بررسی علمی عنصر طلا و ساختار این فلز ارزشمند

ساختار علمی عنصر طلا

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 11 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 2012 در مجموع 174 هزار تُن طلا استخراج شده‌است. معادل 5 , 6 میلیارد اونس تروا و از نظر حجمی معادل 9261 مترمکعب (مکعبی که با اضلاع 21 متری) که بر اساس برآوردها 50٪ آن به صورت جواهرات، 40٪ به صورت شمش‌ها و سکه‌ های سرمایه‌گذاری در ذخایر طلای رسمی بانک ‌های مرکزی و صندوق‌ های سرمایه‌گذاری و سرمایه‌ های شخصی و حدود 10٪ 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 2011 حدود 2700 تن بود که نسبت به 2260 تن سال 2008 افزایش داشته‌است. از دهه 1880 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 1905 تا 2007 به‌طور پیوسته همیشه این کشور در صدر فهرست تولید طلا قرار داشت.

سهم کشور های گوناگون در تولید طلا

در سال 1970 این کشور 1480 تن طلا معادل 79٪ 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 2007 با 276 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 18 هزار تن طلا در خانه‌های هندی‌ها نگهداری می‌شود. هرچند در سال 2017 تقاضای طلا در چین از هند پیشی گرفت.

واحد اندازه‌گیری طلا در بازار جهانی اونس تروا معادل 31.1 گرم است. قیمت طلا در ژوئیه 2020 معادل 1800 دلار برای هر اونس بوده که معادل حدود 58 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 24 یا واحد 1000 بیان می‌شود. مثلاً طلای 18 عیار (750) حاوی 75 درصد طلاست و طلای 900 شامل 90 درصد طلاست.

طلا يك عنصر فلزی با ساختار کوبیک بوده كه از اول طلايی رنگ بوده ولي هنگام بريده شدن سياه و يا بنفش مي شود.

طلا شكننده ترين عنصر می باشد. همچنين بسيار سست بوده و به منظور استحكام بيشتر به صورت آلياژ در می آيد. اين عنصر هدايت كننده خوب دما و الكتريسته مي باشد.

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

معمول ترين تركيبات طلا عبارتند از (AuCl3) و (HAuCl4).

مخلوطی از يك قسمت نيتريك و سه قسمت اسيد هيدروكلريك aqua regia نام دارد كه طلا را در خود حل مي كند. 65% طلای جهان از آفريقا به دست می آيد.

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 0.1 تا 2 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 18 ایزوتوپ است. طلای 198 با نیمه عمر 2.7 روز برای درمان سرطان و بیماری های گوناگون کاربرد دارد.

طلایی که در بازار استفاده می شود بای تجارت خلوص برابر با 99.999 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 : 79
جرم اتمی : 196.96655
نقطه ذوب : C° 1064.18
نقطه جوش : C° 2856
شعاع اتمی : Å 1.79
ظرفیت : 1
رنگ : طلایی
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 11
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 890.1
شکل الکترونی : 4f14 5d10 6s1[Xe ]
شعاع یونی : Å 0.85
الکترونگاتیوی : 2.54
حالت اکسیداسیون : 3, 1
دانسیته : 19.300
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 : 6
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 1

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 كلمه طلا

قيراط ( Carat )

واحدي از وزن براي اندازه گيري الماس، مرواريد و جواهرات ديگر است.
از نظر سيستم متريك ،هر قيراط برابر با 200 ميلي گرم يا 0.2 گرم است كه اين مقدار يك استاندارد جهاني است.

فرآوری و لای روبی ( Dredging )

فرآيند های مختلفي كه توسط ماشين هاي بزرگ شناور سازي يا لاي روبي صورت ميگيرد در اين فرآيند بوسيله اين ماشين ها لايروبی كف حوزه هاي زميني بوسيله جريان آب و بلند شدن آب از سطح و برگشت آن ( دشارژ آب) بصورت يك خط لوله مستقيم يا انحراف دار كه نتيجه آن انتقال كانی های معدنی است، صورت می گيرد.

