Com es bombeja l'or del planeta

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

El buscador agafa una o dues pales de terra de la riba o del fons del riu, la llença a una safata amb un fons còncava i, després, durant molt de temps s'emporta l'argila, la sorra i els còdols a l'aigua, mirant atentament. a la suspensió fangosa, no brillarà alguna cosa? La recompensa són uns quants grans de sorra grocs al fons de la safata. O una petita pepita, si tens sort…

Bé, ara explicarem una altra història sobre la mineria d'or. Una història que gairebé no té res a veure amb l'anterior.

En sentit estricte, l'or pur existeix purament en teoria. Fins i tot en l'or 999,9, del qual es fan les barres bancàries, hi ha, com es pot entendre a partir de l'índex, una desena mil·lèsima part d'impureses. Però aquest or és un producte industrial. No cal pensar a trobar alguna cosa semblant a la naturalesa.

La sorra daurada rentada per buscadors o drages mecanitzades és en realitat només una matèria primera, un concentrat, que es fon més d'una vegada i es sotmet a una dissolució-precipitació (refinació) abans de ser netejada de moltes impureses. I, tanmateix, és més fàcil treballar amb or col·locador que amb or dels dipòsits primaris, on el metall groc roman incrustat a la roca, rarament en forma de venes i sovint en forma de partícules microscòpiques invisibles a ull nu, de fet., pols finament dispers.

En aquest últim cas, les safates, les drages i qualsevol altra eina no serveixen per a res; cal demanar ajuda a la química.

Tenacitat de la raça

El mètode clàssic és el processament del mineral triturat amb una solució aquosa de cianur de sodi en presència d'oxigen (cianuració). En realitat, l'or s'elimina del mineral: el seu àtom es combina en solució en un ió amb carboni i nitrogen. Llavors es precipita l'or de la solució (juntament amb una sèrie d'impureses, principalment amb plata).

Però el cas més difícil són els anomenats minerals refractaris. En ells, els grans de pols d'or de diverses micres de diàmetre estan tancats en closques de sulfur que consisteixen en pirita (compostos de sofre i ferro) o arsenopirita (ferro, sofre, arsènic). El problema és que les closques de sulfur no estan mullades ni dissoltes per l'aigua, de manera que la cianuració directa del mineral refractari no donarà gairebé res.

Cal trencar d'alguna manera aquesta closca i treure'n una part preciosa de pols… O potser no cal patir: per què són dolentes les bones safates i les drages? Necessari! A tot el món, els dipòsits de placers estan a punt d'esgotar-se i la major part de l'or mundial ja es produeix a partir de minerals, inclosos els minerals refractaris.

Or i gel

Són minerals d'aquest tipus els que s'extreuen al lloc de la Planta de Mineria i Processament de Recursos Albazino (GOK), propietat de l'empresa russa Polymetal, la segona més gran de Rússia pel que fa a la mineria d'or. Aquí hi ha la vora dels turons coberts de taigà prima, un racó gairebé deshabitat de l'enorme Territori de Khabarovsk.

Hi ha més de cent quilòmetres des de la producció de mineral, on 1, 2 mil empleats treballen exclusivament de manera rotativa, fins a l'assentament més proper. La ciutat d'Amursk, on els productes del GK es processen a la planta hidrometal·lúrgica local, té uns quatre-cents quilòmetres.

La carretera d'Amursk a Albazino és uns dos terços sense asfaltar i els mateixos dos terços travessen la densa taigà. Centenars de quilòmetres sense assentaments, benzineres, cafeteries a la carretera i comunicacions mòbils.

Aquí el company del conductor és un walkie-talkie. Els participants del trànsit escolten la mateixa freqüència per, si cal, transmetre als "veïns" alguna informació sobre la situació a la carretera, per avisar d'alguna cosa, per demanar ajuda. Només podeu accedir al món exterior des d'un telèfon per satèl·lit, però això no és un luxe assequible per a tothom.

