Bagaimana emas dipompa keluar dari planet ini

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Penambang mengambil satu atau dua sekop tanah dari tepi atau dari dasar sungai, melemparkannya ke dalam nampan dengan dasar cekung, dan kemudian untuk waktu yang lama menyapu tanah liat, pasir, dan kerikil ke dalam air, mengintip dengan seksama. ke dalam suspensi berlumpur - bukankah sesuatu akan bersinar? Hadiahnya adalah beberapa butir pasir kuning di bagian paling bawah nampan. Atau bongkahan kecil, jika Anda beruntung …

Nah, sekarang kita akan cerita lagi tentang penambangan emas. Sebuah cerita yang hampir tidak ada hubungannya dengan hal di atas.

Sebenarnya, emas murni ada murni dalam teori. Bahkan dalam 999,9 emas, dari mana bank bar dibuat, ada, seperti yang dapat dipahami dari indeks, sepersepuluh ribu pengotor. Tetapi emas seperti itu adalah produk industri. Tidak perlu berpikir untuk menemukan sesuatu yang serupa di alam.

Pasir emas yang dicuci oleh penambang atau kapal keruk mekanis sebenarnya hanyalah bahan mentah, konsentrat, yang akan meleleh lebih dari satu kali dan mengalami disolusi-presipitasi (pemurnian) sebelum dibersihkan dari banyak kotoran. Namun, lebih mudah untuk bekerja dengan emas placer daripada dengan emas dari endapan primer, di mana logam kuning tetap tertanam di batu - jarang dalam bentuk urat dan seringkali dalam bentuk partikel mikroskopis yang tidak terlihat dengan mata telanjang, pada kenyataannya, debu yang tersebar halus.

Dalam kasus terakhir, nampan, kapal keruk, dan alat lainnya tidak berguna - Anda perlu meminta bantuan kimia.

Kegigihan trah

Metode klasik adalah pemrosesan bijih yang dihancurkan dengan larutan natrium sianida berair dengan adanya oksigen (sianidasi). Emas sebenarnya tersapu dari bijihnya: atomnya bergabung dalam larutan menjadi satu ion dengan karbon dan nitrogen. Kemudian emas diendapkan dari larutan (bersama dengan sejumlah pengotor, terutama dengan perak).

Tetapi kasus yang paling sulit adalah yang disebut bijih tahan api. Di dalamnya, butiran debu emas berdiameter beberapa mikron terbungkus dalam cangkang sulfida yang terdiri dari pirit (senyawa belerang dan besi) atau arsenopirit (besi, belerang, arsenik). Masalahnya adalah cangkang sulfida tidak dibasahi atau dilarutkan oleh air, jadi sianidasi langsung bijih tahan api hampir tidak menghasilkan apa-apa.

Entah bagaimana perlu untuk memecahkan cangkang ini dan menghilangkan setitik debu yang berharga darinya … Atau mungkin Anda tidak perlu menderita - mengapa nampan dan kapal keruk tua yang baik buruk? Diperlukan! Di seluruh dunia, deposit placer hampir habis, dan sebagian besar emas dunia sudah diproduksi dari bijih, termasuk bijih tahan api.

Emas dan es

Bijih jenis inilah yang ditambang di lokasi Pabrik Penambangan dan Pemrosesan Sumber Daya Albazino (GOK), yang dimiliki oleh perusahaan Rusia Polymetal - yang terbesar kedua di Rusia dalam hal penambangan emas. Ini adalah tepi bukit yang ditutupi dengan taiga tipis, sudut yang hampir tidak berpenghuni dari Wilayah Khabarovsk yang besar.

Ada lebih dari seratus kilometer dari produksi bijih, di mana 1, 2 ribu karyawan bekerja secara eksklusif secara bergilir, ke pemukiman terdekat. Kota Amursk, tempat produk GOK diproses di pabrik hidrometalurgi lokal, berjarak sekitar empat ratus kilometer.

Jalan dari Amursk ke Albazino sekitar dua pertiganya tidak beraspal dan dua pertiganya melewati taiga yang lebat. Ratusan kilometer tanpa pemukiman, pom bensin, kafe pinggir jalan, dan komunikasi seluler.

Di sini pendamping pengemudi adalah walkie-talkie. Peserta lalu lintas mendengarkan frekuensi yang sama untuk, jika perlu, untuk menyampaikan kepada "tetangga" beberapa informasi mengenai situasi di jalan, untuk memperingatkan tentang sesuatu, untuk meminta bantuan. Anda hanya dapat terhubung ke dunia luar dari telepon satelit, tetapi ini bukan kemewahan yang terjangkau untuk semua orang.