اپی ژنتيك ( Epigenetic )

به ذخاير مينرالی گفته ميشود كه منشا آنها پس از تشكيل سنگ ايجاد شده باشد.

طلای دروغين (ابلهان) ( Fools Gold )

يك واژه عمومی برای كانی پيريت كه فلزی است كه از نظر رنگ بسيار شبيه طلا است.

عنصر طلا ( Gold )

يك فلز زرد رنگ و نرم كه عنصر فلز طبيعي آن Au است. وزن مخصوص عنصر طلا خالص 19.3 است. عنصر طلا اغلب بطور طبيعي بصورت آلياژ ، همراه با نقره يا ديگر فلزات يافت مي شود و همچنين ممكن است بصورت سنگ معدن يا بصورت دانه هايي در گراول ها مشاهده شود. فلز طلا بصورت رگه همراه با كوارتز نيز ديده ميشود.

گرد و خاك طلا ( Gold dust)

تكه هاي ريز يا ذراتي از طلا كه در معادن پلاسر يافت ميشود.

عيار ( Karat )

نسبتي از خلوص طلا را در آلياژ عيار ميگويند. خلوص خوب طلا عيار 24 است. بطور مثال عيار 10 طلا ، داراي نسبت ده بيست و چهارم خلوص يا 10 قسمت از خلوص طلا از نظر وزني است، بطوريكه 14 قسمت ديگر آلياژ را فلزات ديگر تشكيل داده اند.

معدن فلزی رگه ای ( Lode )

يك ذخيره معدني شامل زوني از رگه ها و رگچه ها و انتشارات آن ميباشد، بطور كلی اين ذخاير مينرالی در سنگ سخت يافت ميشوند و معمولا از آن در برابر ذخاير پلاسر استفاده ميشود.

جلا ( Luster )

انعكاس نور را از سطح مينرال جلا ميگويند. اين واژه بوسيله كيفيت و شدت ظاهر مينرال كه نور را منعكس ميكند، توصيف ميشود. واژه هايي چون متاليك يا رزيني براي ظاهر عمومی كاني ارائه ميشود و واژه هايي همچون روشنی يا تيرگی برای شدت ارائه ميشود.

مقياس سختی موهس

يك استاندارد از 10 كاني كه به نسبت سختي كه هر كدام دارند ، طبقه بندي شده است. اين مقياس شامل نرم ترين سختی با شماره 1 برای كانی تالك است و پس از آن از شماره 2 تا 10 كانی های زير بترتيب وجود دارند: ژيپس، كلسيت، فلوئوريت، آپاتيت، ارتوكلاز، كوارتز، توپاز، كرندم و الماس.

ناگت ( Nugget )

يك قسمت آب شسته از پلاسر طلا يا ديگر فلزات را Nugget ميگويند.

پلاسر ( Placer Mining )

ذخيره مينرالي سطحي كه بوسيله تجمع مكانيكي حاصل از هوازدگي ذرات مينرالي شكل گرفته است. تيپ عمومي آن معمولا در پلاسرهاي ساحلي و آبرفتي ديده ميشود.
اين تجمعات مينرالي بطور معمول حاوي كاني هاي سنگين از جمله عنصر طلا ، كاسيتريت يا روتيل هستند.

معدن كاری پلاسر (Placer Mining )

غني شدگي فلزات يا كاني هاي سنگين در ذخاير پلاسر كه اين عمل به روش هاي مختلف از جمله استفاده از آب جاري صورت ميگيرد.

