Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Процесс извлечения золота из руды
Process of extracting gold from ore
Извлечение золота – это процесс извлечения золота из бедных руд с использованием комбинации химических методов. Ежегодно добывается около 3600 тонн золота, и еще 300 тонн получают из вторичного сырья. Другие золотосодержащие руды включают различные теллуриды (сильванит, нагиагит, пецит и креннерит). Определенные примеси в рудах могут препятствовать извлечению золота цианированием. Эти вещества, мешающие извлечению, называются "рудами, поглощающими золото" (или "рудами с поглощением золота"). Например, золото может прочно связываться с углем, оказывая сопротивление обычному цианидному извлечению. Цианиды золота также связываются с некоторыми видами глин.
Gold extraction is the extraction of gold from dilute ores using a combination of chemical processes. Gold mining produces about 3600 tons annually, and another 300 tons is produced from recycling. Still other gold containing ores include various tellurides (sylvanite, nagyagite, petzite, and krennerite). Certain contaminants in ores can interfere with the extractability of gold by cyanide. These interfering agents are called "preg robbing ores". For example, gold can bind tightly to carbon, resisting normal cyanide extraction. Gold cyanides bind also to some clays.
Цианирование (и тиосульфат)
Основная технология – цианидный процесс, при котором золото извлекается из руды путем обработки раствором цианида. Первый этап – измельчение (дробление) для увеличения площади поверхности и обеспечения контакта золота с извлекающим раствором. Извлечение осуществляется методами выщелачивания на отвалах или кучном выщелачивании. Цианид натрия производится в масштабе миллиарда тонн в год, главным образом для этих целей. "Чёрный цианид" – форма цианида кальция (Ca(CN)2), загрязнённая углеродом, часто используется из-за его низкой стоимости. Сырую руду промывают примерно 0,3%-ным раствором цианида в воздухе, часто повторно, и полученный водный экстракт собирают и подвергают дальнейшей очистке. Извлечение золота из раствора обычно включает адсорбцию на активированном угле, процесс "уголь в пульпе". Тиосульфатное выщелачивание доказало свою эффективность для руд с высоким содержанием растворимой меди или руд, подверженных предрастворению золота. Выщелачивание с использованием метода BLEG (Bulk Leach Extractable Gold) также применяется для оценки содержания золота в определённой области, где золото может быть невидимым на поверхности.
The principal technology is the cyanide process, in which gold is leached from the ore by treatment with a solution of cyanide. The first step is comminution (grinding) to increase surface area and expose the gold to the extracting solution. The extraction is conducted by dump leaching or heap leaching processes. Sodium cyanide is produced on a billion ton/year scale mainly for this purpose. "Black cyanide", a carbon contaminated form of calcium cyanide (Ca(CN)2) is often used because it is cheap. The crude ore is washed with a c. 0.3% solution of cyanide in air, often repeatedly, and the aqueous extract is collected and refined further. Recovery from solution typically involves adsorption on activated carbon, the carbon in pulp process. Thiosulfate leaching has been proven to be effective on ores with high soluble copper values or ores which experience preg robbing. Leaching through bulk leach extractable gold, or BLEG, is also a process that is used to test an area for gold concentrations where gold may not be immediately visible.
Меркурийная амалгама
Амальгамация с ртутью может использоваться для извлечения очень мелких частиц золота, и ртуть до сих пор широко применяется в кустарной и мелкомасштабной добыче по всему миру. Ртуть образует амальгаму с мелкими частицами золота, после чего золото концентрируется путем отгонки ртути из амальгамы. Этот метод эффективен для извлечения очень мелких частиц золота, но он опасен из-за токсичности паров ртути. Крупномасштабное использование ртути было прекращено в 1960-х годах. Однако ртуть по-прежнему используется в кустарной и мелкомасштабной добыче золота (ASGM). Один из способов применения ртути при гидравлической добыче – это использование "подбойного потока", при котором поток мелких зерен направляется на медные пластины, покрытые ртутью. Высокие скорости потока, характерные для гидравлической добычи, приводят к распылению ртути – измельчению частиц ртути, что способствует его попаданию в окружающую среду. Значительное количество ртути загрязнило окружающую среду в Калифорнии в результате разработки россыпных месторождений в конце XIX и начале XX веков. Добыча на штамповых мельницах внесла дополнительный вклад в загрязнение ртутью.
Amalgamation with mercury can be used to recover very small gold particles, and mercury is still widely used in small scale artisanal mining across the world. Mercury forms a mercury gold amalgam with smaller gold particles, and then the gold is concentrated by boiling away the mercury from the amalgam. This is effective in extracting very small gold particles, but the process is hazardous due to the toxicity of mercury vapour. Large scale use of mercury stopped in the 1960s. However, mercury is still used in artisanal and small scale gold mining (ASGM). One mechanism by which mercury is employed in hydraulic mining is as an "undercurrent", in which the flow of smaller grains is diverted over mercury coated copper plates. High flow velocities associated with hydraulic mining cause flouring of mercury, the wearing down of mercury particles that contributes to mercury loss into the environment. Over of mercury contaminated the environment in California as a result of placer mining in the late nineteenth and early twentieth centuries. Stamp mill mining contributed an additional of mercury contamination.
