0
  • جمع کل سبد خرید : ۰ تومان

تعریف علمی عنصر طلا

طلا یا زَر با نشان شیمیایی Au نام یک عنصر است. طلا فلزی نرم و چگال و شکل‌پذیر به رنگ زرد روشن و براق است که در مجاورت هوا و آب زنگ نمی‌زند و تیره نمی‌شود. از نظر شیمیایی، طلا فلزی واسطه است که در گروه ۱۱ جدول تناوبی جای دارد و یکی از کم واکنش‌ترین عنصرهای جامد در شرایط استاندارد است.

پس می‌توان این فلز را به صورت خالص در طبیعت به صورت دانه‌ای یا تکه‌ای در میان سنگ‌ها، کانی‌های بلوری شده و مواد ته‌نشینی آبرفتی پیدا کرد. همچنین در میان کانی‌ها به صورت ترکیبی با دیگر عنصرها به ویژه تلوریم دیده شده اما فراوان نیست. نماد شیمیایی این عنصر، Au از نام لاتین آن aurum به معنی «درخشش سپیده دم» گرفته شده‌است.

ارزش طلا به دلیل کمیابی آن، کاربرد پذیری آسان، تصفیه راحت، مقاومت در مقابل زنگ زدن و خوردگی، رنگ متمایز، واکنش‌ناپذیری با دیگر عناصر است؛ ویژگی ‌هایی که در کمتر فلز دیگری دیده می‌شود. همچنین این فلز این قابلیت را دارد که تا حد رشته‌های بسیار کوچکی درآید که این خاصیت در ساخت جواهرات کاربرد بسیار مهمی دارد.

تاریخچه کاربرد طلا از گذشته تا اکنون

طلا از آغاز تاریخ مکتوب بشر همواره فلزی گران‌بها و محبوب بوده‌است که برای ضرب سکه، ساخت جواهرات و کاربردهای هنری استفاده می‌شده‌ است.

در گذشته سیاست مالی بسیاری از کشورها بر پایه استاندارد طلا استوار بود یعنی پول هر کشوری معادل مقدار مشخصی از طلا بود. استاندارد طلا از آغاز جنگ جهانی اول در بیشتر کشورهای اروپایی و پس از آن به تدریج در کشورهای دیگر کنار گذاشته شد و سیاست پول بی‌پشتوانه جایگزین آن شد.

طلا علاوه بر کاربرد سرمایه‌ای و استفاده در جواهرات کاربردهای گوناگون دیگری از جمله: دندان‌پزشکی، تولید شیشه‌های رنگی و صنایع الکترونیک دارد و با توجه به رسانایی الکتریکی بالا در سیم‌کشی الکتریکی کاربرد دارد.

بر اساس برآوردها در طول تاریخ بشر تا سال ۲۰۱۲ در مجموع ۱۷۴ هزار تُن طلا استخراج شده‌است. معادل ۵ , ۶ میلیارد اونس تروا و از نظر حجمی معادل ۹۲۶۱ مترمکعب (مکعبی که با اضلاع ۲۱ متری) که بر اساس برآوردها ۵۰٪ آن به صورت جواهرات، ۴۰٪ به صورت شمش‌ها و سکه‌ های سرمایه‌گذاری در ذخایر طلای رسمی بانک ‌های مرکزی و صندوق‌ های سرمایه‌گذاری و سرمایه‌ های شخصی و حدود ۱۰٪ در بخش صنعت نگهداری می‌شود.

 

در مقاله ” طلا و هر آنچه تا به حال درباره طلا نمی دانستید! ” درباره نکات شگفت انگیز این عنصر گرانبها و کاربرد های آن مطالعه کنید.

تولید و استخراج طلا

تولید جهانی طلا در سال ۲۰۱۱ حدود ۲۷۰۰ تن بود که نسبت به ۲۲۶۰ تن سال ۲۰۰۸ افزایش داشته‌است. از دهه ۱۸۸۰ تاکنون بخش بزرگی از تولید طلای دنیا در آفریقای جنوبی انجام شده‌است. در حدود نیمی از کل طلایی که تاکنون استخراج شده از آفریقای جنوبی آمده‌است و از سال ۱۹۰۵ تا ۲۰۰۷ به‌طور پیوسته همیشه این کشور در صدر فهرست تولید طلا قرار داشت.