پيريت (Pyrite )

یك كاني ايزومتريك زرد رنگ و از نظر ظاهري شبيه عنصر طلا (با خاكه سياه) با فرمول Fes2

تعريف عنصر طلای مقاوم

با توجه به افزايش بي سابقه قيمت طلا در دهه 1980، پيداكردن راه حل هاي جديد متالورژيكي براي استحصال طلاي مقاوم به عنوان منبعي براي استحصال كاني هاي با ارزش لازم و ضروري بود.
كانسار های طلای مقاوم شامل طلاي موجود در كانسارهاي سولفيدي بالاخص پيريت و ارسنوپيريت است كه اين نوع طلا حتي با خردايش بسيار زياد، در سيانور حل نمي شود.
به عبارت ديگر براي استحصال طلا توسط سيانور بايد عيار آن در حد متوسط و در حدود ۳ الي ۷ گرم بر تن باشد، ولي امروزه به دليل پايين بودن عيار طلاهاي موجود و بازيابی كم آنها (كمتر از ۲۰ درصد) و يا مصرف زياد سيانور قابل استحصال نيستند، به اين طلا ها، طلای مقاوم گفته مي شود و برای اينكه طلا در سيانور حل شود بايد به صورت آزاد باشد كه با استفاده از روش های مختلفی از جمله تشويه، رآكتورها و روش ميكروبي، طلا به صورت آزاد در می آيد و بعد قابل استخراج توسط سيانوراسيون می باشد كه به دليل كاربرد خوب روش بيوليچينگ و هزينه كمتر آن نسبت به روش هاي ديگر قابل استفاده است.
دو روش اول روش هايي هستند كه در بيشتر پروژه هاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرند و امروزه روش ميكروبي در مقياس صنعتي در آفريقاي جنوبي، استراليا، (سه مكان)، برزيل و غنا مورد استفاده قرار مي گيرد. بزرگترين معدني كه از روش بيواكسيداسيون استفاده مي كند، پروژه سان سو در غنا است كه ظرفيتي در حدود 700 تن در روز دارد. ‏
طلاي توليد شده در حوالي سال هاي 1990 در حدود 2400 – 2200 تن در سال به صورت ثابت بوده است و قيمت طلا نيز تغييرات چنداني نداشته است.
در حدود سال های 1994 طرز استخراج جديدي از طلا مطرح شد كه بر روي قيمت طلا تاثيراتي گذاشت و براي برابري هزينه های عملياتی با قيمت طلا بايد تمهيداتي صورت پذيرد كه با استفاده از روش هاي ميكروبي و آسان بودن اين روش راه حل بسيار مناسبي براي آنها محسوب می شود.
افزايش شديد قيمت طلا در يكي دو سال اخير باعث توجه مجدد به معادن طلای مقاوم شده است.
کاربردهای عنصر طلا

اصول كلی بيوليچينگ طلای مقاوم

براي استحصال كاني هاي عنصر طلا مقاوم كه با روش سيانوراسيون بازيابي كمي دارند، از روش بيوليچينگ استفاده مي شود. به هرحال شباهت هاي بسيار زيادي بين بيوليچينگ مس و مواد معدني سولفيدي طلاي مقاوم وجود دارد و البته اختلافاتي نيز وجود دارد.
به طور مثال عنصر طلا نيز مانند عنصر مس بايد تا ابعادي كه از نتايج آزمايشگاهي به دست آمده است، خرد شود. اگر ماده معدني به شدت اسيد مصرف كند، به منظور آماده سازي كانه از اسيدسولفوريك غليظ در حين آگلومراسيون استفاده مي شود و اگر ماده معدني اسيد مصرف نكند از محلول برگشتي از عملياتي قبلي استفاده مي شود.
بعد از آگلومراسيون، ماده معدني بر روي پدهاي ديناميكي با بسترگر اولي درشت انباشته مي شوند. خطوط هوادهي در بسترگر اولي درشت قرار داده مي شوند. هوادهي هنگامي كه پد كاملا پر شد، انجام مي شود. پدهاي فلزات قيمتي با مخلوطي از باكتري هاي اكسيدكننده آهن كه سولفات فريك توليد مي كنند، آبياري مي شوند.
زمان قرار گرفتن ماده معدني تحت تاثير باكتري به خصوصيات كاني شناسي، ميزان اكسيداسيون مورد نياز براي تبديل سولفيد به سولفور و فاكتورهاي ديگر مثل دماي توده هاي انباشته بستگي دارد. به منظور از بين بردن اسيد از پدها و كم كردن ميزان آهك و سيانور مصرفي ماده معدني اكسيد شده، توسط آب تميز شسته مي شوند.
بعد از شستشو، ماده معدني اكسيد شده، از پدها حمل و با آهك مخلوط مي شوند و بر روي پدهاي موقت به منظور سيانوراسيون انباشته مي شوند و عمليات سيانوراسيون طلاي اكسيد شده مانند روش هاي مرسوم انجام مي شود.

