Добыча золота началась еще в древние времена. За всю историю человечества было добыто примерно 168,9 тыс. тонн благородного металла, почти 50% которого уходит на разнообразные ювелирные изделия. Если все добытое золото собрать в одном месте, то образовался бы куб высотой с 5-этажный дом, имеющий ребро - 20 метров.

«Золотая история»

Золото - металл, с которым человечество познакомилось как минимум 6500 лет назад. Самым древним считается клад, найденный в Варненском некрополе, который находится в Болгарии, и датированы изделия 4600 годом до н.э.

Золото играло важную роль на протяжении всей истории человечества, оно до сих пор считается надежным капиталовложением. Приходили и уходили валюты, но оно остается универсальным и стабильным эталоном уже тысячи лет.

Владеть этим металлом всегда было престижно. Количеством золота оценивалось не только благосостояние, от него зависело и положение в обществе. Так происходит и по нынешнее время.

Именно золото часто было причиной войн и преступлений, но одновременно оно сыграло огромную роль в прогрессе человечества в общем. На его основе начала складываться кредитно-денежная система, создавались культурные ценности и архитектурные шедевры, которые бесценны и до сих пор всех поражают. Благодаря стремлению произвести этот металл учеными были получены многие химические элементы, а золотые лихорадки помогали открывать и осваивать новые земли.

Как добывают золото в России

В верхней коре земного пласта золото содержится в маленьких количествах, но таких месторождений и участков довольно много. Россия находится на 4 месте в рейтинге по его добыче и имеет 7% от мировой доли.

Промышленным способом золото начали добывать в 1745 году. Первый рудник был открыт крестьянином Ерофеем Марковым, который сообщил о его местонахождении. Впоследствии его стали называть Березовским.

На сегодняшний день в России существуют 16 компаний, которые добывают этот драгоценный металл. Лидером является компания «Полюс Золото», которая имеет 1/5 часть от доли всего рынка добычи. Старательные артели в основном добывают металл в Магаданской, Иркутской и Амурской областях, на Чукотке, Красноярском и Хабаровском краях.

Добыча золота - процесс сложный, трудоемкий и дорогостоящий. Сокращают такие затраты методом закрытия малодоходных и нерентабельных рудников. Уменьшение объема и внедрение новых технологий, сберегающих капитал, - вполне эффективные меры.

Процесс добывания золота

Пока проходили века, процесс добычи этого металла постоянно менялся. Изначально была популярна добыча золота вручную. Старатели получали золотой песок благодаря нехитрым примитивным приспособлениям. В лоток набирали речной песок, а затем встряхивали его в потоке воды, песок смывало, а крупинки металла оставались на дне, так как они более тяжелые. Этим способом пользуются часто и в нынешнее время.

Однако и это не единственный процесс добычи. Например, раньше вдоль рек можно было частенько найти золотые самородки. Их выбрасывало на сушу при размытии золотоносных жил естественным путем. Однако уже к ХХ веку богатых россыпей не осталось, и золото научились добывать из руды.

Сейчас добыча золота вручную практикуется редко, процесс полностью механизирован, но в то же время он очень сложный. Рентабельным считается месторождение, в котором на одну тонну приходится 3 г золота. При содержании в нем 10 г оно считается богатым.

Еще несколько лет назад часто применялся такой способ, как амальгамирование, который основан на особом свойстве ртути обволакивать золото. На дно бочки помещали ртуть, затем в ней встряхивали золотоносную породу. В результате даже самые мелкие частицы золота просто прилипали к ней. После этого ртуть отделяли от пустой породы, и при сильном нагревании золото отслаивалось. Однако этот способ имеет и недостатки, так как ртуть сама по себе очень токсична. При этом золото она отдает все же не полностью, так как уж совсем крохотные частицы драгоценного металла плохо смачиваются.

Второй способ более современный - золото выщелачивают цианидом натрия, который способен даже самые мелкие частицы перевести в цианистые водорастворимые соединения. А уже из них потом при помощи реактивов и извлекается золото. Этим способом можно получать драгоценный металл даже из уже что делает их снова рентабельными.

