Золото

<час />

Фон

Золото, узнаваемое по его желтоватому оттенку, является одним из старейших металлов, используемых людьми. Еще в период неолита люди собирали золото в руслах ручьев, и фактическая добыча золота может быть прослежена еще в 3500 до н.э. , когда ранние египтяне (шумерская культура Месопотамии) использовали добытое золото для изготовления ювелирных украшений, религиозных артефактов и посуды, такой как кубки.

Эстетические свойства золота в сочетании с его физическими свойствами давно сделали его ценным металлом. На протяжении всей истории золото часто было причиной как конфликтов, так и приключений:например, разрушение цивилизаций ацтеков и инков, а также ранние американские золотые лихорадки в Джорджию, Калифорнию и Аляску.

Самое крупное месторождение золота находится в Южной Африке в докембрийском конгломерате Витватерсранд. Это месторождение золотой руды составляет сотни миль в поперечнике и более двух миль в глубину. По оценкам, две трети добываемого золота поступает из Южной Африки. К другим крупным производителям золота относятся Австралия, бывший Советский Союз и США (Аризона, Колорадо, Калифорния, Монтана, Невада, Южная Дакота и Вашингтон).

Около 65 процентов обработанного золота используется в индустрии искусства, в основном для изготовления ювелирных изделий. Помимо ювелирных изделий, золото также используется в электротехнической, электронной и керамической промышленности. Эти промышленные применения выросли в последние годы и в настоящее время занимают около 25 процентов рынка золота. Оставшийся процент добытого золота используется для изготовления рубинового стекла, называемого пурпуром Кассия, которое наносят на окна офисных зданий, чтобы уменьшить жару летом, и на зеркала используются в космосе и в электроскопии, так что они отражают инфракрасный спектр.

Физические характеристики

Золото, химический символ которого - Au, является ковким, пластичным и сектильным, а его высокая теплопроводность и электрическая проводимость, а также устойчивость к окислению делают его применение бесчисленным. Пластичность - это способность золота и других металлов прессоваться или забиваться молотком в тонкие листы, в 10 раз тоньше листа бумаги. Эти листы иногда напыляют на стекло для отражения инфракрасного излучения, формуют в качестве пломб для зубов или используют в качестве покрытия или гальванического покрытия для деталей. Способность золота вытягиваться в тонкую проволоку (пластичность) позволяет наносить золото на такие схемы, как транзисторы, и использовать его в качестве промышленного припоя и припоя. Например, золотая проволока часто используется для электрических соединений интегральных схем, для ортодонтических и протезных устройств, а также в реактивных двигателях . изготовление.

Единственным недостатком золота для использования в промышленности является то, что это относительно мягкий металл (сектиль). Чтобы бороться с этой слабостью, золото обычно сплавляют с другим членом семейства металлов, таким как серебро, медь, платина или никель. Золотые сплавы измеряются в каратах (каратах). Карат - это единица, равная 1/24 части чистого золота в сплаве. Таким образом, золото 24 карата (24 карата) - это чистое золото, а золото 18 карат - это 18 частей чистого золота на 6 частей другого металла.

Добыча и очистка

Золото обычно находится в чистом виде; однако его также можно извлечь из серебра, меди, свинца и цинка. Морская вода также может содержать золото, но в недостаточном количестве, чтобы Золото обычно находится в двух типах месторождений:жилах или россыпях. Обычно он добывается из жильных отложений путем бурения или вздутия, в то время как россыпные месторождения требуют гидравлической добычи, дноуглубительных работ или экскавации с помощью экскаватора. После извлечения золотая руда измельчается в порошок, чтобы подготовить ее к переработке. быть извлеченным с выгодой - до одной сороковой (1/40) зерна золота на тонну воды. Золото обычно находится в двух типах месторождений:залежи (жила) или россыпи; метод добычи, используемый для извлечения золота, зависит от типа месторождения. После извлечения золото очищается одним из четырех основных процессов:флотацией, амальгамированием, цианированием или углеродом в пульпе. Каждый процесс основан на начальном измельчении золотой руды, и для одной и той же партии золотой руды можно использовать несколько процессов.

Горное дело

• 1 В залежах или жильных месторождениях золото смешано с другим минералом, часто кварцем, в жиле, заполнившей трещины в окружающих породах. Золото добывается из залежей путем бурения, взрывных работ или выемки грунта в окружающих породах.

  Жидкие отложения часто уходят глубоко под землю. Для добычи полезных ископаемых горняки выкапывают шахты в земле по жилой. Затем, используя кирки и небольшую взрывчатку, они удаляют золотую руду из окружающей породы. Затем золотая руда собирается и отправляется на мельницу для очистки.