A uns 50 km de distància, la carretera cap a Albazino està bloquejada pel ràpid i ple riu Amgun, l'últim gran afluent de l'Amur abans que desemboqui a l'oceà Pacífic. A l'estiu hi ha un ferri, i a l'hivern hi ha una travessa de gel. La travessia es reforça especialment abocant-hi aigua i congelant una capa addicional de gel, de manera que el riu a l'hivern és travessat amb calma no només per cotxes, sinó també per tractors carregats amb 42 tones de concentrat de flotació (amb productes GOK) amb remolcs..

Regals de les entranyes

Els turons locals no són alts, però són participants en el procés a escala planetària. Amèrica i Euràsia estan xocant gradualment entre si, creant un gran estrès sísmic al llarg de tot el perímetre de l'oceà Pacífic.

Aquest perímetre s'anomena anell de foc del Pacífic. El plegament de la terra a l'Extrem Orient rus també va ser el resultat de la col·lisió de plaques continentals i oceàniques. I per descomptat, els volcans van entrar en erupció en aquestes parts. Juntament amb el magma líquid, van portar l'or des de les profunditats fins a la superfície, creant futurs dipòsits.

També es van trobar rastres d'una antiga caldera volcànica (un volcà que es va esfondrar cap a dins) a la zona de la mina Albazino.

A les profunditats de l'antisinclinori, sota la capa de "joves" dipòsits quaternaris (argiles, margues), hi ha roques sedimentàries com ara gresos: van sorgir com a conseqüència de la meteorització de muntanyes més antigues. Aquí i allà, les roques sedimentàries es tallen de baix cap amunt per dics estrets: falques extretes de les entranyes del magma. És en aquests dics on els geòlegs troben cossos d'or.

Tones i grams

No fa gaire, vam publicar un informe d'una mina de coure i vam dir que el mineral de coure extret pel mètode de la mina només conté un 3% de coure. Semblava que això és molt poc: només 30 kg de metall valuós per tona de pedra extreta! El mineral, que s'extreu a Albazino Resources, conté de mitjana 0, 0005% d'or, és a dir, 5 g per tona.

És realment rendible? Amb el preu mundial actual de l'or (uns 1.600 dòlars per unça troy - 31,1 g), és bastant. Però sona impressionant: hi ha tant metall preciós en una barra d'or estàndard (uns 12 kg) com en 27 camions bolquets de mineria amb una capacitat de càrrega de 90 tones cadascun. En realitat, caldran més camions per aconseguir el lingot: encara no hi ha mètodes industrials per a l'extracció cent per cent d'or del mineral.

Els camions bolquets de 90 tones s'utilitzen a les pedreres, on s'extreu l'or a cel obert. Hi ha diverses carreres aquí, i totes es nomenen amb noms femenins.

La més productiva per avui és Anfisa, la pedrera de l'Olga ja està treballada i tancada. La vida d'una pedrera comença amb l'exploració geològica, que es porta a terme mitjançant els mètodes de perforació de cordons, quan es treu una mostra cilíndrica a la roca, i els talls, quan s'analitza la roca triturada extreta del pou (és una manera més fàcil i senzilla). mètode més barat). Les dades dels geòlegs s'envien al departament de planificació minera, on, amb l'ajuda del programari, es construeix un model de l'ocurrència del cos de mineral i es crea l'esquema d'extracció de minerals més viable econòmicament. Aleshores comença la feina de crear una pedrera.

El primer pas és eliminar la sobrecàrrega: el sòl que cobreix els horitzons del mineral. Bé, doncs, metòdicament, cada dia, es foren pous en una o altra secció de la roca, que s'omplen d'explosius, i després d'una petita comprovació, excavadores i camions bolquets arriben al lloc de l'explosió per seleccionar el mineral i portar-lo al planta local de mineria i processament.