روش های اكسايش سنگ معدنی توسط باكتری

عمليات اكسايش سنگ معدنی توسط باكتری به دو روش انجام می شود:

روش رآكتورهای شيميايی

ماده معدني سولفيدي طلاي مقاوم شامل طلاي محصور شده در كاني هاي سولفيدي است كه معمولا اين نوع طلا با پيريت و آرسنوپيريت همراه است.
اين نوع عنصر طلا براي بازيابي توسط روش سيانوراسيون بعد از مرحله آسيا شدن به صورت آزاد وجود ندارد و بايد از سنگ ميزبان جدا شود تا قابل دسترسي توسط سيانور باشد.
شش رآكتور شيميايي صنعتي در آفريقاي جنوبي، برزيل، استراليا و غنا براي آماده سازي فلوتاسيون طلاي سولفيدي مقاوم به منظور آزاد شدن طلا براي سيانوراسيون مورد استفاده قرار گرفته است.
آزمايش ها، نشان مي دهند كه ميزان هزينه هاي سرمايه اي با افزايش مقياس كار، كاهش مي يابد و روش رآكتورهاي شيميايي براي كارخانه هايي با توليد كمتر از ۲ هزار تن در روز بهترين تكنولوژي موجود مي باشد.

روش توده ای

آزاد سازی عنصر طلا از ماده معدني مقاوم با عيار كم توسط روش اسيدشويي توده اي توسط معادن زيادي از جمله نيومونت در نوادا مورد بررسي قرار گرفته شده است. روش استفاده شده توسط نيومونت دقيقا مثل روش توضيح داده شده در بخش ۲-۴-۲ مي باشد.
اين روش براي كاني هاي سولفيدي با عيار كم و حتي در حدود ۲/۰-۴/۰ درصد و با ميزان عيار حدود ‏g/t‏ ۳/۲-۱ با بازيابي اقتصادي ۵۰-۶۰ درصد نيز مورد استفاده قرار مي گيرد و ميزان هزينه مصرفي در اين روش در بخش ۲-۴-۴ آورده شده است و هيچ روش ديگري از لحاظ سوددهي و اقتصادي مشابه اين روش نمي باشد.

