ग्रह से सोना कैसे निकाला जाता है

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

प्रोस्पेक्टर किनारे से या नदी के तल से मिट्टी के एक या दो फावड़े उठाता है, इसे एक अवतल तल के साथ एक ट्रे में फेंकता है, और फिर लंबे समय तक पानी में मिट्टी, रेत और कंकड़ को धोता है, ध्यान से देखता है मैला निलंबन में - क्या कुछ नहीं चमकेगा? इनाम ट्रे के बिल्कुल नीचे रेत के कुछ पीले दाने हैं। या एक छोटी सी डली, अगर आप भाग्यशाली हैं …

खैर, अब हम सोने के खनन के बारे में एक और कहानी बताएंगे। एक कहानी जिसका उपरोक्त से कोई लेना-देना नहीं है।

कड़ाई से बोलते हुए, शुद्ध सोना विशुद्ध रूप से सिद्धांत में मौजूद है। यहां तक कि 999.9 सोने में, जिससे बैंक की छड़ें बनाई जाती हैं, जैसा कि सूचकांक से समझा जा सकता है, एक दस-हजारवां अशुद्धता है। लेकिन ऐसा सोना एक औद्योगिक उत्पाद है। प्रकृति में कुछ ऐसा ही खोजने के बारे में सोचने की जरूरत नहीं है।

प्रॉस्पेक्टर या मशीनीकृत ड्रेज द्वारा धोई गई सोने की रेत वास्तव में सिर्फ एक कच्चा माल है, एक सांद्रण, जो एक से अधिक बार पिघलेगा और कई अशुद्धियों को साफ करने से पहले विघटन-वर्षा (शोधन) से गुजरेगा। और फिर भी, प्राथमिक जमा से सोने की तुलना में प्लेसर गोल्ड के साथ काम करना आसान है, जहां पीली धातु चट्टान में अंतर्निहित रहती है - शायद ही कभी नसों के रूप में और अक्सर सूक्ष्म कणों के रूप में जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य होते हैं, वास्तव में, बारीक बिखरी धूल।

बाद के मामले में, ट्रे, ड्रेज और कोई अन्य उपकरण बेकार हैं - आपको मदद के लिए रसायन विज्ञान को कॉल करने की आवश्यकता है।

नस्ल की दृढ़ता

शास्त्रीय विधि ऑक्सीजन (साइनाइडेशन) की उपस्थिति में सोडियम साइनाइड के जलीय घोल के साथ कुचल अयस्क का प्रसंस्करण है। सोना वास्तव में अयस्क से धोया जाता है: इसका परमाणु कार्बन और नाइट्रोजन के साथ एक आयन में विलयन में जुड़ जाता है। फिर घोल से सोना (कई अशुद्धियों के साथ, मुख्य रूप से चांदी के साथ) अवक्षेपित होता है।

लेकिन सबसे कठिन मामला तथाकथित दुर्दम्य अयस्क है। उनमें, सोने की धूल के दाने कई माइक्रोन व्यास के सल्फाइड के गोले में संलग्न होते हैं जिनमें पाइराइट (सल्फर और आयरन के यौगिक) या आर्सेनोपाइराइट (लोहा, सल्फर, आर्सेनिक) होते हैं। समस्या यह है कि सल्फाइड के गोले पानी से गीले या घुलते नहीं हैं, इसलिए दुर्दम्य अयस्क का प्रत्यक्ष साइनाइडेशन लगभग कुछ भी नहीं देगा।

किसी तरह इस खोल को तोड़ना और उसमें से कीमती धूल को हटाना आवश्यक है … या शायद आपको पीड़ित होने की आवश्यकता नहीं है - अच्छे पुराने ट्रे और ड्रेज खराब क्यों हैं? ज़रूरी! पूरी दुनिया में, प्लेसर जमा घटने के करीब है, और दुनिया के सोने का बड़ा हिस्सा पहले से ही अयस्कों से उत्पन्न होता है, जिसमें दुर्दम्य अयस्क भी शामिल हैं।