Получение золота дома

Добыча золота вручную возможна и в домашних условиях. Для того чтобы добывать его, не нужно ехать на прииски и часами трясти лотками. Есть более спокойные и цивилизованные методы. Вокруг очень много предметов, которые содержат золото. К примеру, старые советские часы в своих желтых корпусах содержали настоящий чистейший драгметалл без примесей.

Для того чтобы его оттуда достать, необходимо просто скупать такие часы в очень больших количествах. Затем понадобятся пластмассовые ведро и тазик, электроплитка, лезвия для бритвы, стеклянная термостойкая кастрюля, кисточка и х/б ткань для фильтрования, резиновые перчатки и влагораспылитель. Из химикатов нужны азотная и соляная кислоты.

Переработка начинается, когда у вас на руках уже есть 300 корпусов. Процесс займет всего 4 часа, при этом вы израсходуете 4 литра кислоты. Из такого количества корпусов можно получить 75 грамм чистого золота.

Кто бы мог подумать, но все, даже дети, ежедневно носят в карманах и сумках золото. Все просто - каждая сим-карта для мобильного телефона содержит некоторое количество драгметалла. Его можно извлечь и оттуда. Делается это двумя способами: электролизом или вытравливанием. Для последнего необходим химический реактив «царская водка».

Самым простым методом считается именно вытравливание, при котором золото получают благодаря химической инертности драгметалла, а именно - его способности вступать в реакции с другими элементами. Для вытравливания потребуется окислитель «царская водка», который делается из концентрированных кислот: соляной и азотной. Жидкость имеет оранжево-желтый цвет.

Золото из воды

Добыча золота возможна и из воды. Оно содержится и в ней, причем в любой: канализационной, морской, водопроводной, но в очень небольших количествах. Например, в морской оно существует в пропорции 4 мг на тонну. Несмотря на это, добывать его все же можно при помощи негашеной извести, которой потребуется всего тонна на 4,5 тыс. тонн воды.

Для того чтобы получить из морской воды золото, потребуется смешать ее с известковым молоком. Через некоторое время жидкость нужно выпустить обратно в море, а уже из осадка извлекать драгметалл. Кировские инженеры предлагают еще один безотходный способ, при котором известь заменяется золой тепловых электростанций. Этот метод считается наименее затратным из всех известных.

Золотые бактерии

В Канаде ученые вообще обнаружили бактерии, которые способны выделять золото из различных растворов. Удивительно, не так ли? Например, бактерия Delftia acidovorans имеет вещество, которое как раз и выделяет драгметалл из раствора. И причина проста - она просто защищается, охраняя себя от ионов золота, которые для нее токсичны. Вторая бактерия Cupriavidus metallidurans, наоборот, накапливает его внутри себя.

Обе были найдены в 2006 году в «золотых» шахтах. Исследования канадцев показали, что бактериям, накапливаемым золото, удается избежать отравления за счет генной природы.

Драги

Добыча золота производится и при помощи драгов. Ими называют плавающие горнодобывающие машины, которые имеют землечерпательное, обогатительное или другое оборудование, обеспечивающее комплексную механизацию процесса добычи. Они обогащают полезные ископаемые и удаляют

Предназначение драгов - разрабатывать обводненные месторождения полезных ископаемых и извлекать ценные компоненты (золото, платину, олово и т.д.) Применяют их в основном на аллювиальных, делювиальных, глубинно- и прибрежно-морских осадочных и россыпных месторождениях. Исключение составляют лишь валунистые, крепкие горные породы и вязкие глины.

Виды драгов

Драги делят на два класса.

1. Морские, при помощи которых разрабатываются месторождения прибрежной зоны и глубинные рудники в озерах, океанах. Они монтируются на килевых буксируемых или самоходных судах, которые обеспечивают эксплуатацию при шторме.
2. Континентальные, которые используют для разработки месторождений на материках. Монтируются на плоскодонном судне.

Драги классифицируют по:

• виду энергии, которую используют приводные механизмы;
• глубинным выемкам пород в разрезе ниже уровня воды;
• роду аппарата (много черпаков с прерывистой цепью, со сплошной цепью, роторным комплексом, ковшом драглайна, грейферным ковшом);
• вместимости черпака (крупно-, средне- и малолитражные);
• способу маневрирования (канатно-якорные и канатно-свайные).