سهم کشور های گوناگون در تولید طلا

در سال ۱۹۷۰ این کشور ۱۴۸۰ تن طلا معادل ۷۹٪ کل طلا تولید جهانی را به خود اختصاص بود. سهم آفریقای جنوبی در تولید طلا در سال‌های اخیر به شدت کاهش یافته به‌طوری‌که چین در سال ۲۰۰۷ با ۲۷۶ تن بزرگترین تولیدکننده طلا شد.

هند بزرگترین واردکننده طلا در دهه‌ های اخیر بوده‌است که به دلیل تقاضای بالای جواهرات طلا در این کشور است. برآورد می‌شود که ۱۸ هزار تن طلا در خانه‌های هندی‌ها نگهداری می‌شود. هرچند در سال ۲۰۱۷ تقاضای طلا در چین از هند پیشی گرفت.

واحد اندازه‌گیری طلا در بازار جهانی اونس تروا معادل ۳۱.۱ گرم است. قیمت طلا در ژوئیه ۲۰۲۰ معادل ۱۸۰۰ دلار برای هر اونس بوده که معادل حدود ۵۸ هزار دلار برای هر کیلوگرم است.

طلا در برابر بیشتر اسیدها پایدار است اما در تیزاب سلطانی (نیترو هیدروکلریک اسید) حل می‌شود دلیل برگزیدن نام «تیزاب سلطانی» برای توانایی حل کردن طلا است. افزون بر این طلا در محلول‌های آلکالینی سیانور که در معدن کاری کاربرد دارد، و در جیوه با ساخت آلیاژ ملغمه هم حل می‌شود.

نیتریک اسید که توان حل کردن نقره و فلزهای پایه را دارد در برابر طلا ناتوان است. این ویژگی نیتریک اسید در آزمون اسید برای شناسایی و تأیید طلا به کار می‌آید.

طلا معمولاً به صورت آلیاژ همراه با فلزات دیگر استفاده می‌شود. مس رایج ‌ترین فلز برای ساخت آلیاژ طلاست و گاهی از فلزات دیگری مثل نقره، نیکل، و پالادیوم هم استفاده می‌شود.

درصد طلای موجود در هر مصنوع فلزی به عنوان عیار طلا نامیده می‌شود که معمولاً از واحد ۲۴ یا واحد ۱۰۰۰ بیان می‌شود. مثلاً طلای ۱۸ عیار (۷۵۰) حاوی ۷۵ درصد طلاست و طلای ۹۰۰ شامل ۹۰ درصد طلاست.

طلا یک عنصر فلزی با ساختار کوبیک بوده که از اول طلایی رنگ بوده ولی هنگام بریده شدن سیاه و یا بنفش می شود.

طلا شکننده ترین عنصر می باشد. همچنین بسیار سست بوده و به منظور استحکام بیشتر به صورت آلیاژ در می آید. این عنصر هدایت کننده خوب دما و الکتریسته می باشد.

طلا معمولاً در رگه های پوسته زمین همراه با کانی های مس و یا به صورت آزاد وجود دارد.

معمول ترین ترکیبات طلا عبارتند از (AuCl3) و (HAuCl4).

مخلوطی از یک قسمت نیتریک و سه قسمت اسید هیدروکلریک aqua regia نام دارد که طلا را در خود حل می کند. ۶۵% طلای جهان از آفریقا به دست می آید.

این عنصر از گذشته های بسیار دور شناخته شده بود طلا در طبیعت به صورت آزاد یافت می شود. این عنصر به طور گسترده در طبیعت پخش شده است و در بیشتر مواقع همراه با کوارتز و پیریت یافت می شود.

طلا به صورت رگه ای و نهشته های آبرفتی و به صورت جدا از سنگ ها و دیگر کانی ها در معدن کاری استفاده می شود. حدود دو سوم تولیدت دنیا در کشور آفریقای جنوبی و حدود دو سوم از کل تولیدات آمریکا در ایالات داکوتای جنوبی و نوادا تولید می شود.

این عنصر از معادن طلا توسط فرایند های سیانوراسیون، آمالگاماسیون و ذوب استحصال می شود. این عنصر همچنین توسط الکترولیز نیز استحصال می شود.

میزان طلا در آب دریا حدود ۰.۱ تا ۲ میلی گرم در تن است که این رقم بستگی به نوع طلا نیز دارد. هنوز روشی برای اینکه طلا را از آب دریا استخراج کنند وجود ندارد.