نمونه ای از كاربرد بيوليچينگ طلای مقاوم

اگرچه انجام عمليات بر روي ماده معدني در مقياس صنعتي، اقتصادي ارزيابي شده است ولي تمامي عمليات بيواكسيداسيون بر روي كنسانتره فلوتاسيون انجام مي شود. کنسانتره فلوتاسيون كاني هاي سولفيدي مقاوم در رآكتورها اكسيده مي شوند تا به حد درجه آزادي مورد نظر برسند.
مزيت بيواكسيداسيون در مقايسه با ديگر روش ها اين است كه براي تعداد زيادي از مواد معدني مخصوصا آن دسته اي كه طلا با آرسنوپيريت وجود دارد اكسيداسيون كامل براي دستيابي به بازيابي بالاي طلا لازم نمي باشد و اين به خاطر ارجحيت ارسنوپيريت نسبت به پيريت است.
مواد بر جاي مانده اكسيد شده از مواد شسته شده براي بازيابي طلا توسط روش سيانوراسيون فرستاده مي شوند. محلول حاصل به منظور خنثي شدن آهن و آرسنيك موجود در آن و رسيدن اين دو عنصر به حد استانداردهاي زيست محيطي، توسط آهك شسته مي شوند.
اختلافات زيادي بين هزينه هاي عملياتي و هزينه هاي سرمايه گذاري كلي وجود دارد. محاسبه واحد هزينه سرمايه گذاري، نسبت به هزينه سرمايه گذاري كلي به ظرفيت براي سه عمليات اولي براساس تكنولوژي بيومين است.
در پروژه يوآن مين از تكنولوژي بك تك استفاده شده است كه هزينه سرمايه گذاري بسيار پاييني نياز دارد اما به دليل موقعيت حساس معدن اجازه هيچ گونه مطالعه اي براي بررسي فاكتورهاي ديگر موثر بر هزينه وجود ندارد. هزينه هاي عملياتي نيز بين ۳ معدن با يكديگر متفاوت هستند و به دليل كمبود اطلاعات لازم براي نتيجه گيري هيچ گونه نتيجه قطعي حاصل نمي شود.
به هرحال اين مطلب را مي توان بيان كرد كه هزينه هاي سرمايه گذاري و عملياتي مثل بازدهي اقتصادي به ظرفيت عملياتي، عيارطلا، عيار سولفور و ميزان سولفيدي كه بايد اكسيد شود، بستگي دارد.
معادن براي اكسيداسيون پيريت و آرسنوپيريت كه طلا در آنها به صورت قفل شده است، از رآكتورهاي شيميايي بزرگ و خودهواده استفاده كرده اند. در كارخانه يوآمين استراليا كه از تكنولوژي بك تك استفاده شده است، از باكتري ترموفيليك نزديك به خانواده سولفوباسيلوس ترموسولفيدواكسيدان استفاده شده است.
اكسيداسيون در دماي بين ۵۵-۴۵ درجه سيليسيوس انجام مي شود. شش معدن ديگر از روش بيوكس كه تركيبي از و فرواكسيدانس است و دماي فعاليت آنها ‏oc‏۴۵-۴۰ است، استفاده كرده اند.
تنها معدن طلا، معدن نيومونت است كه از روش كپه اي براي اكسيداسيون طلا در مقياس بزرگ استفاده كرده است. در روش اكسيداسيون توسط باكتري، سنگ ها بايد تا ابعاد ۷/۱۲ ميليمتر خرد شوند. كپه ماده معدني به مدت ۱۰۰ تا ۲۷۰ روز هوادهي و آماده مي شوند. ماده معدني اكسيد شده از پدها جمع آوري، خنثي و سپس شسته مي شوند.
بسته به نوع كاني موجود و ابعاد ماده معدني بازيابي طلا بين ۸۰-۶۰ درصد متغير است. براي مواد معدني با عيار پايين كه معمولا هزينه هاي آنها اقتصادي نمي باشد و يا معادن خيلي كوچكي كه نمي توان سرمايه گذاري زيادي براي آنها انجام داد، آماده سازي ماده معدني اكسيد شده، انجام مي شود.

آينده بيوتكنولوژی عنصر طلا

يكي از روش هاي جديد در استحصال طلا كه آينده بسيار درخشاني خواهد داشت، روش ژئوكت مي باشد. اين روش توسط كمپاني ژئوبيوتكس ابداع شد كه از پروسس اكسيداسيون مواد معدني توسط باكتري استفاده مي كند كه اين روش هزينه هاي سرمايه گذاري و عملياتي كم با بازيابي بسيار بالا براي اسيدشويي توده اي در رآكتورهاي پيوسته دارد.
هر دو روش بيواكسيداسيون توده اي و مخزني مورد قبول صنعت هستند و در مقياس صنعتي در كل جهان استفاده مي شوند.