На территории РФ сейчас используют драги для добычи золота, в основном это происходит в Дальневосточном федеральном округе. Однако добыча таким методом может негативно сказаться на экосистеме, разрушить ландшафты рек, сильно загрязнить территорию, которая расположена вниз по течению.

Поэтому такой метод может использоваться лишь при тщательном соблюдении проектов разработки. Для их осуществления потребуется рекультивация земель, которые были нарушены горными работами, а также восстановление лесных массивов, почвы и растительности речных долин.

Как сделать драгу для добычи золота самостоятельно

Многие старатели, добывающие золото, хотели бы иметь собственную драгу, при этом значительно сэкономив на расходах, так как цены на это оборудование очень высоки. В таком случае проще всего сделать ее своими руками. Несмотря на то что материалы будут закупаться самые недорогие, все равно на создание драги потребуется некая сумма.

Изначально нужно составить списки и схемы сборки, для этого можно взять как пример самые известные драги для добычи золота на данный момент. В принципе, первый этап - изучение, чем больше вы о них будете знать, тем качественнее и лучше сделаете собственную.

Некоторые важные детали можно найти на обыкновенной свалке, причем приобрести их за бесценок, например, двигатель для аппарата. Далее нужно определиться с размером драги, чем она больше - тем большее количество грунта можно обработать, но ее вес и стоимость тоже будут выше, чем у небольшого собранного изделия.

Строить ее нужно с диаметром шланга до 12 см, чтобы можно было управиться с драгой самостоятельно. Самый оптимальный размер - это 10 см. Если нужен сжатый воздух, то необходимо приобрести воздушный компрессор, оборудование для дайвинга и воздухоприемный бак. Однако это не первая необходимость, сделать это можно уже потом.

Для того чтобы построить вожделенный аппарат, потребуются: двигатель с насосом, разнообразные инструменты (ножовка, молоток, гаечные ключи, отвертки). Не помешает приобрести сварочный аппарат. Покупать можно детали и б/у, но некоторые, особо важные и проблемно- или труднозаменимые, лучше все-таки приобрести новые в магазине.

Некоторые детали драги часто невозможно сделать собственными руками, поэтому их придется все же приобрести: двигатель, водяной насос, воздушный компрессор, шланг, рудопромывочный желоб. Именно последний является самой главной деталью, без него золото просто не захватывается, соответственно, весь построенный аппарат теряет смысл.

Раструб драги следует установить в голове шлюза для того, чтобы он направлял в него потоки воды и грунта. Всасывающий клапан забирает воду в помпу (это тоже одна из важных деталей). Если будет всасываться песок, то насос может быстро сломаться, поэтому драгировать без клапана нельзя.

Гидроэлеватор размещается на конце шланга, при этом вода подается к началу и создается разряжение. Здесь лучше всего использовать всасывающее сопло. Управлять на больших драгах элеватором трудновато, поэтому применение в основном идет на небольших машинах, если работа проходит на мелководье.

Плавучесть аппарата - отдельный этап создания драги. Обеспечить ее можно несколькими способами. Изначально использовали шины от грузовых автомобилей, весят они немного и стоят дешево. Единственное препятствие заключается в том, что достать их не так просто, как может показаться. Однако это был бы оптимальный вариант.

Сейчас многие производители драг используют Они довольно надежные, но и тяжелые. Тем не менее, и здесь есть множество вариантов. Некоторые драги, которые собираются в домашних условиях, имеют различные пластиковые понтоны. Один из интересных способов - когда используют пластиковые контейнеры или же бочки, емкость которых до 40 литров. Приобрести их можно совсем недорого. Если вам не жалко потратить большую сумму, но купить готовое, то тогда легче приобрести у производителя.

Еще одной важнейшей деталью, влияющей на плавучесть, считается рама. Именно на нее крепят мотор и рудопромывочный желоб. Если делать ее самостоятельно, то можно взять простые куски алюминия, которые легко отыскать на любой свалке. Обойдется это недорого, усилий почти не потребуется. Если рама получится плоской, то к ней просто крепятся шины от грузовика.