استخراج معدن طلا

عنصر طلا

بدون شک طلا یکی از زیباترین عنصر در طبیعت در بین عناصر دیگر است. این عنصر دارای جلای فلزی است و وقتی به صورت توده ای باشد دارای رنگ زرد می باشد. اما وقتی به صورت رگه نازک باشد به رنگ های سیاه، سرخ و ارغوانی نیز دیده می شود.

از این عنصر برای ضرب سکه و سیستم های پولی استاندارد در بیشتر کشورها استفاده می شود. از این عنصر برای زیور آلات، صنایع دندانسازی و آبکاری فلزات نیز استفاده می شود. از این عنصر به عنوان پوشش برای ماهواره ها و به عنوان بازتابنده خوب اشعه مادون قرمز استفاده می شود.

طلا جز عناصر گران بها است که مقیاس اندازه گیری آن اونس است. وقتی این عنصر به صورت آلیاژ درمی آید با مقیاس وزنی قیرات اندازه گیری می شود.

بیشترین ترکیبات عمومی طلا شامل اسید کلرید طلا و اسید کلروائوروئیک است که در صنعت عکسبرداری ازآن استفاده می شود. طلا دارای ۱۸ ایزوتوپ است. طلای ۱۹۸ با نیمه عمر ۲.۷ روز برای درمان سرطان و بیماری های گوناگون کاربرد دارد.

طلایی که در بازار استفاده می شود بای تجارت خلوص برابر با ۹۹.۹۹۹ درصد است. چگالی نسبی طلا بستگی به درجه حرارت آن دارد.

 

کابرد های جالب عنصر طلا

اثرات طلا روی سلامتی

تنفس: اگر استنشاق آن طولانی مدت باشد، باعث سوزش می شود.

خوردن: هیچ اثر منفی تا کنون گزارش نشده است.

پوست: ممکن است باعث سوزش و یا واکنش های آلرژیک شود.

چشم: ممکن است باعث سوزش شود.

 

اثرات زیست محیطی طلا

سمیت طلا ارزیابی نشده است. اما تجزیه زیستی طلا در حالت هوازی بسیار ضعیف است و اثرات زیست محیطی آن هنوز ثابت نشده است. از آنجایی که طلا نامحلول است، تجمع زیستی اندکی دارد.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر طلا

عدد اتمی : ۷۹
جرم اتمی : ۱۹۶.۹۶۶۵۵
نقطه ذوب : C° ۱۰۶۴.۱۸
نقطه جوش : C° ۲۸۵۶
شعاع اتمی : Å ۱.۷۹
ظرفیت : ۱
رنگ : طلایی
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : ۱۱
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 890.1
شکل الکترونی : ۴f14 5d10 6s1[Xe ]
شعاع یونی : Å ۰.۸۵
الکترونگاتیوی : ۲.۵۴
حالت اکسیداسیون : ۳, ۱
دانسیته : ۱۹.۳۰۰
گرمای فروپاشی : Kj/mol 12.55
گرمای تبخیر : Kj/mol 334.4
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000221
گرمای ویژه : J/g Ko 0.128
دوره تناوبی : ۶
شماره سطح انرژی : ۶
اولین انرژی : ۲
دومین انرژی : ۸
سومین انرژی : ۱۸
چهارمین انرژی : ۳۲
پنجمین انرژی : ۱۸
ششمین انرژی : ۱

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر
Au-194 1.6 روز
Au-195 186.1 روز
Au-195m 30.5 ثانیه
Au-196 6.2 روز
Au-197 پایدار
Au-198 2.7 روز
Au-199 3.14 روز

اشکال دیگر عنصر طلا

اکسید طلا Au2O3

کلرید طلا AuCl و تری کلرید طلا AuCl3

منابع : پوسته زمین ، سنگ معدن مس و طلا
کاربرد : به دلیل نرم بودن و چکش خواری زیاد در صنعت الکترونیک ، جواهر سازی ، دندانسازی ، تاج سر و ساخت سکه به کار می رود .

واژه نامه ی کلمه طلا

قیراط ( Carat )

واحدی از وزن برای اندازه گیری الماس، مروارید و جواهرات دیگر است.
از نظر سیستم متریک ،هر قیراط برابر با ۲۰۰ میلی گرم یا ۰.۲ گرم است که این مقدار یک استاندارد جهانی است.

