazoteleza kwa upole huungana kuelekea katikati katika viunga vilivyowekwa: kati ya upeo wa macho, "rafu" - berms zimeachwa. Baadhi yao ni nyembamba na hutumikia tu kwa nguvu ya muundo wa mgodi, wengine hutumiwa kama njia za usafiri kwa teknolojia. Machimbo hayo - adhimu kama uwanja wa michezo wa Kirumi - yanatoa taswira ya uthabiti ambayo inaweza kudanganya. Kwa hivyo, pande za machimbo huchanganuliwa kila wakati na rada maalum yenye uwezo wa kufuatilia harakati kidogo za miamba. Ni shwari zaidi kwa njia hii.

Machimbo huenda kwa kina cha 200-300 m, lakini mara nyingi mwili wa ore una umbo nyembamba wa mviringo na unaendelea chini zaidi. Kinadharia, unaweza kuunda machimbo ya kina zaidi, lakini ili kuhimili mteremko wa pande zote, italazimika kuchimba bakuli la kipenyo kikubwa na kutumia wakati mwingi na nguvu kuchimba mwamba mwingi. Utgång? Uchimbaji madini chini ya ardhi.

Chini ya ardhi kwenye Toyota

Chini ya shimo la wazi la Olga, ambapo uchimbaji wa shimo wazi umekamilika, kuna moja ya milango ya ufalme wa chini ya ardhi wa Albazino Resources. Katika kina kirefu cha barabara ya nyoka tunaendeshwa na Toyota Land Cruiser 70 isiyoweza kuuawa, iliyorekebishwa haswa na kampuni moja ya Kanada kwa kusafiri kupitia kazi za mgodi. Chini ni maisha ya kawaida ya mgodi: mitambo ya kuchimba visima huchimba mashimo ya kuwekea vilipuzi, mashine za ndoo za squat zilizojaa huchukua ore iliyokandamizwa, na kisha kuihamisha kwa lori maalum za kutupa mgodi.

Ikiwa tunafikiria mwili wa ore kama aina ya safu inayoingia kwenye kina kirefu, basi ukuaji wake unafanywa kama ifuatavyo. Kwanza, njia panda (nyoka hao hao) huvunja kutoka chini ya shimo lililo wazi kwenye pande za mwili wa madini (kwenye mwamba wa taka). Kisha kati ya njia za kutoka (pia kupita ore), miteremko ya usafirishaji, au vichuguu tu, hufanywa. Na sasa kutoka kwao hadi ore kukimbilia-orts kukimbilia.

Mashine huingia ndani yao na kugeuza sehemu nzima ya "safu" kuwa jiwe lililokandamizwa, ambalo hupelekwa mlimani. Lakini kuacha shimo kubwa la kuchimba ni hatari, hivyo kabla ya wachimbaji kwenda chini ya kuchimba upeo unaofuata, voids iliyoachwa kutoka kwenye ore iliyochaguliwa hutiwa kwa saruji. Nchini Afrika Kusini, kuna mgodi wa dhahabu wa Mponeng, unaopungua kilomita nne.

Katika Albazino, utaratibu wa kina ni wa kawaida zaidi: mamia ya mita, lakini urefu wa jumla wa kupenya chini ya ardhi ni wa kushangaza. Tangu 2009, wachimbaji wamepita zaidi ya kilomita 100 za vichuguu.

Jiwe la povu

Iwe imechukuliwa kutoka kwa machimbo au kuchimbwa mgodini, madini hayo huishia kwenye marundo (rundo) karibu na kiwanda cha kuchakata madini. Ore inaweza kuwa nyeusi, kijivu, karibu nyeupe, hudhurungi, lakini hakuna dalili za dhahabu zinazoonekana juu yake na haiwezekani kuitofautisha na mwamba wa taka kwa kuona. Walakini, rangi sio tofauti pekee.

Kwa wastani wa karibu 5 g ya dhahabu kwa tani, madini yenye daraja la 2 g au chini ya kilo 3 kwa tani hupatikana hapa. Malighafi pia hutofautiana katika nguvu na uwezo wa kuchimba. Kutumia ores ya ubora tofauti katika kazi, lakini kuzalisha bidhaa (kuzingatia flotation) ndani ya mfumo wa viashiria vilivyopangwa, ores tofauti hushtakiwa, yaani, huchanganywa kwa uwiano fulani.

Kiini cha kile kinachotokea kwenye GOK kinaweza kufupishwa kwa maneno mawili: kusaga na kuelea. Ili kukata ziada ya juu na kuchukua kutoka kwa malighafi chembe nyingi za dhahabu iwezekanavyo, ore, au tuseme tope - kusimamishwa kwa maji, hutiwa ndani ya ngoma kubwa mbele ya mipira ya nguvu ya juu. chuma. Bidhaa ya kusaga inatumwa kwa cycloning (mgawanyiko wa vortex) ya sehemu kubwa na nzuri.