सोना और बर्फ

यह इस प्रकार के अयस्क हैं जो अल्बाज़िनो रिसोर्सेज माइनिंग एंड प्रोसेसिंग प्लांट (GOK) की साइट पर खनन किए जाते हैं, जो रूसी कंपनी पॉलीमेटल के स्वामित्व में है - सोने के खनन के मामले में रूस में दूसरा सबसे बड़ा। यहाँ पतली टैगा से ढकी पहाड़ियों का किनारा है, जो विशाल खाबरोवस्क क्षेत्र का लगभग निर्जन कोना है।

अयस्क उत्पादन से सौ किलोमीटर से अधिक दूर हैं, जहां 1, 2 हजार कर्मचारी विशेष रूप से घूर्णी आधार पर, निकटतम निपटान तक काम करते हैं। अमूर्स्क शहर, जहां जीओके के उत्पादों को स्थानीय हाइड्रोमेटेलर्जिकल प्लांट में संसाधित किया जाता है, लगभग चार सौ किलोमीटर है।

अमर्स्क से अल्बाज़िनो तक की सड़क लगभग दो-तिहाई कच्ची है और वही दो-तिहाई घने टैगा से होकर जाती है। बस्तियों, गैस स्टेशनों, सड़क किनारे कैफे और सेलुलर संचार के बिना सैकड़ों किलोमीटर।

यहां चालक का साथी वॉकी-टॉकी है। यातायात प्रतिभागी उसी आवृत्ति को सुनते हैं, यदि आवश्यक हो, "पड़ोसियों" को सड़क पर स्थिति के बारे में कुछ जानकारी देने के लिए, कुछ के बारे में चेतावनी देने के लिए, मदद का अनुरोध करने के लिए।आप केवल एक सैटेलाइट फोन से बाहरी दुनिया तक पहुंच सकते हैं, लेकिन यह हर किसी के लिए एक किफायती विलासिता नहीं है।

लगभग 50 किमी दूर, अल्बाज़िनो की सड़क तेज और पूर्ण बहने वाली अमगुन नदी से अवरुद्ध है, अमूर की अंतिम बड़ी सहायक नदी प्रशांत महासागर में बहने से पहले। गर्मियों में एक फेरी होती है, और सर्दियों में एक आइस क्रॉसिंग होती है। क्रॉसिंग को विशेष रूप से उस पर पानी डालकर और बर्फ की एक अतिरिक्त परत को जमने से मजबूत किया जाता है, ताकि सर्दियों में नदी न केवल कारों द्वारा, बल्कि ट्रेलरों के साथ 42 टन फ्लोटेशन कॉन्संट्रेट (GOK उत्पादों के साथ) से लदे ट्रैक्टरों द्वारा भी शांति से पार की जा सके।.

आंतों से उपहार

स्थानीय पहाड़ियाँ ऊँची नहीं हैं, लेकिन वे ग्रह पैमाने की प्रक्रिया में भागीदार हैं। अमेरिका और यूरेशिया धीरे-धीरे एक-दूसरे से टकरा रहे हैं, जिससे प्रशांत महासागर की पूरी परिधि पर एक विशाल भूकंपीय तनाव पैदा हो रहा है।

इस परिधि को पैसिफिक रिंग ऑफ फायर कहा जाता है। रूसी सुदूर पूर्व में भूमि तह भी महाद्वीपीय और महासागरीय प्लेटों की टक्कर के परिणामस्वरूप हुई। और हां, इन हिस्सों में ज्वालामुखी फट गए। तरल मैग्मा के साथ, वे गहराई से सतह तक सोना ले गए, जिससे भविष्य में जमा हुआ।

अल्बाज़िनो खदान क्षेत्र में एक प्राचीन ज्वालामुखी काल्डेरा (एक ज्वालामुखी जो अंदर की ओर ढह गया) के निशान भी पाए गए।