فرآوری و لای روبی ( Dredging )

فرآیند های مختلفی که توسط ماشین های بزرگ شناور سازی یا لای روبی صورت میگیرد در این فرآیند بوسیله این ماشین ها لایروبی کف حوزه های زمینی بوسیله جریان آب و بلند شدن آب از سطح و برگشت آن ( دشارژ آب) بصورت یک خط لوله مستقیم یا انحراف دار که نتیجه آن انتقال کانی های معدنی است، صورت می گیرد.

اپی ژنتیک ( Epigenetic )

به ذخایر مینرالی گفته میشود که منشا آنها پس از تشکیل سنگ ایجاد شده باشد.

طلای دروغین (ابلهان) ( Fools Gold )

یک واژه عمومی برای کانی پیریت که فلزی است که از نظر رنگ بسیار شبیه طلا است.

عنصر طلا ( Gold )

یک فلز زرد رنگ و نرم که عنصر فلز طبیعی آن Au است. وزن مخصوص عنصر طلا خالص ۱۹.۳ است. عنصر طلا اغلب بطور طبیعی بصورت آلیاژ ، همراه با نقره یا دیگر فلزات یافت می شود و همچنین ممکن است بصورت سنگ معدن یا بصورت دانه هایی در گراول ها مشاهده شود. فلز طلا بصورت رگه همراه با کوارتز نیز دیده میشود.

گرد و خاک طلا ( Gold dust)

تکه های ریز یا ذراتی از طلا که در معادن پلاسر یافت میشود.

عیار ( Karat )

نسبتی از خلوص طلا را در آلیاژ عیار میگویند. خلوص خوب طلا عیار ۲۴ است. بطور مثال عیار ۱۰ طلا ، دارای نسبت ده بیست و چهارم خلوص یا ۱۰ قسمت از خلوص طلا از نظر وزنی است، بطوریکه ۱۴ قسمت دیگر آلیاژ را فلزات دیگر تشکیل داده اند.

معدن فلزی رگه ای ( Lode )

یک ذخیره معدنی شامل زونی از رگه ها و رگچه ها و انتشارات آن میباشد، بطور کلی این ذخایر مینرالی در سنگ سخت یافت میشوند و معمولا از آن در برابر ذخایر پلاسر استفاده میشود.

جلا ( Luster )

انعکاس نور را از سطح مینرال جلا میگویند. این واژه بوسیله کیفیت و شدت ظاهر مینرال که نور را منعکس میکند، توصیف میشود. واژه هایی چون متالیک یا رزینی برای ظاهر عمومی کانی ارائه میشود و واژه هایی همچون روشنی یا تیرگی برای شدت ارائه میشود.

مقیاس سختی موهس

یک استاندارد از ۱۰ کانی که به نسبت سختی که هر کدام دارند ، طبقه بندی شده است. این مقیاس شامل نرم ترین سختی با شماره ۱ برای کانی تالک است و پس از آن از شماره ۲ تا ۱۰ کانی های زیر بترتیب وجود دارند: ژیپس، کلسیت، فلوئوریت، آپاتیت، ارتوکلاز، کوارتز، توپاز، کرندم و الماس.

ناگت ( Nugget )

یک قسمت آب شسته از پلاسر طلا یا دیگر فلزات را Nugget میگویند.

پلاسر ( Placer Mining )

ذخیره مینرالی سطحی که بوسیله تجمع مکانیکی حاصل از هوازدگی ذرات مینرالی شکل گرفته است. تیپ عمومی آن معمولا در پلاسرهای ساحلی و آبرفتی دیده میشود.
این تجمعات مینرالی بطور معمول حاوی کانی های سنگین از جمله عنصر طلا ، کاسیتریت یا روتیل هستند.

معدن کاری پلاسر (Placer Mining )

غنی شدگی فلزات یا کانی های سنگین در ذخایر پلاسر که این عمل به روش های مختلف از جمله استفاده از آب جاری صورت میگیرد.