La pedrera es desenvolupa cap avall, els seus costats suaument inclinats convergeixen cap al centre en cornisas concèntriques: entre els horitzons, "prestatges" - queden bermes. Alguns d'ells són estrets i serveixen només per a la resistència estructural de la mina, altres s'utilitzen com a vies de transport per a la tecnologia. La pedrera, majestuosa com un amfiteatre romà, dóna una impressió de solidesa que pot enganyar. Per tant, els costats de la pedrera són escanejats constantment per un radar especial capaç de rastrejar els més mínims moviments de masses rocoses. És més tranquil d'aquesta manera.

Les pedreres tenen una profunditat de 200 a 300 m, però la majoria de les vegades el cos de mineral té una forma oblonga estreta i continua encara més avall. Teòricament, es pot crear una pedrera més profunda, però per suportar el suau pendent dels costats, hauríeu d'excavar un bol de gran diàmetre i dedicar molt de temps i energia a excavar la roca en excés completament. Sortir? Mineria subterrània.

Metro en un Toyota

Al fons del cel obert d'Olga, on s'ha completat l'explotació a cel obert, hi ha una de les entrades al regne subterrani de Albazino Resources. A les profunditats de la carretera serpentejant ens condueix el Toyota Land Cruiser 70 "immortable", modificat especialment per una de les empreses canadenques per viatjar per les explotacions mineres. A continuació es mostra la vida habitual de la mina: les plataformes de perforació fan forats per col·locar explosius, les màquines de cubeta a la gatzoneta fornides treuen el mineral triturat i després el transfereixen a camions bolquets especials de mines.

Si imaginem un cos de mineral com una mena de columna que s'endinsa a les profunditats, llavors el seu desenvolupament es realitza de la següent manera. En primer lloc, rampes inclinades (aquelles mateixes serpentines) s'obren des del fons de la fossa oberta als costats del cos de mineral (a la roca residual). A continuació, entre les sortides (també evitant el mineral), es fan derivas de transport, o simplement túnels. I ara d'ells a la pressa de mineral-orts.

La maquinària hi entra i converteix tot un segment de la "columna" en pedra picada, que es treu a la muntanya. Però deixar l'enorme cavitat minada és perillós, de manera que abans que els miners baixin a minar el següent horitzó, els buits que queden del mineral seleccionat s'aboquen amb formigó. A Sud-àfrica, hi ha la mina d'or de Mponeng, que baixa quatre quilòmetres.

A Albazino, l'ordre de profunditats és més modest: centenars de metres, però la longitud total de la penetració subterrània és impressionant. Des del 2009, els miners han passat més de 100 km de túnels.

Pedra d'escuma

Ja sigui extret d'una pedrera o extret en una mina, el mineral acaba en munts (munts) al costat de la planta de processament de mineral. El mineral pot ser negre, gris, gairebé blanc, marronós, però no s'hi detecten visualment signes d'or i és impossible distingir-lo de les roques residuals a la vista. Tanmateix, el color no és l'única diferència.

Amb una mitjana d'uns 5 g d'or per tona, aquí es troben minerals amb un grau de 2 g o menys a 3 kg per tona. Les matèries primeres també difereixen en força i capacitat d'extracció. Per utilitzar minerals de diferent qualitat en el treball, però per produir productes (concentrat de flotació) en el marc d'indicadors planificats, es carreguen diferents minerals, és a dir, es barregen en una determinada proporció.

L'essència del que està passant al GK es pot resumir en dues paraules: mòlta i flotació. Per tal de tallar l'excés màxim i treure de les matèries primeres tantes partícules minúscules que contenen or com sigui possible, el mineral, o més aviat la suspensió de purins - aigua, es tritura en bidons enormes en presència de boles d'alta resistència. acer. El producte de mòlta s'envia per cicló (separació de vòrtex) de fraccions gruixudes i fines.

La pols més fina es destina a la flotació, els cereals secundaris per tornar a moldre. Les pel·lícules de sulfur que envolten l'or, com ja s'ha esmentat, no estan mullades amb aigua. Aquest és un problema per a la recuperació química de l'or, però per al benefici, que es basa en gran mesura en processos físics, el desavantatge es converteix en un avantatge. La polpa està saturada amb aire, s'hi afegeixen compostos espumosos d'alcohols d'alt pes molecular.