• 2 Россыпные месторождения содержат крупные куски золотой руды (самородки) и зерна золота, которые были смыты вниз по течению от залежи залежи и обычно смешаны с песком или гравием. Три основных метода, используемых для разработки россыпных месторождений, - это гидравлическая разработка, дноуглубительные работы и экскаваторный экскаватор. Во всех методах разработки россыпных месторождений в качестве основной сортировочной силы используется сила тяжести.

  В первом методе машина, называемая «гидравлический гигант», использует поток воды под высоким давлением, чтобы сбить золотую руду с банков, содержащих руду. Затем золотая руда смывается в шлюзы или желоба, в которых есть канавки для улавливания золота.

  Дноуглубительные работы и экскаваторные работы используют одни и те же методы, но работают с ковшами или лопатами разного размера. При выемке грунта ведра на конвейерной линии зачерпывают песок, гравий и золотую руду со дна ручьев. При экскавации с помощью экскаватора огромные машины действуют как лопаты и выкапывают большие количества золотосодержащего песка и гравия с русел ручьев.

  Гидравлическая добыча полезных ископаемых и дноуглубительные работы запрещены во многих странах, поскольку они наносят ущерб окружающей среде как для земли, так и для водотоков.

Шлифовка

• 3 После добычи золотая руда обычно промывается и фильтруется на руднике в качестве метода предварительной очистки. Затем он отправляется на мельницы, где сначала смешивается с водой и измельчается на более мелкие куски. Затем полученная смесь измельчается в шаровой мельнице - вращающейся цилиндрической емкости, в которой для измельчения руды используются стальные шары.

Отделение золота от руды

• 4 Затем золото отделяется от руды одним из нескольких методов. Плавание включает отделение золота от руды с помощью определенных химикатов и воздуха. Мелко измельченная руда сваливается в раствор. Флотация, цианирование и метод углерода в пульпе - это 3 процесса, которые используются для очистки золота. Их можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом. который содержит вспенивающий агент (который вызывает вспенивание воды), собирающий агент (который связывается с золотом, образуя маслянистую пленку, которая прилипает к пузырькам воздуха) и смесь органических химикатов (которые препятствуют связыванию других загрязняющих веществ) к пузырькам воздуха). Затем раствор аэрируется - вдуваются пузырьки воздуха - и золото прикрепляется к пузырькам воздуха. Пузырьки всплывают наверх, а золото снимается.

  Цианирование также включает использование химикатов для отделения золота от загрязняющих веществ. При этом измельченная руда помещается в резервуар, содержащий слабый раствор цианида. Затем в резервуар добавляется цинк, вызывая химическую реакцию, конечным результатом которой является осаждение (отделение) золота от его руды. Затем осадок золота отделяют от раствора цианида на фильтр-прессе. Аналогичный метод - это амальгамирование, который использует один и тот же процесс с разными химическими веществами. Сначала раствор переносит измельченную руду по пластинам, покрытым ртутью. Ртуть притягивает золото, образуя сплав, называемый амальгамой . Затем амальгама нагревается, в результате чего ртуть выкипает в виде газа и остается золото. Ртуть собирается, перерабатывается и снова используется в том же процессе.

  углерод в пульпе Метод также использует цианид, но использует углерод вместо цинка для осаждения золота. Первый шаг - смешать измельченную руду с водой до образования пульпы. Затем добавляется цианид для растворения золота, а затем добавляется углерод для связывания с золотом. После удаления углеродных частиц из пульпы их помещают в горячий едкий (коррозионный) углеродный раствор, который отделяет золото от углерода.

  Двумя другими методами аффинажа золота являются амальгамотирование и плавка. При амальгамации золотая руда растворяется в растворе и проходит через покрытые ртутью пластины с образованием амальгамы золото / ртуть. Когда амальгама нагревается, ртуть выкипает в виде газа и оставляет после себя золото.
  При плавке золото нагревается с помощью химического вещества, называемого «флюс». Флюс связывается с загрязняющими веществами и плавает поверх золота. Смесь флюса с загрязняющими веществами (шлак) уносится, оставляя осадок золота.

• 5 Если золото все еще недостаточно чистое, его можно переплавить. Плавка включает нагрев золота с помощью химического вещества, называемого флюсом. Флюс связывается с загрязнениями и плавает поверх расплавленного золота. Затем золото охлаждают и дают ему затвердеть в формах, а смесь флюса и загрязнителя (шлак) вывозится как твердые отходы.

Будущее

Поскольку золото - ресурс ограниченный, его долгосрочное будущее ограничено. Однако в краткосрочной перспективе он продолжит находить широкое применение в ювелирных изделиях и в промышленности, особенно в области электроники.

В последние несколько лет несколько компаний сосредоточились на добыче золота из сульфидной руды, а не из оксидной руды. Предыдущие методы делали такую ​​экстракцию сложной и дорогостоящей, но появился новый метод, называемый биовыщелачиванием сделал добычу более осуществимой. Процесс включает объединение сульфидной руды со специальными бактериями, которые «съедают» руду или расщепляют ее до более удобной формы.