پیریت (Pyrite )

یک کانی ایزومتریک زرد رنگ و از نظر ظاهری شبیه عنصر طلا (با خاکه سیاه) با فرمول Fes2

تعریف عنصر طلای مقاوم

با توجه به افزایش بی سابقه قیمت طلا در دهه ۱۹۸۰، پیداکردن راه حل های جدید متالورژیکی برای استحصال طلای مقاوم به عنوان منبعی برای استحصال کانی های با ارزش لازم و ضروری بود.
کانسار های طلای مقاوم شامل طلای موجود در کانسارهای سولفیدی بالاخص پیریت و ارسنوپیریت است که این نوع طلا حتی با خردایش بسیار زیاد، در سیانور حل نمی شود.
به عبارت دیگر برای استحصال طلا توسط سیانور باید عیار آن در حد متوسط و در حدود ۳ الی ۷ گرم بر تن باشد، ولی امروزه به دلیل پایین بودن عیار طلاهای موجود و بازیابی کم آنها (کمتر از ۲۰ درصد) و یا مصرف زیاد سیانور قابل استحصال نیستند، به این طلا ها، طلای مقاوم گفته می شود و برای اینکه طلا در سیانور حل شود باید به صورت آزاد باشد که با استفاده از روش های مختلفی از جمله تشویه، رآکتورها و روش میکروبی، طلا به صورت آزاد در می آید و بعد قابل استخراج توسط سیانوراسیون می باشد که به دلیل کاربرد خوب روش بیولیچینگ و هزینه کمتر آن نسبت به روش های دیگر قابل استفاده است.
دو روش اول روش هایی هستند که در بیشتر پروژه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند و امروزه روش میکروبی در مقیاس صنعتی در آفریقای جنوبی، استرالیا، (سه مکان)، برزیل و غنا مورد استفاده قرار می گیرد. بزرگترین معدنی که از روش بیواکسیداسیون استفاده می کند، پروژه سان سو در غنا است که ظرفیتی در حدود ۷۰۰ تن در روز دارد. ‏
طلای تولید شده در حوالی سال های ۱۹۹۰ در حدود ۲۴۰۰ – ۲۲۰۰ تن در سال به صورت ثابت بوده است و قیمت طلا نیز تغییرات چندانی نداشته است.
در حدود سال های ۱۹۹۴ طرز استخراج جدیدی از طلا مطرح شد که بر روی قیمت طلا تاثیراتی گذاشت و برای برابری هزینه های عملیاتی با قیمت طلا باید تمهیداتی صورت پذیرد که با استفاده از روش های میکروبی و آسان بودن این روش راه حل بسیار مناسبی برای آنها محسوب می شود.
افزایش شدید قیمت طلا در یکی دو سال اخیر باعث توجه مجدد به معادن طلای مقاوم شده است.
کاربردهای عنصر طلا

اصول کلی بیولیچینگ طلای مقاوم

برای استحصال کانی های عنصر طلا مقاوم که با روش سیانوراسیون بازیابی کمی دارند، از روش بیولیچینگ استفاده می شود. به هرحال شباهت های بسیار زیادی بین بیولیچینگ مس و مواد معدنی سولفیدی طلای مقاوم وجود دارد و البته اختلافاتی نیز وجود دارد.
به طور مثال عنصر طلا نیز مانند عنصر مس باید تا ابعادی که از نتایج آزمایشگاهی به دست آمده است، خرد شود. اگر ماده معدنی به شدت اسید مصرف کند، به منظور آماده سازی کانه از اسیدسولفوریک غلیظ در حین آگلومراسیون استفاده می شود و اگر ماده معدنی اسید مصرف نکند از محلول برگشتی از عملیاتی قبلی استفاده می شود.
بعد از آگلومراسیون، ماده معدنی بر روی پدهای دینامیکی با بسترگر اولی درشت انباشته می شوند. خطوط هوادهی در بسترگر اولی درشت قرار داده می شوند. هوادهی هنگامی که پد کاملا پر شد، انجام می شود. پدهای فلزات قیمتی با مخلوطی از باکتری های اکسیدکننده آهن که سولفات فریک تولید می کنند، آبیاری می شوند.
زمان قرار گرفتن ماده معدنی تحت تاثیر باکتری به خصوصیات کانی شناسی، میزان اکسیداسیون مورد نیاز برای تبدیل سولفید به سولفور و فاکتورهای دیگر مثل دمای توده های انباشته بستگی دارد. به منظور از بین بردن اسید از پدها و کم کردن میزان آهک و سیانور مصرفی ماده معدنی اکسید شده، توسط آب تمیز شسته می شوند.
بعد از شستشو، ماده معدنی اکسید شده، از پدها حمل و با آهک مخلوط می شوند و بر روی پدهای موقت به منظور سیانوراسیون انباشته می شوند و عملیات سیانوراسیون طلای اکسید شده مانند روش های مرسوم انجام می شود.