Sekitar 50 km jauhnya, jalan menuju Albazino terhalang oleh Sungai Amgun yang mengalir deras dan deras, anak sungai besar terakhir Amur sebelum mengalir ke Samudra Pasifik. Di musim panas ada feri, dan di musim dingin ada penyeberangan es. Penyeberangan diperkuat secara khusus dengan menuangkan air di atasnya dan membekukan lapisan es tambahan, sehingga sungai di musim dingin dengan tenang dilintasi tidak hanya oleh mobil, tetapi juga oleh traktor yang dimuat dengan 42 ton konsentrat flotasi (dengan produk GOK) dengan trailer.

Hadiah dari perut

Perbukitan lokal tidak tinggi, tetapi mereka adalah peserta dalam proses skala planet. Amerika dan Eurasia secara bertahap bertabrakan satu sama lain, menciptakan tekanan seismik yang sangat besar di sepanjang seluruh batas Samudra Pasifik.

Perimeter ini disebut Cincin Api Pasifik. Pelipatan daratan di Timur Jauh Rusia juga diakibatkan oleh tumbukan lempeng benua dan samudera. Dan tentu saja, gunung berapi meletus di bagian ini. Bersama dengan magma cair, mereka membawa emas dari kedalaman ke permukaan, menciptakan endapan masa depan.

Jejak kaldera vulkanik purba (gunung berapi yang runtuh ke dalam) juga ditemukan di area tambang Albazino.

Di kedalaman antisynclinorium, di bawah lapisan endapan Kuarter "muda" (tanah liat, lempung), ada batuan sedimen seperti batu pasir - mereka muncul sebagai hasil pelapukan gunung yang lebih kuno. Di sana-sini, batuan sedimen terpotong dari bawah ke atas oleh tanggul-tanggul sempit - baji yang terjepit dari perut magma. Di tanggul inilah ahli geologi menemukan benda emas.

Ton dan gram

Belum lama ini, kami menerbitkan laporan dari tambang tembaga dan mengatakan bahwa bijih tembaga yang ditambang dengan metode tambang hanya mengandung 3% tembaga. Tampaknya ini sangat sedikit - hanya 30 kg logam berharga per ton batu yang ditambang! Bijih, yang ditambang di Albazino Resources, mengandung rata-rata 0, 0005% emas, dengan kata lain - 5 g per ton.

Apakah itu benar-benar hemat biaya? Pada harga emas dunia saat ini (sekitar $ 1.600 per troy ounce - 31,1 g), itu cukup. Tapi kedengarannya mengesankan: ada banyak logam mulia di bank emas batangan standar (sekitar 12 kg) seperti dalam 27 dump truck penambangan bijih penuh dengan daya angkut masing-masing 90 ton. Kenyataannya, lebih banyak truk akan dibutuhkan untuk mendapatkan ingot: belum ada metode industri untuk mengekstraksi emas dari bijih seratus persen.

Truk sampah berbobot 90 ton digunakan di tambang - tempat emas ditambang di lubang terbuka. Ada beberapa karir di sini, dan semuanya diberi nama dengan nama perempuan.

Yang paling produktif hari ini adalah Anfisa, tambang Olga sudah selesai dikerjakan dan ditutup. Kehidupan quarry dimulai dengan eksplorasi geologi, yang dilakukan dengan metode pengeboran inti, ketika sampel silinder dibor dari batu, dan pemotongan, ketika batu hancur yang diekstraksi dari sumur dianalisis (ini adalah cara yang lebih mudah dan metode yang lebih murah). Data ahli geologi dikirim ke departemen perencanaan penambangan, di mana, dengan bantuan perangkat lunak, model kemunculan tubuh bijih dibangun dan skema penambangan bijih yang paling layak secara ekonomi dibuat. Kemudian pekerjaan membuat tambang dimulai.

Langkah pertama adalah menghilangkan lapisan penutup - tanah yang menutupi cakrawala bijih. Nah, kemudian secara metodis, setiap hari, sumur dibor di satu atau lain bagian batu, yang diisi dengan bahan peledak, dan setelah pemeriksaan kecil, ekskavator dan truk sampah datang ke lokasi ledakan untuk memilih bijih dan membawanya ke pertambangan lokal dan pabrik pengolahan.