Vumbi bora zaidi huenda kwenye kuelea, nafaka tambarare kusaga tena. Filamu za sulfidi zinazozunguka dhahabu, kama ilivyotajwa tayari, hazijawashwa na maji. Hili ni tatizo kwa ajili ya kurejesha kemikali ya dhahabu, lakini kwa faida, ambayo inategemea kwa kiasi kikubwa juu ya michakato ya kimwili, hasara inakuwa faida. Mimba imejaa hewa, misombo ya povu ya pombe yenye uzito wa Masi huongezwa ndani yake.

Bubbles huzunguka "vidonge" vya sulfidi na kuinua juu. Povu yenye thamani hutolewa, na ore, ambayo bado iko kwenye mashine ya kuelea, huenda kwa kusaga na tena kwa kuelea. Matokeo ya mchakato mzima wa hatua nyingi ni sludge imara (keki) iliyopigwa nje ya povu, inayoitwa flotation concentrate. Hatua ya mwisho ni kukausha kwenye ngoma, ambapo keki huletwa kwa kiwango cha unyevu wa 6%. Mchanganyiko kavu hupakiwa kwenye mifuko maalum iliyo na tani 14 za malighafi. Mifuko mitatu kati ya hizi huwekwa kwenye jukwaa na trekta na kwenda Amursk, kwa metallurgists.

Nambari chache. Kutoka kwa madini yaliyotolewa kwa GOK, wastani wa 85-87.5% ya dhahabu hupatikana. Mkusanyiko wa flotation hauna tena 5, lakini 50 g ya chuma cha thamani kwa tani. Kwa hivyo, ingot ya kawaida ya benki ina takriban kiasi sawa cha dhahabu na malighafi inayosafirishwa kwenye trela 6 zenye mzigo wa tani 42 kila moja. Inavutia!

Adventures ya Molekuli

Mchanganyiko wa Amur Hydrometallurgiska pekee hutupa jibu kwa swali la jinsi, baada ya yote, kuondoa dhahabu kutoka kwa shell inayoendelea. Hapa, katika biashara pia inayomilikiwa na Polymetal, teknolojia inayoitwa autoclave ilitumiwa kwa mara ya kwanza katika madini ya dhahabu ya Kirusi. Autoclave ni tanuru ya tanuru: silinda ya chuma ya muda mrefu, ya usawa, iliyofunikwa ndani na utando wa asidi-sugu na bitana - tabaka tatu za matofali yanayostahimili joto na asidi.

Pulp (mchanganyiko wa flotation makini na maji ya moto) na oksijeni safi huingizwa kwenye autoclave chini ya shinikizo, na mmenyuko wa exothermic wa oxidation ya sulfuri husababishwa. Pyrites na arsenopyrites hutengana, na dhahabu ya bure inaonekana katika mchanganyiko. Katika picha hapa chini ni wakati wa kuvutia zaidi: mvua ya cathode ya kahawia inayeyuka kwenye aloi ya njano ya Doré. Chuma cha moto hutiwa kwenye molds za kauri (molds).

Lakini si hivyo tu: kuna msisimko halisi wa kemikali mbeleni. Baada ya evaporator (ambapo joto na shinikizo la slurry hupungua kwa kasi), mchanganyiko hutumwa kwa neutralization - kuondolewa kwa asidi ya sulfuriki inayoundwa wakati wa majibu. Sianidation iko mbele (ambayo hatimaye itawezekana), na asidi ya sulfuriki, ikitenganishwa katika suluhisho, huunda ioni chanya ya hidrojeni.

Inapokutana na sianidi, hidrojeni huchanganyika kwa urahisi na ioni ya sianidi (CN) na kutengeneza asidi hidrosianic (HCN), ambayo itayeyuka. Kwa hiyo, asidi ya sulfuriki lazima iondolewa kwa neutralization, na kisha tu, wakati wa cyanidation, dhahabu inaweza kuunda ion - dicyanoaurate. Ikichaji, ioni hizi hushikamana na kaboni iliyoamilishwa iliyoongezwa maalum kwenye massa. Yote hii inaitwa sorption, lakini katika hatua ya desorption, ufumbuzi wa alkali wa NaOH huondoa ioni zenye dhahabu kutoka kwa makaa ya mawe, ambazo hutumwa kwa electrolyzer.

Kuna dicyanoaurate hutengana na hatimaye dhahabu safi huwekwa kwenye cathode. Mashapo ya hudhurungi hutumwa kwa kuyeyushwa na huko hubadilika kuwa ingo nzito za manjano nyepesi za pua, zenye umbo la benki. Lakini hii bado si dhahabu, lakini kinachojulikana Dore alloy, ambapo kuna karibu 90% ya dhahabu, asilimia chache ya fedha, na pia nickel na shaba. Metali hizi zinapendana sana na kufuta kwa kila mmoja kwa urahisi kwamba inawezekana kutenga dhahabu 999-carat tu wakati wa kusafisha. Lakini kampuni nyingine itakuwa kushiriki katika kusafisha. Wachimbaji dhahabu na metallurgists wa Polymetal wamefanya kazi kuu.