روش های اکسایش سنگ معدنی توسط باکتری

عملیات اکسایش سنگ معدنی توسط باکتری به دو روش انجام می شود:

روش رآکتورهای شیمیایی

ماده معدنی سولفیدی طلای مقاوم شامل طلای محصور شده در کانی های سولفیدی است که معمولا این نوع طلا با پیریت و آرسنوپیریت همراه است.
این نوع عنصر طلا برای بازیابی توسط روش سیانوراسیون بعد از مرحله آسیا شدن به صورت آزاد وجود ندارد و باید از سنگ میزبان جدا شود تا قابل دسترسی توسط سیانور باشد.
شش رآکتور شیمیایی صنعتی در آفریقای جنوبی، برزیل، استرالیا و غنا برای آماده سازی فلوتاسیون طلای سولفیدی مقاوم به منظور آزاد شدن طلا برای سیانوراسیون مورد استفاده قرار گرفته است.
آزمایش ها، نشان می دهند که میزان هزینه های سرمایه ای با افزایش مقیاس کار، کاهش می یابد و روش رآکتورهای شیمیایی برای کارخانه هایی با تولید کمتر از ۲ هزار تن در روز بهترین تکنولوژی موجود می باشد.

روش توده ای

آزاد سازی عنصر طلا از ماده معدنی مقاوم با عیار کم توسط روش اسیدشویی توده ای توسط معادن زیادی از جمله نیومونت در نوادا مورد بررسی قرار گرفته شده است. روش استفاده شده توسط نیومونت دقیقا مثل روش توضیح داده شده در بخش ۲-۴-۲ می باشد.
این روش برای کانی های سولفیدی با عیار کم و حتی در حدود ۲/۰-۴/۰ درصد و با میزان عیار حدود ‏g/t‏ ۳/۲-۱ با بازیابی اقتصادی ۵۰-۶۰ درصد نیز مورد استفاده قرار می گیرد و میزان هزینه مصرفی در این روش در بخش ۲-۴-۴ آورده شده است و هیچ روش دیگری از لحاظ سوددهی و اقتصادی مشابه این روش نمی باشد.