Процессы изготовления огнеупорного золота
"Рефрактерная" золотая руда – это руда, в которой ультратонкие частицы золота рассеяны в минералах-включениях, содержащих золото. Эти руды естественно устойчивы к извлечению с помощью стандартных процессов цианирования и углеродной адсорбции. Для эффективного извлечения золота методом цианирования такие рефрактерные руды требуют предварительной обработки. Рефрактерные руды обычно содержат сульфидные минералы, органический углерод или и то, и другое. Сульфидные минералы – это непроницаемые минералы, которые заключают в себе частицы золота, затрудняя образование комплекса между выщелачивающим раствором и золотом. Органический углерод, присутствующий в золотой руде, может адсорбировать растворенные цианидные комплексы золота аналогично активированному углю. Этот так называемый углерод, вызывающий "потерю золота в растворе" ("preg robbing"), вымывается, поскольку он значительно мельче, чем сита, используемые для извлечения активированного угля. Электролиз с использованием процесса Вольвилла – еще один возможный подход.
A "refractory" gold ore is an ore that has ultra fine gold particles disseminated throughout its gold occluded minerals. These ores are naturally resistant to recovery by standard cyanidation and carbon adsorption processes. These refractory ores require pre treatment in order for cyanidation to be effective in recovery of the gold. A refractory ore generally contains sulphide minerals, organic carbon, or both. Sulphide minerals are impermeable minerals that occlude gold particles, making it difficult for the leach solution to form a complex with the gold. Organic carbon present in gold ore may adsorb dissolved gold cyanide complexes in much the same way as activated carbon. This so called "preg robbing" carbon is washed away because it is significantly finer than the carbon recovery screens typically used to recover activated carbon. Electrolysis using the Wohlwill process is yet another approach.
История
Плавление золота началось примерно в 6000–3000 гг. до н.э. Согласно одному источнику, эта технология впервые появилась в Месопотамии или Сирии. В Древней Греции Гераклит писал на эту тему. По данным де Лесерда и Саломонса (1997), ртуть впервые начали использовать для извлечения золота около 1000 г. до н.э., а по мнению Мича и других (1998), ртуть применялась для получения золота вплоть до конца первого тысячелетия. Техника, известная Плинию Старшему, заключалась в извлечении путем измельчения, промывки и последующего нагрева, в результате чего получаемый материал превращался в порошок.
The smelting of gold began sometime around 6000 – 3000 BC. According to one source the technique began to be in use in Mesopotamia or Syria. In ancient Greece, Heraclitus wrote on the subject. According to de Lecerda and Salomons (1997) mercury was first in use for extraction at about 1000 BC, according to Meech and others (1998), mercury was used in obtaining gold until the latter period of the first millennia. A technique known to Pliny the Elder was extraction by way of crushing, washing, and then applying heat, with the resultant material powdered.
Промышленная эра
Как и все металлы, золото нерастворимо в воде. Однако золото проявляет уникальные свойства: в присутствии цианид-ионов оно растворяется в присутствии кислорода (или воздуха). Эта трансформация была впервые описана Карлом Вильгельмом Шееле в 1783 году, но коммерческое использование этих реакций началось лишь в конце XIX века. Расширение золотодобычи в Ранде (Южная Африка) начало замедляться в 1880-х годах, поскольку новые месторождения, как правило, представляли собой пиритные руды. Извлечение золота из таких руд было затруднено. В 1887 году Джон Стюарт МакАртур, работая совместно с братьями доктором Робертом и доктором Уильямом Форрест для компании Tennant в Глазго (Шотландия), разработал процесс МакАртура-Форреста для извлечения золота из руд. При суспендировании измельченной руды в цианидном растворе извлекалось до 96% золота. Впервые этот процесс был применен в крупных масштабах на Витватерсранде в 1890 году, что привело к инвестиционному буму и открытию крупных золотых рудников. В 1896 году Бодландер подтвердил необходимость кислорода для процесса, в чем ранее сомневался МакАртур, и обнаружил, что в качестве промежуточного продукта образуется перекись водорода. Метод, известный как выщелачивание на кучах, впервые был предложен в 1969 году Бюро по горному делу США и начал применяться в 1970-х годах.
Like all metals, gold is insoluble in a water. Gold does however exhibit the distinctive properties that in the presence of cyanide ions, it dissolves in the presence of oxygen (or air). This transformation was reported in 1783 by Carl Wilhelm Scheele, but it was not until the late 19th century, that the reactions were exploited commercially. The expansion of gold mining in the Rand of South Africa began to slow down in the 1880s, as the new deposits being found tended to be pyritic ore. The gold was difficult to extract from such ores. In 1887, John Stewart MacArthur, working in collaboration with brothers Dr Robert and Dr William Forrest for the Tennant Company in Glasgow, Scotland, developed the MacArthur Forrest Process for the extraction of gold ores. By suspending the crushed ore in a cyanide solution, up to 96 percent gold was extracted. The process was first used on a large scale at the Witwatersrand in 1890, leading to a boom of investment as larger gold mines were opened up. In 1896, Bodländer confirmed that oxygen was necessary for the process, something that had been doubted by MacArthur, and discovered that hydrogen peroxide was formed as an intermediate. The method known as heap leaching was first proposed in 1969 by the United States Bureau of Mines, and was in use by the 1970s.