Tambang berkembang ke bawah, sisi-sisinya yang landai menyatu ke tengah di tepian konsentris: di antara cakrawala, "rak" - tanggul dibiarkan. Beberapa di antaranya sempit dan hanya berfungsi untuk kekuatan struktural tambang, yang lain digunakan sebagai jalur transportasi untuk teknologi. Tambang - megah seperti amfiteater Romawi - memberikan kesan kokoh yang bisa menipu. Oleh karena itu, sisi-sisi tambang terus-menerus dipindai oleh radar khusus yang mampu melacak pergerakan sekecil apa pun dari massa batuan. Lebih tenang begini.

Tambang memiliki kedalaman 200–300 m, tetapi paling sering tubuh bijih memiliki bentuk lonjong yang sempit dan berlanjut lebih rendah lagi. Secara teoritis, Anda dapat membuat tambang yang lebih dalam, tetapi untuk menahan kemiringan sisi yang lembut, Anda harus menggali mangkuk berdiameter besar dan menghabiskan banyak waktu dan energi untuk menggali batuan yang benar-benar berlebih. Keluar? Pertambangan bawah tanah.

Kereta bawah tanah di Toyota

Di bagian bawah lubang terbuka Olga, di mana penambangan terbuka telah selesai, ada salah satu pintu masuk ke kerajaan bawah tanah Albazino Resources. Ke kedalaman jalan berkelok-kelok kami dikendarai oleh Toyota Land Cruiser 70 yang "tidak dapat dibunuh", yang dimodifikasi secara khusus oleh salah satu perusahaan Kanada untuk perjalanan melalui pekerjaan tambang. Di bawah ini adalah umur tambang yang biasa: rig pengeboran mengebor lubang untuk meletakkan bahan peledak, mesin ember jongkok yang kekar mengeluarkan bijih yang dihancurkan, dan kemudian memindahkannya ke truk pembuangan tambang khusus.

Jika kita membayangkan tubuh bijih sebagai semacam kolom yang masuk ke kedalaman, maka pengembangannya dilakukan sebagai berikut. Pertama, tanjakan miring (serpentine yang sama) menerobos dari dasar lubang terbuka di sisi badan bijih (di batuan sisa). Kemudian antara pintu keluar (juga melewati bijih), drift transportasi, atau hanya terowongan, dibuat. Dan sekarang dari mereka ke buru-buru bijih-orts.

Mesin memasuki mereka dan mengubah seluruh segmen "kolom" menjadi batu yang dihancurkan, yang dibawa ke gunung. Tetapi meninggalkan rongga besar yang ditambang itu berbahaya, jadi sebelum para penambang turun untuk menambang cakrawala berikutnya, rongga yang tersisa dari bijih yang dipilih dituangkan dengan beton. Di Afrika Selatan, ada tambang emas Mponeng yang turun empat kilometer.

Di Albazino, urutan kedalamannya lebih sederhana: ratusan meter, tetapi total panjang penetrasi bawah tanah sangat mengesankan. Sejak 2009, para penambang telah melewati lebih dari 100 km terowongan.

batu busa

Apakah diambil dari tambang atau ditambang di tambang, bijih berakhir di tumpukan (tumpukan) di sebelah pabrik pengolahan bijih. Bijih bisa berwarna hitam, abu-abu, hampir putih, kecoklatan, tetapi tidak ada tanda-tanda emas yang terdeteksi secara visual dan tidak mungkin untuk membedakannya dari batuan sisa dengan melihat. Namun, warna bukan satu-satunya perbedaan.

Dengan rata-rata sekitar 5 g emas per ton, bijih dengan kadar 2 g atau kurang hingga 3 kg per ton ditemukan di sini. Bahan baku juga berbeda dalam kekuatan dan kemampuan ekstraksi. Untuk menggunakan bijih dengan kualitas berbeda dalam pekerjaan, tetapi untuk menghasilkan produk (konsentrat flotasi) dalam kerangka indikator yang direncanakan, bijih yang berbeda dibebankan, yaitu dicampur dalam proporsi tertentu.

Inti dari apa yang terjadi di GOK dapat diringkas dalam dua kata: penggilingan dan pengapungan. Untuk memotong kelebihan maksimum dan mengambil dari bahan baku sebanyak mungkin partikel kecil yang mengandung emas, bijih, atau lebih tepatnya suspensi air bubur, digiling dalam drum besar di hadapan bola kekuatan tinggi. baja. Produk penggilingan dikirim untuk siklon (pemisahan pusaran) dari fraksi kasar dan halus.