عمليات ژئوكت طلا

در عمليات ژئوكت طلا از باكتري اكسيدكننده گوگرد و آهن كه شامل تيوباسيلوس فرواكسيدانس، تيوباسيلوس تيواكسيدان و ليپتوسپيليريوم فرواكسيدانس است، به منظور اكسيداسيون و ليچينگ كاني هاي سولفيدي در هيپ ها استفاده مي كند.
در دو سال گذشته، شركت مذكور روش ژئوكت را براي ليچينگ كاني هاي مس ابداع كرده است و مطالعات بسيار زيادي در مورد ليچينگ كالكوپيريت در درجه حرارت بالا با استفاده از ميكروگانيسم هاي ترموفيليك (باكتري هاي درجه حرارت بالا) انجام داده است.
بعد از اينكه كنسانتره توسط روش فلوتاسيون پيوسته به دست آمد، پالپ كنسانتره بر روي سنگ ميزبان يا پايه پوشانده ‏‎(coating)‎‏ مي شود كه ممكن است از سنگ باطله و يا سنگ معدني كم عيار به عنوان مبنا استفاده شود.
سنگ ميزبان حتما بايد در محدوده ابعادي ۲۰-۶ ميليمتر باشد و كنسانتره، پوششي به ضخامت يك ميليمتر بر روي سنگ ميزبان ايجاد مي كند. نسبت ميزان سنگ ميزبان نسبت به كنسانتره به طور ايده آل در حدود ۵:۱ تا ۱۰:۱ مي باشد.
از روي نوار نقاله اي كه پالپ كنسانتره را براي هيپ مي آورد، كنسانتره به صورت اسپري بر روي سنگ ميزبان پاشيده مي شود.
به دليل خاصيت آبراني كنسانتره، لايه بسيار نازكي بر روي سطح سنگ ميزبان به صورت پوشش تشكيل مي شود. پوشش به وجود آمده با محلول به كار رفته در هيپ و يا باران هاي شديد شسته نمي شود. به خاطر سايز نسبتا يكنواخت سنگ ميزبان فضاهاي نسبتا كوچكي در هيپ به وجود مي آيد كه اين سوراخ ها مقاومت كمي در برابر جريان هوا و محلول به وجود مي آورند. بادبزن هاي فشار پايين توسط لوله هايي كه در زير هيپ قرار داده شده اند، هواي لازم براي فعاليت باكتري را فراهم مي كنند. سرعت جريان هوا، به منظور كنترل درجه حرارت هيپ در پايين ترين دماي لازم براي فعاليت باكتري تنظيم مي شوند. هوا، همچنين ميزان اكسيژن لازم براي عمليات اكسيداسيون را فراهم مي سازد.
فضاي بين ذرات با پوشش نازكي از كنسانتره تركيب مي شوند و شرايط ايده آل براي بيواكسيداسيون را ايجاد مي كنند. دانه هاي سولفيدي مواد معدني تحت جريان مستقيم از محلول و جريان معكوس از هوا قرار مي گيرند. نتايج حاصله به ميزان اكسيژن منتقل شده و ميزان سرعت اكسيداسيون بستگي دارد. به طور ايده آل، اكسيداسيون در مدت ۳۰ تا ۶۰ روز تكميل مي شود. اين روش در مقابل اسيدشويي توده اي كه حتي با آگلومراسيون، اكسيداسيون ۲۰۰ تا ۳۰۰ روز به طور مي انجامد، زمان كوتاهي است.
به طور ايده آل، كنسانتره سولفيدي بر روي مواد معدني سولفيدي كم عيار كه به عنوان باطله دمپ مي شوند پوشش داده مي شود. عمليات باكتري بر روي كنسانتره همچنين باعث اكسيداسيون مواد سولفيدي سنگ ميزبان نيز مي شود و اين گونه فلز بيشتري براي بازيابي در دسترس است.
اين مسئله باعث اقتصادي شدن بيشتر اين روش مي شود. بقيه مواد معدني آسيا و شناور مي شوند و اين كنسانتره اي است كه شكاف هاي سنگ ميزبان را مي پوشانند. اگر از سنگ باطله استفاده شود، اين سنگ به وسيله شستشو و سرند كردن از كنسانتره جدا مي شود و دو مرتبه براي عمليات با كنسانتره جديد به مسير برگردانده مي شود.
فلز ارزشمند طلا
در عمليات ماده معدني طلاي مقاوم، فلز با ارزش در رسوب جامد باقي مي ماند كه براي جدا كردن آن از پد به عمليات مجددي نياز است. در عمليات مس و ديگر فلزات سولفيدي پايه، فلز در حلال حل مي شود در حالي كه مواد رسوب كرده در پدها باقي مي مانند و اين فلز محلول به وسيله شستشو بازيابي مي شود.
براي مواد معدني طلاي مقاوم از نمونه پدهاي منفصل يا ‏on-off‏ استفاده مي شود كه مواد اكسيد شده از پد حمل مي شوند و پد دو مرتبه مورد استفاده قرار مي گيرد. به هرحال براي مس و ديگر فلزات پايه از پدهايي استفاده مي شود كه هر ميزان عمليات گسترده باشد ابعاد پد را گسترش مي دهند و از پدهاي قبلي استفاده نمي شود.
به خاطر انعطاف پذيري موجود در روش مذكور به مصرف كننده اجازه داده مي شود كه از فلوشيت هاي پيوسته به منظور بهينه كردن شرايط ماده معدني استفاده شود.