एंटीसिंक्लिनोरियम की गहराई में, "युवा" चतुर्धातुक जमा (मिट्टी, दोमट) की परत के नीचे, सैंडस्टोन जैसे तलछटी चट्टानें हैं - वे अधिक प्राचीन पहाड़ों के अपक्षय के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुई थीं। यहाँ और वहाँ, तलछटी चट्टानों को नीचे से ऊपर की ओर संकरे बांधों द्वारा काटा जाता है - मैग्मा की आंतों से निचोड़ा हुआ पच्चर। यह इन डाइकों में है कि भूवैज्ञानिकों को सोने के पिंड मिलते हैं।

टन और ग्राम

बहुत पहले नहीं, हमने एक तांबे की खदान से एक रिपोर्ट प्रकाशित की और कहा कि खदान विधि द्वारा खनन किए गए तांबे के अयस्क में केवल 3% तांबा होता है। ऐसा लग रहा था कि यह बहुत कम है - केवल 30 किलो मूल्यवान धातु प्रति टन खनन पत्थर! अल्बाज़िनो रिसोर्सेज में खनन किए जाने वाले अयस्क में औसतन 0, 0005% सोना होता है, दूसरे शब्दों में - 5 ग्राम प्रति टन।

क्या यह वास्तव में लागत प्रभावी है? सोने की मौजूदा वैश्विक कीमत (लगभग 1,600 डॉलर प्रति ट्रॉय औंस - 31.1 ग्राम) पर, यह काफी है। लेकिन यह प्रभावशाली लगता है: एक मानक बैंक गोल्ड बार (लगभग 12 किग्रा) में उतनी ही कीमती धातु होती है, जितनी कि 27 पूर्ण-अयस्क खनन डंप ट्रकों में होती है, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता 90 टन होती है। वास्तव में, पिंड प्राप्त करने के लिए अधिक ट्रकों की आवश्यकता होगी: अयस्क से सौ प्रतिशत सोने के निष्कर्षण के लिए अभी तक कोई औद्योगिक तरीके नहीं हैं।

90 टन के डंप ट्रक का उपयोग खदानों में किया जाता है - जहां एक खुले गड्ढे में सोने का खनन किया जाता है। यहां कई करियर हैं, और उन सभी का नाम महिला नामों से रखा गया है।

आज के लिए सबसे अधिक उत्पादक एक अनफिसा है, ओल्गा खदान पर पहले ही काम किया जा चुका है और बंद कर दिया गया है। एक खदान का जीवन भूवैज्ञानिक अन्वेषण से शुरू होता है, जो कोर ड्रिलिंग के तरीकों द्वारा किया जाता है, जब एक बेलनाकार नमूना चट्टान से बाहर निकाला जाता है, और कटिंग, जब कुएं से निकाली गई कुचल चट्टान का विश्लेषण किया जाता है (यह एक आसान और आसान है सस्ता तरीका)। भूवैज्ञानिकों का डेटा खनन योजना विभाग को भेजा जाता है, जहां सॉफ्टवेयर की मदद से अयस्क बॉडी घटना का एक मॉडल बनाया जाता है और सबसे आर्थिक रूप से व्यवहार्य अयस्क खनन योजना बनाई जाती है। इसके बाद खदान बनाने का काम शुरू होता है।

पहला कदम ओवरबर्डन को हटाना है - अयस्क क्षितिज को कवर करने वाली मिट्टी। खैर, फिर व्यवस्थित रूप से, हर दिन, चट्टान के एक या दूसरे खंड में कुओं को ड्रिल किया जाता है, जो विस्फोटक से भरे होते हैं, और एक छोटी सी जांच के बाद, उत्खननकर्ता और डंप ट्रक अयस्क का चयन करने और उसे ले जाने के लिए विस्फोट स्थल पर आते हैं। स्थानीय खनन और प्रसंस्करण संयंत्र।