Debu terbaik pergi ke flotasi, butiran kasar untuk regrind. Lapisan sulfida yang mengelilingi emas, seperti yang telah disebutkan, tidak dibasahi dengan air. Ini adalah masalah untuk pemulihan kimia emas, tetapi untuk benefisiasi, yang sebagian besar didasarkan pada proses fisik, kerugiannya menjadi keuntungan. Pulp jenuh dengan udara, senyawa berbusa dari alkohol dengan berat molekul tinggi ditambahkan ke dalamnya.

Gelembung mengelilingi "kapsul" sulfida dan mengangkatnya ke atas. Busa yang berharga dibuang, dan bijih, yang masih dalam mesin flotasi, digunakan untuk penggilingan ulang dan sekali lagi untuk flotasi. Hasil dari seluruh proses multi-tahap adalah lumpur padat (kue) yang diperas dari busa, yang disebut konsentrat flotasi. Tahap terakhir adalah pengeringan dalam drum, dimana kue dibawa ke standar kadar air 6%. Konsentrat kering dimasukkan ke dalam kantong khusus yang berisi 14 ton bahan baku. Tiga dari tas ini diletakkan di atas platform dengan traktor dan pergi ke Amursk, ke ahli metalurgi.

Beberapa nomor. Dari bijih yang dipasok ke GOK, rata-rata 85–87,5% emas diperoleh kembali. Konsentrat flotasi tidak lagi mengandung 5, tetapi 50 g logam berharga per ton. Jadi, sebuah bank ingot standar mengandung kira-kira jumlah emas yang sama dengan bahan baku yang diangkut dengan 6 trailer dengan beban masing-masing 42 ton. Menakjubkan!

Petualangan Molekul

Hanya Amur Hydrometallurgical Combine yang memberi kita jawaban atas pertanyaan tentang bagaimana, bagaimanapun juga, untuk mengeluarkan emas dari cangkang yang persisten. Di sini, di perusahaan yang juga dimiliki oleh Polymetal, apa yang disebut teknologi autoklaf digunakan untuk pertama kalinya dalam penambangan emas Rusia. Autoklaf sebenarnya adalah tungku: silinder baja horizontal yang panjang, di bagian dalam ditutupi dengan membran dan lapisan tahan asam - tiga lapis batu bata tahan panas dan tahan asam.

Pulp (campuran konsentrat flotasi dengan air panas) dan oksigen murni dimasukkan ke dalam autoklaf di bawah tekanan, dan reaksi eksotermik oksidasi belerang dipicu. Pirit dan arsenopirit hancur, dan emas bebas muncul dalam campuran. Pada foto di bawah ini adalah momen paling spektakuler: endapan katoda coklat meleleh menjadi paduan Doré kuning muda. Logam panas dituangkan ke dalam cetakan keramik (mould).

Tapi bukan itu saja: ada film thriller kimia nyata di depan. Setelah evaporator (di mana suhu dan tekanan bubur turun tajam), campuran dikirim untuk netralisasi - penghilangan asam sulfat yang terbentuk selama reaksi. Sianidasi ada di depan (yang akhirnya menjadi mungkin), dan asam sulfat, ketika terdisosiasi dalam larutan, membentuk ion hidrogen positif.

Ketika bertemu dengan sianida, hidrogen mudah bergabung dengan ion sianida (CN) untuk membentuk asam hidrosianat (HCN), yang akan menguap. Oleh karena itu, asam sulfat harus dihilangkan dengan netralisasi, dan hanya kemudian, selama sianidasi, emas dapat membentuk ion - disianoaurat. Dibebankan, ion-ion ini menempel pada karbon aktif yang khusus ditambahkan ke pulp. Semua ini disebut sorpsi, tetapi pada tahap desorpsi, larutan alkali NaOH secara harfiah mengeluarkan ion yang mengandung emas dari batubara, yang dikirim ke elektroliser.

Di sana disianoaurat terurai dan akhirnya emas murni diendapkan di katoda. Sedimen coklat dikirim untuk dilebur dan di sana berubah menjadi batangan berat lubang hidung berwarna kuning muda, berbentuk seperti tepian. Tapi ini masih bukan emas, tetapi yang disebut paduan Dore, di mana ada sekitar 90% emas, beberapa persen perak, dan juga nikel dan tembaga. Logam-logam ini sangat mencintai satu sama lain dan mudah larut satu sama lain sehingga emas 999 karat hanya dapat diisolasi selama pemurnian. Tetapi perusahaan lain akan terlibat dalam pemurnian. Penambang emas dan ahli metalurgi Polymetal telah melakukan pekerjaan utama.