Les bombolles envolten les "càpsules" de sulfur i les aixequen cap amunt. Es descarrega una escuma valuosa i el mineral, que encara es troba a la màquina de flotació, es torna a triturar i de nou a la flotació. El resultat de tot el procés de diverses etapes és un fang sòlid (pastís) extret de l'escuma, anomenat concentrat de flotació. L'última etapa és l'assecat en un tambor, on el pastís es porta a un contingut d'humitat estàndard del 6%. El concentrat sec es carrega en bosses especials que contenen 14 tones de matèries primeres. Tres d'aquestes bosses es posen en una plataforma amb un tractor i van a Amursk, als metal·lúrgics.

Uns quants números. Del mineral subministrat al govern de Corea, es recupera una mitjana del 85 al 87,5% de l'or. El concentrat de flotació ja no conté 5, sinó 50 g de metall valuós per tona. Així, un lingot de banc estàndard conté aproximadament la mateixa quantitat d'or que les matèries primeres transportades en 6 remolcs amb una càrrega de 42 tones cadascun. Impressionant!

Aventures de molècules

Només la combinació hidrometal·lúrgica d'Amur ens dóna una resposta a la pregunta de com, després de tot, eliminar l'or de la closca persistent. Aquí, en una empresa també propietat de Polymetal, es va utilitzar per primera vegada l'anomenada tecnologia d'autoclau a la mineria d'or russa. L'autoclau és en realitat un forn: un cilindre d'acer horitzontal llarg, cobert internament amb una membrana i un revestiment resistents a l'àcid: tres capes de maons resistents a la calor i als àcids.

La polpa (una mescla de concentrat de flotació amb aigua calenta) i l'oxigen pur s'introdueixen a l'autoclau a pressió i es desencadena la reacció exotèrmica d'oxidació del sofre. Les pirites i les arsenopirites es desintegren, i a la mescla apareix l'or lliure. A la foto de sota hi ha el moment més espectacular: el precipitat de càtode marró es fon en un aliatge Doré groc clar. El metall calent s'aboca en motlles ceràmics (motlles).

Però això no és tot: hi ha un autèntic thriller químic per davant. Després de l'evaporador (on la temperatura i la pressió de la purín cauen bruscament), la mescla s'envia per a la neutralització - eliminació de l'àcid sulfúric format durant la reacció. La cianuració està per davant (que finalment serà possible), i l'àcid sulfúric, quan es dissocia en solució, forma un ió d'hidrogen positiu.

Quan es troba amb cianur, l'hidrogen es combina fàcilment amb l'ió cianur (CN) per formar àcid cianhídric (HCN), que s'evaporarà. Per tant, l'àcid sulfúric s'ha d'eliminar per neutralització, i només aleshores, durant la cianuració, l'or pot formar un ió - dicianoaurat. Carregats, aquests ions s'adhereixen al carbó activat especialment afegit a la polpa. Tot això s'anomena sorció, però en l'etapa de desorció, la solució alcalina de NaOH elimina literalment els ions que contenen or del carbó, que s'envien a l'electrolitzador.

Allà es descompon el dicianoaurat i finalment es diposita or pur sobre el càtode. El sediment marró s'envia a la fosa i allà es converteix en lingots pesats de fosa nasal de color groc clar, amb forma de banc. Però això encara no és or, sinó l'anomenat aliatge Dore, on hi ha aproximadament un 90% d'or, un poc de plata i també níquel i coure. Aquests metalls s'estimen tant i es dissolen els uns en els altres tan fàcilment que només és possible aïllar l'or de 999 quirats durant el refinament. Però una altra empresa es dedicarà a la refinació. Els miners d'or i metal·lúrgics de Polymetal han fet la feina principal.