نمونه ای از کاربرد بیولیچینگ طلای مقاوم

اگرچه انجام عملیات بر روی ماده معدنی در مقیاس صنعتی، اقتصادی ارزیابی شده است ولی تمامی عملیات بیواکسیداسیون بر روی کنسانتره فلوتاسیون انجام می شود. کنسانتره فلوتاسیون کانی های سولفیدی مقاوم در رآکتورها اکسیده می شوند تا به حد درجه آزادی مورد نظر برسند.
مزیت بیواکسیداسیون در مقایسه با دیگر روش ها این است که برای تعداد زیادی از مواد معدنی مخصوصا آن دسته ای که طلا با آرسنوپیریت وجود دارد اکسیداسیون کامل برای دستیابی به بازیابی بالای طلا لازم نمی باشد و این به خاطر ارجحیت ارسنوپیریت نسبت به پیریت است.
مواد بر جای مانده اکسید شده از مواد شسته شده برای بازیابی طلا توسط روش سیانوراسیون فرستاده می شوند. محلول حاصل به منظور خنثی شدن آهن و آرسنیک موجود در آن و رسیدن این دو عنصر به حد استانداردهای زیست محیطی، توسط آهک شسته می شوند.
اختلافات زیادی بین هزینه های عملیاتی و هزینه های سرمایه گذاری کلی وجود دارد. محاسبه واحد هزینه سرمایه گذاری، نسبت به هزینه سرمایه گذاری کلی به ظرفیت برای سه عملیات اولی براساس تکنولوژی بیومین است.
در پروژه یوآن مین از تکنولوژی بک تک استفاده شده است که هزینه سرمایه گذاری بسیار پایینی نیاز دارد اما به دلیل موقعیت حساس معدن اجازه هیچ گونه مطالعه ای برای بررسی فاکتورهای دیگر موثر بر هزینه وجود ندارد. هزینه های عملیاتی نیز بین ۳ معدن با یکدیگر متفاوت هستند و به دلیل کمبود اطلاعات لازم برای نتیجه گیری هیچ گونه نتیجه قطعی حاصل نمی شود.
به هرحال این مطلب را می توان بیان کرد که هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی مثل بازدهی اقتصادی به ظرفیت عملیاتی، عیارطلا، عیار سولفور و میزان سولفیدی که باید اکسید شود، بستگی دارد.
معادن برای اکسیداسیون پیریت و آرسنوپیریت که طلا در آنها به صورت قفل شده است، از رآکتورهای شیمیایی بزرگ و خودهواده استفاده کرده اند. در کارخانه یوآمین استرالیا که از تکنولوژی بک تک استفاده شده است، از باکتری ترموفیلیک نزدیک به خانواده سولفوباسیلوس ترموسولفیدواکسیدان استفاده شده است.
اکسیداسیون در دمای بین ۵۵-۴۵ درجه سیلیسیوس انجام می شود. شش معدن دیگر از روش بیوکس که ترکیبی از و فرواکسیدانس است و دمای فعالیت آنها ‏oc‏۴۵-۴۰ است، استفاده کرده اند.
تنها معدن طلا، معدن نیومونت است که از روش کپه ای برای اکسیداسیون طلا در مقیاس بزرگ استفاده کرده است. در روش اکسیداسیون توسط باکتری، سنگ ها باید تا ابعاد ۷/۱۲ میلیمتر خرد شوند. کپه ماده معدنی به مدت ۱۰۰ تا ۲۷۰ روز هوادهی و آماده می شوند. ماده معدنی اکسید شده از پدها جمع آوری، خنثی و سپس شسته می شوند.
بسته به نوع کانی موجود و ابعاد ماده معدنی بازیابی طلا بین ۸۰-۶۰ درصد متغیر است. برای مواد معدنی با عیار پایین که معمولا هزینه های آنها اقتصادی نمی باشد و یا معادن خیلی کوچکی که نمی توان سرمایه گذاری زیادی برای آنها انجام داد، آماده سازی ماده معدنی اکسید شده، انجام می شود.

آینده بیوتکنولوژی عنصر طلا

یکی از روش های جدید در استحصال طلا که آینده بسیار درخشانی خواهد داشت، روش ژئوکت می باشد. این روش توسط کمپانی ژئوبیوتکس ابداع شد که از پروسس اکسیداسیون مواد معدنی توسط باکتری استفاده می کند که این روش هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی کم با بازیابی بسیار بالا برای اسیدشویی توده ای در رآکتورهای پیوسته دارد.
هر دو روش بیواکسیداسیون توده ای و مخزنی مورد قبول صنعت هستند و در مقیاس صنعتی در کل جهان استفاده می شوند.