انتخاب فلوشيت بهينه براي روش ژئوكت به فاكتور هاي زير بستگي دارد:

عيار ماده معدني، كاني شناسي و خصوصيات شيميايي ماده معدني، خصوصيات كنسانتره، درجه شكست ماده معدني، سختي بيواكسيداسيون، در دسترس بودن مواد يا ماده معدني كم عيار براي سنگ پايه، وجود آب و كيفيت آن و خصوصيات محل مثل وجود امكانات ويژه براي عمليات.
Rate this post

مقالات بیشتر

اشتراک گذاری:

مشخصات فنی کروزه پلاتینی
کروزه پلاتین

مشخصات فنی کروزه پلاتینی

مشخصات فنی کروزه پلاتینی   معرفی اجمالی بوته (کروزه) پلاتینی بوته پلاتین(کروزه پلاتین) با استحکام کافی ساخته شده اند تا در برابر دماهای بسیار بالای آزمایش های خاص مقاومت کافی را داشته باشند. پلاتین دارای

بیشتر بخوانید »
انواع کروزه پلاتینی
پلاتین

انواع کروزه پلاتینی

کروزه پلاتینی چیست؟ پلاتین ، که به طور گسترده ای بعنوان کاتالیزور همگن و ناهمگن به کار میرود ، فلزی است بسیار گرانقیمت . پلاتین مانند طلا برای ساختن جواهرات قیمتی استفاده میشود ، اما

بیشتر بخوانید »
آشنایی با گرانترین فلزات در دنیا
اخبار

آشنایی با گرانترین فلزات در دنیا

اگر فکر می‌کنید طلا و نقره که ما به آنها فلزات بهادار می‌گوییم، گران‌ترین فلزات جهان هستند، اشتباه می‌کنید. بسیاری از سرمایه‌گذاران می‌پرسند گران‌ترین فلز جهان کدام است؟ تهیه فهرستی از گران‌ترین فلزات دنیا دشوار

بیشتر بخوانید »

Send Us A Message

فیلدهای نمایش داده شده را انتخاب کنید. دیگران مخفی خواهند شد. برای تنظیم مجدد سفارش ، بکشید و رها کنید.
  • عکس
  • شناسه محصول
  • امتیاز
  • قیمت
  • در انبار
  • موجودی
  • افزودن به سبد خرید
  • توضیحات
  • محتوا
  • عرض
  • اندازه
  • تنظیمات بیشتر
  • ویژگی ها
  • ویژگی های سفارشی
  • زمینه های دلخواه
برای پنهان کردن نوار مقایسه، بیرون را کلیک کنید
مقایسه