खदान नीचे की ओर विकसित होती है, इसके धीरे-धीरे झुके हुए पक्ष केंद्र की ओर संकेंद्रित किनारों में अभिसरण करते हैं: क्षितिज के बीच, "अलमारियों" - बरम छोड़े जाते हैं। उनमें से कुछ संकीर्ण हैं और केवल खदान की संरचनात्मक ताकत के लिए काम करते हैं, अन्य का उपयोग प्रौद्योगिकी के लिए परिवहन मार्गों के रूप में किया जाता है।खदान - रोमन एम्फीथिएटर की तरह राजसी - दृढ़ता का आभास देती है जो धोखा दे सकती है। इसलिए, खदान के किनारों को एक विशेष रडार द्वारा लगातार स्कैन किया जाता है जो चट्टान के द्रव्यमान की थोड़ी सी भी गतिविधियों को ट्रैक करने में सक्षम है। यह इस तरह अधिक शांत है।

खदानें 200-300 मीटर की गहराई तक जाती हैं, लेकिन अक्सर अयस्क के शरीर का आकार संकीर्ण होता है और यह और भी नीचे रहता है। सैद्धांतिक रूप से, आप एक गहरी खदान बना सकते हैं, लेकिन पक्षों की कोमल ढलान का सामना करने के लिए, आपको विशाल व्यास का एक कटोरा खोदना होगा और पूरी तरह से अतिरिक्त चट्टान की खुदाई के लिए बहुत समय और ऊर्जा खर्च करनी होगी। बाहर जाएं? भूमिगत खनन।

एक टोयोटा पर भूमिगत

ओल्गा ओपन पिट के निचले भाग में, जहां ओपन पिट माइनिंग का काम पूरा हो चुका है, अल्बाज़िनो रिसोर्सेज अंडरग्राउंड किंगडम के प्रवेश द्वारों में से एक है। सर्पेन्टाइन रोड की गहराई में हम "अनकिलेबल" टोयोटा लैंड क्रूजर 70 द्वारा संचालित होते हैं, जिसे विशेष रूप से खदान के कामकाज के माध्यम से यात्रा के लिए कनाडाई फर्मों में से एक द्वारा संशोधित किया गया है। नीचे सामान्य खान जीवन है: ड्रिलिंग रिग विस्फोटक डालने के लिए ड्रिल छेद, स्टॉकी स्क्वाट बाल्टी मशीनें कुचल अयस्क को बाहर निकालती हैं, और फिर इसे विशेष खदान डंप ट्रकों में स्थानांतरित करती हैं।

यदि हम किसी अयस्क पिंड को एक प्रकार के स्तंभ के रूप में गहराई में जाने की कल्पना करते हैं, तो इसका विकास निम्नानुसार किया जाता है। सबसे पहले, झुका हुआ रैंप (वही सर्पिन) अयस्क शरीर के किनारों पर (बेकार चट्टान में) खुले गड्ढे के नीचे से टूट जाता है। फिर निकास के बीच (अयस्क को छोड़कर), परिवहन बहाव, या बस सुरंगें बनाई जाती हैं। और अब उनसे अयस्क रश-ऑर्ट्स रश तक।

मशीनरी उनमें प्रवेश करती है और "स्तंभ" के एक पूरे खंड को कुचल पत्थर में बदल देती है, जिसे पहाड़ पर ले जाया जाता है। लेकिन विशाल खनन-आउट गुहा को छोड़ना खतरनाक है, इसलिए इससे पहले कि खनिक अगले क्षितिज में खदान में जाएं, चयनित अयस्क से छोड़े गए रिक्तियों को कंक्रीट से डाला जाता है। दक्षिण अफ्रीका में मपोनेंग सोने की खदान है, जो चार किलोमीटर नीचे जाती है।

अल्बाज़िनो में, गहराई का क्रम अधिक मामूली है: सैकड़ों मीटर, लेकिन भूमिगत प्रवेश की कुल लंबाई प्रभावशाली है। 2009 के बाद से, खनिक 100 किमी से अधिक सुरंगों को पार कर चुके हैं।

फोम स्टोन

चाहे खदान से लिया गया हो या खदान में खनन किया गया हो, अयस्क प्रसंस्करण संयंत्र के बगल में ढेर (ढेर) में समाप्त हो जाता है। अयस्क काला, धूसर, लगभग सफेद, भूरा हो सकता है, लेकिन उस पर सोने का कोई निशान नहीं दिखता है और इसे देखने से बेकार चट्टान से अलग करना असंभव है। हालांकि, रंग ही एकमात्र अंतर नहीं है।

प्रति टन औसतन लगभग 5 ग्राम सोना, 2 ग्राम या उससे कम से 3 किलोग्राम प्रति टन के ग्रेड वाले अयस्क यहां पाए जाते हैं। कच्चे माल की ताकत और निकालने की क्षमता भी भिन्न होती है। काम में विभिन्न गुणवत्ता के अयस्कों का उपयोग करने के लिए, लेकिन नियोजित संकेतकों के ढांचे के भीतर उत्पादों (प्लवनशीलता केंद्रित) का उत्पादन करने के लिए, विभिन्न अयस्कों को चार्ज किया जाता है, अर्थात वे एक निश्चित अनुपात में मिश्रित होते हैं।

जीओके में जो हो रहा है उसका सार दो शब्दों में समझा जा सकता है: पीस और प्लवनशीलता। अधिकतम अतिरिक्त को काटने और कच्चे माल से जितना संभव हो उतने छोटे सोने के कणों को दूर करने के लिए, अयस्क, या बल्कि घोल - पानी का निलंबन, उच्च शक्ति की गेंदों की उपस्थिति में विशाल ड्रम में जमीन है स्टील। पीसने वाले उत्पाद को मोटे और महीन अंशों के चक्रवात (भंवर पृथक्करण) के लिए भेजा जाता है।

बेहतरीन धूल प्लवनशीलता में जाती है, मोटे अनाज को फिर से पीसने के लिए। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, सोने के आसपास की सल्फाइड फिल्में पानी से भीगी नहीं होती हैं। यह सोने की रासायनिक पुनर्प्राप्ति के लिए एक समस्या है, लेकिन लाभ के लिए, जो काफी हद तक भौतिक प्रक्रियाओं पर आधारित है, नुकसान एक फायदा बन जाता है। लुगदी को हवा से संतृप्त किया जाता है, इसमें उच्च आणविक भार वाले अल्कोहल के फोमिंग यौगिक जोड़े जाते हैं।

बुलबुले सल्फाइड "कैप्सूल" को घेर लेते हैं और उन्हें ऊपर की ओर उठाते हैं। मूल्यवान फोम का निर्वहन किया जाता है, और अयस्क, जो अभी भी प्लवनशीलता मशीन में है, फिर से पीसने के लिए और फिर से प्लवनशीलता के लिए चला जाता है।संपूर्ण मल्टी-स्टेज प्रक्रिया का परिणाम फोम से निचोड़ा हुआ एक ठोस कीचड़ (केक) होता है, जिसे प्लवनशीलता ध्यान केंद्रित कहा जाता है। अंतिम चरण ड्रम में सूख रहा है, जहां केक को 6% की मानक नमी सामग्री में लाया जाता है। शुष्क सांद्रण को 14 टन कच्चे माल वाले विशेष बैग में लोड किया जाता है। इनमें से तीन बैग ट्रैक्टर के साथ एक प्लेटफॉर्म पर रखे जाते हैं और अमूर्स्क जाते हैं, धातुकर्मियों के पास।

कुछ नंबर। जीओके को आपूर्ति किए गए अयस्क से औसतन 85-87.5% सोना बरामद होता है। प्लवनशीलता सांद्रता में अब 5 नहीं, बल्कि 50 ग्राम मूल्यवान धातु प्रति टन होती है। इस प्रकार, एक मानक बैंक पिंड में सोने की लगभग उतनी ही मात्रा होती है जितनी कच्चे माल को 6 ट्रेलरों पर प्रत्येक 42 टन भार के साथ ले जाया जाता है। प्रभावशाली!