عملیات ژئوکت طلا

در عملیات ژئوکت طلا از باکتری اکسیدکننده گوگرد و آهن که شامل تیوباسیلوس فرواکسیدانس، تیوباسیلوس تیواکسیدان و لیپتوسپیلیریوم فرواکسیدانس است، به منظور اکسیداسیون و لیچینگ کانی های سولفیدی در هیپ ها استفاده می کند.
در دو سال گذشته، شرکت مذکور روش ژئوکت را برای لیچینگ کانی های مس ابداع کرده است و مطالعات بسیار زیادی در مورد لیچینگ کالکوپیریت در درجه حرارت بالا با استفاده از میکروگانیسم های ترموفیلیک (باکتری های درجه حرارت بالا) انجام داده است.
بعد از اینکه کنسانتره توسط روش فلوتاسیون پیوسته به دست آمد، پالپ کنسانتره بر روی سنگ میزبان یا پایه پوشانده ‏‎(coating)‎‏ می شود که ممکن است از سنگ باطله و یا سنگ معدنی کم عیار به عنوان مبنا استفاده شود.
سنگ میزبان حتما باید در محدوده ابعادی ۲۰-۶ میلیمتر باشد و کنسانتره، پوششی به ضخامت یک میلیمتر بر روی سنگ میزبان ایجاد می کند. نسبت میزان سنگ میزبان نسبت به کنسانتره به طور ایده آل در حدود ۵:۱ تا ۱۰:۱ می باشد.
از روی نوار نقاله ای که پالپ کنسانتره را برای هیپ می آورد، کنسانتره به صورت اسپری بر روی سنگ میزبان پاشیده می شود.
به دلیل خاصیت آبرانی کنسانتره، لایه بسیار نازکی بر روی سطح سنگ میزبان به صورت پوشش تشکیل می شود. پوشش به وجود آمده با محلول به کار رفته در هیپ و یا باران های شدید شسته نمی شود. به خاطر سایز نسبتا یکنواخت سنگ میزبان فضاهای نسبتا کوچکی در هیپ به وجود می آید که این سوراخ ها مقاومت کمی در برابر جریان هوا و محلول به وجود می آورند. بادبزن های فشار پایین توسط لوله هایی که در زیر هیپ قرار داده شده اند، هوای لازم برای فعالیت باکتری را فراهم می کنند. سرعت جریان هوا، به منظور کنترل درجه حرارت هیپ در پایین ترین دمای لازم برای فعالیت باکتری تنظیم می شوند. هوا، همچنین میزان اکسیژن لازم برای عملیات اکسیداسیون را فراهم می سازد.
فضای بین ذرات با پوشش نازکی از کنسانتره ترکیب می شوند و شرایط ایده آل برای بیواکسیداسیون را ایجاد می کنند. دانه های سولفیدی مواد معدنی تحت جریان مستقیم از محلول و جریان معکوس از هوا قرار می گیرند. نتایج حاصله به میزان اکسیژن منتقل شده و میزان سرعت اکسیداسیون بستگی دارد. به طور ایده آل، اکسیداسیون در مدت ۳۰ تا ۶۰ روز تکمیل می شود. این روش در مقابل اسیدشویی توده ای که حتی با آگلومراسیون، اکسیداسیون ۲۰۰ تا ۳۰۰ روز به طور می انجامد، زمان کوتاهی است.
به طور ایده آل، کنسانتره سولفیدی بر روی مواد معدنی سولفیدی کم عیار که به عنوان باطله دمپ می شوند پوشش داده می شود. عملیات باکتری بر روی کنسانتره همچنین باعث اکسیداسیون مواد سولفیدی سنگ میزبان نیز می شود و این گونه فلز بیشتری برای بازیابی در دسترس است.
این مسئله باعث اقتصادی شدن بیشتر این روش می شود. بقیه مواد معدنی آسیا و شناور می شوند و این کنسانتره ای است که شکاف های سنگ میزبان را می پوشانند. اگر از سنگ باطله استفاده شود، این سنگ به وسیله شستشو و سرند کردن از کنسانتره جدا می شود و دو مرتبه برای عملیات با کنسانتره جدید به مسیر برگردانده می شود.
فلز ارزشمند طلا
در عملیات ماده معدنی طلای مقاوم، فلز با ارزش در رسوب جامد باقی می ماند که برای جدا کردن آن از پد به عملیات مجددی نیاز است. در عملیات مس و دیگر فلزات سولفیدی پایه، فلز در حلال حل می شود در حالی که مواد رسوب کرده در پدها باقی می مانند و این فلز محلول به وسیله شستشو بازیابی می شود.
برای مواد معدنی طلای مقاوم از نمونه پدهای منفصل یا ‏on-off‏ استفاده می شود که مواد اکسید شده از پد حمل می شوند و پد دو مرتبه مورد استفاده قرار می گیرد. به هرحال برای مس و دیگر فلزات پایه از پدهایی استفاده می شود که هر میزان عملیات گسترده باشد ابعاد پد را گسترش می دهند و از پدهای قبلی استفاده نمی شود.
به خاطر انعطاف پذیری موجود در روش مذکور به مصرف کننده اجازه داده می شود که از فلوشیت های پیوسته به منظور بهینه کردن شرایط ماده معدنی استفاده شود.

انتخاب فلوشیت بهینه برای روش ژئوکت به فاکتور های زیر بستگی دارد:

عیار ماده معدنی، کانی شناسی و خصوصیات شیمیایی ماده معدنی، خصوصیات کنسانتره، درجه شکست ماده معدنی، سختی بیواکسیداسیون، در دسترس بودن مواد یا ماده معدنی کم عیار برای سنگ پایه، وجود آب و کیفیت آن و خصوصیات محل مثل وجود امکانات ویژه برای عملیات.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *