Ինչպես է ոսկին դուրս մղվում մոլորակից

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Հետախույզը ափից կամ գետի հատակից վերցնում է մեկ կամ երկու բահ հող, այն գցում գոգավոր հատակով սկուտեղի մեջ, այնուհետև երկար ժամանակ լվանում է կավը, ավազը և խճաքարերը ջրի մեջ՝ ուշադիր նայելով։ ցեխոտ կախոցի մեջ - ինչ-որ բան չի՞ փայլի: Պարգևը ավազի մի քանի դեղին հատիկ է սկուտեղի հենց ներքևում: Կամ մի փոքրիկ բեկոր, եթե բախտդ բերի…

Դե, հիմա մենք կպատմենք մեկ այլ պատմություն ոսկու արդյունահանման մասին: Պատմություն, որը գրեթե ոչ մի կապ չունի վերը նշվածի հետ։

Խիստ ասած, մաքուր ոսկին գոյություն ունի զուտ տեսականորեն: Նույնիսկ 999,9 ոսկու մեջ, որից պատրաստվում են բանկային ձուլակտորներ, կա, ինչպես կարելի է հասկանալ ցուցանիշից, տասը հազարերորդական կեղտը։ Բայց այդպիսի ոսկին արդյունաբերական արտադրանք է։ Բնության մեջ նման բան գտնելու մասին մտածելու կարիք չկա։

Ոսկու ավազը, որը լվացվում է հետախույզներով կամ մեխանիկացված փորով, իրականում պարզապես հումք է, խտանյութ, որը կհալվի մեկից ավելի անգամ և կենթարկվի տարրալուծում-տեղում (զտման) մինչև մաքրվելը բազմաթիվ կեղտերից։ Եվ այնուամենայնիվ, ավելի հեշտ է աշխատել պլասեր ոսկու հետ, քան առաջնային հանքավայրերի ոսկու հետ, որտեղ դեղին մետաղը մնում է ժայռի մեջ, հազվադեպ՝ երակների և հաճախ անզեն աչքով անտեսանելի մանրադիտակային մասնիկների տեսքով։, նուրբ ցրված փոշին։

Վերջին դեպքում, սկուտեղները, փորվածքները և ցանկացած այլ գործիք անօգուտ են. օգնության համար անհրաժեշտ է դիմել քիմիայից:

Ցեղատեսակի համառություն

Դասական մեթոդը մանրացված հանքաքարի վերամշակումն է նատրիումի ցիանիդի ջրային լուծույթով թթվածնի առկայությամբ (ցիանացում)։ Ոսկին իրականում լվանում է հանքաքարից. նրա ատոմը լուծույթում միանում է ածխածնի և ազոտի հետ մեկ իոնի: Այնուհետև լուծույթից նստեցնում են ոսկին (մի շարք կեղտաջրերի, հիմնականում՝ արծաթի հետ միասին)։

Բայց ամենադժվար դեպքը, այսպես կոչված, հրակայուն հանքաքարերն են։ Դրանցում մի քանի միկրոն տրամագծով ոսկու փոշու հատիկներն ընդգրկված են պիրիտից (ծծմբի և երկաթի միացություններ) կամ արսենոպիրիտից (երկաթ, ծծումբ, մկնդեղ) կազմված սուլֆիդային թաղանթների մեջ։ Խնդիրն այն է, որ սուլֆիդային թաղանթները չեն թրջվում կամ չեն լուծվում ջրով, ուստի հրակայուն հանքաքարի ուղղակի ցիանիդացումը գրեթե ոչինչ չի տա:

Պետք է ինչ-որ կերպ ջարդել այս պատյանը և դրանից հանել փոշու թանկարժեք մասնիկը… Կամ գուցե չարչարվել պետք չէ. ինչո՞ւ են վատ հին լավ սկուտեղներն ու փորվածքները: Անհրաժեշտ է! Ամբողջ աշխարհում պլասերային հանքավայրերը մոտ են սպառմանը, և աշխարհի ոսկու հիմնական մասն արդեն արտադրվում է հանքաքարերից, այդ թվում՝ հրակայուն հանքաքարերից:

Ոսկի և սառույց

Հենց այս տեսակի հանքաքարերն են արդյունահանվում Albazino Resources Mining and Processing Plant-ի (GOK) տեղում, որը պատկանում է ռուսական Polymetal ընկերությանը, որը մեծությամբ երկրորդն է Ռուսաստանում ոսկու արդյունահանման առումով: Ահա բարակ տայգայով պատված բլուրների եզրը՝ Խաբարովսկի հսկայական երկրամասի գրեթե անմարդաբնակ անկյունը։

Հանքաքարի արտադրությունից, որտեղ բացառապես ռոտացիոն սկզբունքով աշխատում է 1,2 հազար աշխատակից, մինչև մոտակա բնակավայրը ավելի քան հարյուր կիլոմետր կա։ Ամուրսկ քաղաքը, որտեղ ԳՕԿ-ի արտադրանքը վերամշակվում է տեղի հիդրոմետալուրգիական գործարանում, մոտ չորս հարյուր կիլոմետր է։

Ամուրսկից Ալբազինո ճանապարհը մոտ երկու երրորդը սալահատակ է, և նույն երկու երրորդը անցնում է խիտ տայգայով: Հարյուրավոր կիլոմետրեր՝ առանց բնակավայրերի, գազալցակայանների, ճամփեզրի սրճարանների և բջջային կապի։

Այստեղ վարորդի ուղեկիցը վոկի-թոլկի է: Երթևեկության մասնակիցները լսում են նույն հաճախականությունը՝ անհրաժեշտության դեպքում «հարևաններին» ճանապարհին տիրող իրավիճակի մասին ինչ-որ տեղեկություն փոխանցելու, ինչ-որ բանի մասին զգուշացնելու, օգնություն խնդրելու համար։Արտաքին աշխարհ կարելի է հասնել միայն արբանյակային հեռախոսից, բայց սա բոլորի համար մատչելի շքեղություն չէ:

Մոտ 50 կմ հեռավորության վրա Ալբազինո տանող ճանապարհը փակված է արագ և հոսող Ամգուն գետով, որը Ամուրի վերջին խոշոր վտակն է՝ մինչև այն հոսել Խաղաղ օվկիանոս: Ամռանը կա լաստանավ, իսկ ձմռանը՝ սառցե անցում։ Անցումը հատուկ ամրացվում է՝ վրան ջուր լցնելով և սառույցի լրացուցիչ շերտ սառեցնելով, որպեսզի ձմռանը գետը հանգիստ անցնեն ոչ միայն մեքենաներով, այլև 42 տոննա ֆլոտացիոն խտանյութով (ԳՕԿ-ի արտադրանքով) բեռնված տրակտորներով՝ կցանքներով։.

Նվերներ աղիքներից

Տեղական բլուրները բարձր չեն, բայց մոլորակային մասշտաբի գործընթացի մասնակիցներ են։ Ամերիկան և Եվրասիան աստիճանաբար բախվում են միմյանց՝ ստեղծելով հսկայական սեյսմիկ լարվածություն Խաղաղ օվկիանոսի ողջ պարագծի երկայնքով։

Այս պարագիծը կոչվում է Խաղաղ օվկիանոսի կրակի օղակ: Ռուսական Հեռավոր Արևելքում ցամաքային ծալքերը նույնպես առաջացել են մայրցամաքային և օվկիանոսային թիթեղների բախման հետևանքով: Եվ իհարկե, այս հատվածներում հրաբուխներ են ժայթքել։ Նրանք հեղուկ մագմայի հետ միասին ոսկին խորքից տեղափոխում էին մակերես՝ ստեղծելով ապագա հանքավայրեր։

Հինավուրց հրաբխային կալդերայի հետքեր (հրաբխ, որը փլուզվել է դեպի ներս) նույնպես հայտնաբերվել են Ալբազինոյի հանքավայրի տարածքում։

Հակասինկլինորիումի խորքերում, «երիտասարդ» չորրորդական հանքավայրերի շերտի տակ (կավ, կավ) կան նստվածքային ապարներ, ինչպիսիք են ավազաքարերը - դրանք առաջացել են ավելի հնագույն լեռների եղանակային եղանակի արդյունքում: Այստեղ-այնտեղ նստվածքային ապարները ներքևից վեր կտրված են նեղ ժայռերով՝ մագմայի փորոտիքներից դուրս սեղմված սեպերով: Հենց այս ժայռերի մեջ են երկրաբանները գտնում ոսկու մարմիններ։

տոննա և գրամ

Ոչ վաղ անցյալում մենք պղնձի հանքավայրից մի հաշվետվություն հրապարակեցինք և ասացինք, որ հանքի մեթոդով արդյունահանվող պղնձի հանքաքարը պարունակում է ընդամենը 3% պղինձ։ Թվում էր, թե սա շատ քիչ է. ընդամենը 30 կգ արժեքավոր մետաղ մեկ տոննա արդյունահանված քարի համար: Հանքաքարը, որը արդյունահանվում է Albazino Resources-ում, պարունակում է միջինը 00005% ոսկի, այլ կերպ ասած՝ 5 գ մեկ տոննայի համար։

Արդյո՞ք դա իսկապես ծախսարդյունավետ է: Ոսկու ներկայիս համաշխարհային գնով (մոտ 1600 դոլար մեկ տրոյական ունցիայի դիմաց՝ 31,1 գ), դա բավականին է։ Բայց դա տպավորիչ է հնչում. ստանդարտ բանկային ոսկու ձուլակտորում (մոտ 12 կգ) այնքան թանկարժեք մետաղ կա, որքան 27 հանքաքարով հանքաքարով արդյունահանող ինքնաթափ բեռնատարներում՝ յուրաքանչյուրը 90 տոննա տարողությամբ: Իրականում ձուլակտոր ստանալու համար ավելի շատ բեռնատարներ կպահանջվեն. հանքաքարից ոսկու հարյուր տոկոսով արդյունահանման արդյունաբերական մեթոդներ դեռ չկան։

90 տոննա կշռող ինքնաթափ մեքենաներն օգտագործվում են քարհանքերում, որտեղ ոսկին արդյունահանվում է բաց հանքում: Այստեղ կան մի քանի մասնագիտություններ, և բոլորն էլ կանացի անուններով են կոչվում։

Այսօրվա ամենաարդյունավետը Անֆիսան է, Օլգայի քարհանքն արդեն մշակված և փակված է։ Քարհանքի կյանքը սկսվում է երկրաբանական հետախուզմամբ, որն իրականացվում է միջուկի հորատման մեթոդներով, երբ ժայռից գլանաձև նմուշ է հորատվում, իսկ հատումները, երբ վերլուծվում են ջրհորից հանված մանրացված ապարը (սա ավելի հեշտ է և ավելի էժան մեթոդ): Երկրաբանների տվյալները ուղարկվում են հանքարդյունաբերության պլանավորման բաժին, որտեղ ծրագրային ապահովման միջոցով կառուցվում է հանքաքարի առաջացման մոդելը և ստեղծվում հանքաքարի արդյունահանման տնտեսապես առավել մատչելի սխեման: Այնուհետեւ սկսվում է քարհանքի ստեղծման աշխատանքները։

Առաջին քայլը վերբեռնվածության հեռացումն է` հանքաքարի հորիզոնները ծածկող հողը: Դե, ապա մեթոդաբար, ամեն օր ժայռի այս կամ այն հատվածում հորատվում են հորեր, որոնք լցված են պայթուցիկներով, և փոքր ստուգումից հետո էքսկավատորներն ու աղբատարները գալիս են պայթեցման վայր՝ ընտրելու հանքաքարը և տանելու այն։ տեղական լեռնահանքային և վերամշակող գործարան:

Քարհանքը զարգանում է դեպի ներքև, նրա մեղմ թեքված կողմերը համակենտրոն եզրերով զուգակցվում են դեպի կենտրոն. հորիզոնների միջև «դարակներ» են մնացել: Դրանցից մի քանիսը նեղ են և ծառայում են միայն հանքավայրի կառուցվածքային ամրությանը, մյուսներն օգտագործվում են որպես տեխնոլոգիայի տրանսպորտային ուղիներ։Քարհանքը՝ հռոմեական ամֆիթատրոնի պես հոյակապ, ամուր տպավորություն է թողնում, որը կարող է խաբուսիկ լինել: Հետևաբար, քարհանքի կողքերը մշտապես սկանավորվում են հատուկ ռադարի միջոցով, որը կարող է հետևել ժայռերի ամենափոքր շարժումներին: Այսպես ավելի հանգիստ է։

Քարհանքերը հասնում են 200–300 մ խորության, բայց առավել հաճախ հանքաքարի մարմինն ունի նեղ երկարավուն ձև և շարունակվում է ավելի ցածր: Տեսականորեն, դուք կարող եք ավելի խորը քարհանք ստեղծել, բայց կողմերի մեղմ թեքությանը դիմակայելու համար դուք պետք է փորեք հսկայական տրամագծով գունդ և շատ ժամանակ և էներգիա ծախսեք ամբողջովին ավելցուկային ժայռերը պեղելու համար: Ելք? Ստորգետնյա հանքարդյունաբերություն.

Ստորգետնյա Toyota-ի վրա

Օլգայի բաց հանքի հատակին, որտեղ ավարտվել է բաց հանքի արդյունահանումը, կա Albazino Resources ստորգետնյա թագավորության մուտքերից մեկը։ Օձաձև ճանապարհի խորքերը մեզ քշում է «չսպանվող» Toyota Land Cruiser 70-ը, որը հատուկ ձևափոխված է կանադական ֆիրմաներից մեկի կողմից՝ հանքի աշխատանքներով ճանապարհորդելու համար: Ստորև ներկայացված է հանքավայրի սովորական կյանքը. հորատման սարքերը անցք են անցկացնում պայթուցիկ նյութեր տեղադրելու համար, կծկված շերեփ մեքենաները հանում են մանրացված հանքաքարը և այն տեղափոխում հատուկ հանքային աղբատար մեքենաներ:

Եթե հանքաքարը պատկերացնենք որպես մի տեսակ սյուն, որը գնում է դեպի խորքերը, ապա դրա մշակումն իրականացվում է հետևյալ կերպ. Նախ, թեք թեքահարթակները (այդ նույն օձերը) թափանցում են հանքաքարի կողքերի բացահանքի հատակից (թափոն ապարների մեջ): Այնուհետև ելքերի միջև (նաև շրջանցելով հանքաքարը) կատարվում են տրանսպորտային շեղումներ կամ պարզապես թունելներ։ Իսկ հիմա նրանցից դեպի հանքաքարի վազք-օրթներ:

Մեքենաները մտնում են դրանց մեջ և «սյունակի» մի ամբողջ հատվածը վերածում մանրացված քարի, որը դուրս է բերվում դեպի սար։ Բայց հսկայական արդյունահանված խոռոչը թողնելը վտանգավոր է, ուստի մինչ հանքափորները իջնեն հաջորդ հորիզոնը արդյունահանելու համար, ընտրված հանքաքարից մնացած դատարկությունները լցվում են բետոնով: Հարավային Աֆրիկայում կա Մպոնենգի ոսկու հանքավայրը, որն իջնում է չորս կիլոմետր:

Ալբազինոյում խորությունների կարգն ավելի համեստ է՝ հարյուրավոր մետրեր, սակայն ստորգետնյա ներթափանցման ընդհանուր երկարությունը տպավորիչ է։ 2009 թվականից ի վեր հանքափորներն անցել են ավելի քան 100 կմ թունելներ։

Փրփուր քար

Անկախ նրանից, թե վերցված է քարհանքից, թե արդյունահանված հանքավայրում, հանքաքարը հայտնվում է հանքաքարի վերամշակման գործարանի կողքին գտնվող կույտերում (կույտերում): Հանքաքարը կարող է լինել սև, մոխրագույն, համարյա սպիտակ, շագանակագույն, բայց դրա վրա տեսողականորեն ոսկու հետքեր չեն նկատվում, և անհնար է այն տեսանելի կերպով տարբերել թափոններից: Այնուամենայնիվ, գույնը միակ տարբերությունը չէ:

Մեկ տոննայի համար միջինը մոտ 5 գ ոսկի, այստեղ հայտնաբերվում են 2 գ կամ ավելի ցածր մինչև 3 կգ մեկ տոննայի համար հանքաքարեր: Հումքը տարբերվում է նաև ուժով և արդյունահանվողությամբ։ Աշխատանքում տարբեր որակի հանքաքարեր օգտագործելու համար, բայց պլանային ցուցանիշների շրջանակներում արտադրանք (ֆլոտացիոն խտանյութ) արտադրելու համար գանձվում են տարբեր հանքաքարեր, այսինքն՝ խառնվում են որոշակի համամասնությամբ։

ՔԱԿ-ում տեղի ունեցողի էությունը կարելի է ամփոփել երկու բառով՝ մանրացում և ֆլոտացիա։ Առավելագույն ավելցուկը կտրելու և հումքից հնարավորինս շատ մանր ոսկի պարունակող մասնիկներ հանելու համար հանքաքարը, ավելի ճիշտ՝ ցեխաջրային կախոցը, մանրացնում են հսկայական թմբուկների մեջ՝ բարձր ամրության գնդերի առկայության դեպքում։ պողպատ. Հղկման արտադրանքն ուղարկվում է կոպիտ և նուրբ ֆրակցիաների ցիկլոնավորման (պտույտի բաժանման):

Լավագույն փոշին գնում է ֆլոտացիայի, կոպիտ ձավարեղենը՝ նորից մանրացնելու: Ոսկին շրջապատող սուլֆիդային թաղանթները, ինչպես արդեն նշվեց, ջրով չեն թրջվում: Սա խնդիր է ոսկու քիմիական վերականգնման համար, սակայն հարստացման համար, որը հիմնված է հիմնականում ֆիզիկական գործընթացների վրա, թերությունը դառնում է առավելություն: Ցելյուլոզը հագեցած է օդով, դրան ավելացվում են բարձր մոլեկուլային քաշի սպիրտների փրփրացող միացություններ։

Փուչիկները շրջապատում են սուլֆիդային «պատիճները» և բարձրացնում դրանք դեպի վեր։ Արժեքավոր փրփուրը լիցքաթափվում է, և հանքաքարը, որը դեռ գտնվում է ֆլոտացիոն մեքենայում, գնում է վերամշակման և նորից ֆլոտացիայի։Ամբողջ բազմափուլ գործընթացի արդյունքը փրփուրից քամված պինդ տիղմ է (տորթ), որը կոչվում է ֆլոտացիոն խտանյութ: Վերջին փուլը չորանում է թմբուկի մեջ, որտեղ տորթը հասցվում է 6% ստանդարտ խոնավության: Չոր խտանյութը լցնում են 14 տոննա հումք պարունակող հատուկ պարկերի մեջ։ Այս պարկերից երեքը տրակտորով դնում են հարթակի վրա և գնում Ամուրսկ՝ մետաղագործների մոտ։

Մի քանի թվեր. ԳՕԿ-ին մատակարարվող հանքաքարից արդյունահանվում է միջինը 85–87,5% ոսկի։ Ֆլոտացիոն խտանյութն այլևս պարունակում է ոչ թե 5, այլ 50 գ արժեքավոր մետաղ մեկ տոննայի համար։ Այսպիսով, ստանդարտ բանկային ձուլակտորը պարունակում է մոտավորապես նույն քանակությամբ ոսկի, որքան հումքը, որը տեղափոխվում է 6 կցասայլերով՝ յուրաքանչյուրը 42 տոննա բեռնվածքով։ Տպավորիչ!

Մոլեկուլային արկածներ

Միայն Ամուրի հիդրոմետալուրգիական կոմբինատն է մեզ պատասխան տալիս այն հարցին, թե, ի վերջո, ինչպես կարելի է հեռացնել ոսկին կայուն պատյանից։ Այստեղ՝ «Պոլիմետալ»-ին պատկանող ձեռնարկությունում, այսպես կոչված, ավտոկլավի տեխնոլոգիան առաջին անգամ կիրառվել է ռուսական ոսկու արդյունահանման մեջ։ Ավտոկլավը իրականում վառարան է. երկար, հորիզոնական պողպատե գլան, ներսից ծածկված է թթվակայուն թաղանթով և երեսպատմամբ՝ ջերմակայուն և թթվակայուն աղյուսների երեք շերտ:

Ցելյուլոզը (ֆլոտացիոն խտանյութի խառնուրդ տաք ջրի հետ) և մաքուր թթվածինը ճնշման տակ սնվում են ավտոկլավ, և առաջանում է ծծմբի օքսիդացման էկզոտերմիկ ռեակցիա: Պիրիտները և արսենոպիրիտները քայքայվում են, և ազատ ոսկին հայտնվում է խառնուրդում: Ստորև բերված լուսանկարում ամենադիտարժան պահն է՝ շագանակագույն կաթոդի նստվածքը հալվում է բաց դեղին Doré համաձուլվածքի: Տաք մետաղը լցվում է կերամիկական կաղապարների (կաղապարների) մեջ։

Բայց սա դեռ ամենը չէ. առջևում իսկական քիմիական թրիլլեր է: Գոլորշիացնողից հետո (որտեղ ցեխի ջերմաստիճանը և ճնշումը կտրուկ իջնում են), խառնուրդն ուղարկվում է չեզոքացման՝ ռեակցիայի ընթացքում առաջացած ծծմբական թթվի հեռացման։ Առջևում ցիանիդացումն է (որը վերջապես հնարավոր կդառնա), իսկ ծծմբաթթուն, լուծույթում տարանջատվելով, ձևավորում է դրական ջրածնի իոն։

Երբ հանդիպում է ցիանիդին, ջրածինը հեշտությամբ միանում է ցիանիդ իոնի (CN) հետ՝ առաջացնելով հիդրոցյանաթթու (HCN), որը գոլորշիանում է։ Ուստի ծծմբաթթուն պետք է հեռացնել չեզոքացման միջոցով, և միայն դրանից հետո ցիանացման ժամանակ ոսկին կարող է առաջացնել իոն՝ դիցիանոավրատ։ Լիցքավորված այս իոնները կպչում են ակտիվացված ածխածնի վրա, որը հատուկ ավելացված է միջուկին: Այս ամենը կոչվում է սորբցիա, սակայն կլանման փուլում NaOH ալկալիների լուծույթը բառացիորեն ածուխից մաքրում է ոսկի պարունակող իոնները, որոնք ուղարկվում են էլեկտրոլիզատոր։

Այնտեղ դիցիանոավրատը քայքայվում է և վերջապես մաքուր ոսկին նստում է կաթոդի վրա: Դարչնագույն նստվածքն ուղարկվում է հալման և այնտեղ վերածվում է բաց դեղին քթանցքի ծանր ձուլակտորների, որոնք նման են ափին: Բայց սա դեռ ոսկի չէ, այլ այսպես կոչված Dore համաձուլվածքը, որտեղ կա մոտ 90% ոսկի, մի քանի տոկոս արծաթ, ինչպես նաև նիկել և պղինձ: Այս մետաղներն այնքան են սիրում միմյանց և այնքան հեշտությամբ են լուծվում միմյանց մեջ, որ 999 կարատանոց ոսկին հնարավոր է մեկուսացնել միայն զտման ժամանակ։ Սակայն վերամշակմամբ կզբաղվի մեկ այլ ընկերություն։ Հիմնական աշխատանքն արել են «Պոլիմետալի» ոսկու հանքագործներն ու մետալուրգները։