अणु एडवेंचर्स

केवल अमूर हाइड्रोमेटेलर्जिकल कॉम्बिनेशन हमें इस सवाल का जवाब देता है कि आखिर कैसे, सोने को लगातार खोल से हटाया जाए। यहां, पॉलीमेटल के स्वामित्व वाले एक उद्यम में, तथाकथित आटोक्लेव तकनीक का पहली बार रूसी सोने के खनन में उपयोग किया गया था। आटोक्लेव वास्तव में एक भट्ठी है: एक लंबा, क्षैतिज स्टील सिलेंडर, आंतरिक रूप से एक एसिड प्रतिरोधी झिल्ली और अस्तर के साथ कवर किया जाता है - गर्मी प्रतिरोधी और एसिड प्रतिरोधी ईंटों की तीन परतें।

पल्प (गर्म पानी के साथ प्लवनशीलता का मिश्रण) और शुद्ध ऑक्सीजन को दबाव में आटोक्लेव में खिलाया जाता है, और सल्फर ऑक्सीकरण की एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है। पाइराइट्स और आर्सेनोपाइराइट्स विघटित हो जाते हैं, और मिश्रण में मुक्त सोना दिखाई देता है। नीचे दी गई तस्वीर में सबसे शानदार क्षण है: ब्राउन कैथोड अवक्षेप को हल्के पीले डोरे मिश्र धातु में पिघलाया जाता है। गर्म धातु को सिरेमिक मोल्ड्स (मोल्ड्स) में डाला जाता है।

लेकिन इतना ही नहीं: आगे एक वास्तविक रासायनिक थ्रिलर है। बाष्पीकरण के बाद (जहां घोल का तापमान और दबाव तेजी से गिरता है), मिश्रण को बेअसर करने के लिए भेजा जाता है - प्रतिक्रिया के दौरान बनने वाले सल्फ्यूरिक एसिड को हटाने के लिए। साइनाइडेशन आगे है (जो अंततः संभव हो जाएगा), और सल्फ्यूरिक एसिड, जब समाधान में अलग हो जाता है, तो एक सकारात्मक हाइड्रोजन आयन बनता है।

साइनाइड के साथ मिलने पर, हाइड्रोजन आसानी से साइनाइड आयन (CN) के साथ मिलकर हाइड्रोसायनिक एसिड (HCN) बनाता है, जो वाष्पित हो जाएगा। इसलिए, सल्फ्यूरिक एसिड को बेअसर करके हटा दिया जाना चाहिए, और उसके बाद ही, साइनाइडेशन के दौरान, सोना एक आयन - डाइसाइनॉरेट बना सकता है। आवेशित, ये आयन विशेष रूप से लुगदी में जोड़े गए सक्रिय कार्बन से चिपक जाते हैं। यह सब सोखना कहा जाता है, लेकिन desorption स्तर पर, NaOH क्षार समाधान सचमुच कोयले से सोने वाले आयनों को निकालता है, जो इलेक्ट्रोलाइज़र को भेजे जाते हैं।

वहां डाइसायनोऑरेट विघटित हो जाता है और अंत में शुद्ध सोना कैथोड पर जमा हो जाता है। भूरे रंग के तलछट को गलाने के लिए भेजा जाता है और वहां यह हल्के पीले रंग के भारी सिल्लियों में बदल जाता है, जो किनारे के आकार का होता है। लेकिन यह अभी भी सोना नहीं है, बल्कि तथाकथित डोर मिश्र धातु है, जहां लगभग 90% सोना, कुछ प्रतिशत चांदी, और निकल और तांबा भी है। ये धातुएं एक-दूसरे से इतना प्यार करती हैं और एक-दूसरे में इतनी आसानी से घुल जाती हैं कि रिफाइनिंग के दौरान ही 999 कैरेट सोने को अलग करना संभव है। लेकिन एक और कंपनी रिफाइनिंग में लगेगी। पॉलीमेटल के सोने के खनिक और धातुकर्मी मुख्य काम करते हैं।