Проверить работу драги можно уже после полной ее сборки. Для этого берется две дюжины небольших кусков свинца, которые выравниваются и красятся в яркий цвет. В водоеме набирается грунт, и они помещаются туда. Вот как раз на нем и можно опробовать драгу. Посмотрите, сколько кусочков свинца вернулось после промывки породы. При нормальной работе драги потери возможны лишь до 2 кусков. Если свинца не хватает, то следует еще раз проверить всю сборку по схеме, и если потребуется, провести дополнительные улучшения.

Планы добычи золота в дальнейшем

Все меньше становится золотых месторождений, их открывают сейчас в основном в ЮАР, другие значительно истощаются, а залежи с пониженным и средним содержанием драгметалла разрабатывать просто невыгодно.

По прогнозам специалистов, запасы полезных ископаемых, которые содержат золото, можно будет разрабатывать еще лет 50. Потом они закончатся. Просто потому, что человечество в последние десятилетия очень интенсивно добывает золото. И становится его в природе все меньше и меньше. Теперь нам предстоит за ближайшие годы найти новые возможности добычи этого металла. Самым перспективным методом считают технологию выщелачивания золота.

В последние годы много говорят об освоении океана как еще об одном способе добычи золота. Морских россыпей, залежей очень много, а вот дно еще полностью не изучено. Возможно, что именно в океане скрыта большая часть месторождений драгоценного металла. Нашим потомкам предстоит это выяснить.

.. 70 71 72 73 74 75

Глава XV ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА ИЗ МОРСКОЙ ВОДЫ

Уже давно известно, что мировой океан содержит миллиарды тонн полезных ископаемых и ценных металлов, таких, как золото, уран, медь и др. .

Хотя в общем во всей гидросфере планеты среднее содержание золота составляет не более 1-10-в%, в океанах (минерализованной части гидросферы) среднее содержание золота достигает 5 мг/м3-При этом установлено, что концентрации золота в морской воде не везде одинаковы, и в промышленно извлекаемом количестве золото находится в соленых водах только на весьма ограниченных участках и чаще в прибрежных водах.

После установления этого факта, начиная с 1901 г. по настоящее время тщательно изучаются генезис и топография распространения золота в морской воде. Так, еще в 1901 г. Вагнер, применяя сложный метод анализа, определил в некоторых прибрежных водах США содержание золота 16 мг/т и серебра 1900 мг/tn . При этом отметил обогащение золотом некоторых живых организмов и растений, обитающих в морях, а также их остатков. В частности, в тонне морских водорослей и плавающих органических остатков было обнаружено около 200-300 мг золота, а в шести пробах морских донных отложений, взятых с глубины 89-1986 м, Вагнер определил содержание золота в среднем 110 мг/т и серебра 1070 мг/т.

Хабер и Аррениус в 1923 г. установили весьма низкое содержание золота в водах Атлантического океана у берегов Северной Европы. В это же время Юсада зафиксировал в прибрежных водах Тихого океана у Японии содержание золота 3-20 мг/т-

Одновременно было установлено повышенное содержание золота в континентальных высокоминерализованных горячих источниках. Так, по свидетельству Лейда, содержание золота в горячем источнике штата Арканзас (США) составило 260 мг/т. Паркер же приводит величины содержания золота в воде Большого Соленого озера на Утаке ~360 мг/т, а в воде из озера Моно в Калифорнии - до 540 мг/т.

Используя данные большого числа ученых и исследователей, анализировавших морские воды различных районов земного шара в период с 1872 по 1964 гг., металлург-исследователь Панниер

составил сводную таблицу содержания золота в морской воде (табл. 24).

В настоящее время установлено, что золото в морской воде находится как в растворенном виде в галоидной (в основном, йодной) форме, так и в виде восстановленного, весьма тонкодисперсного (коллоидного) металла. При этом и ионизированное, и свободное металлическое золото, большей частью, адсорбировано на взвешенных минеральных частицах. Одновременно отмечена интересная особенность: повышенной концентрации золота в морской воде сопутствует и повышенная естественная радиоактивность. Это наиболее четко отмечено у побережья Нового Уэльса в Австралии, где с ростом радиоактивности содержание золота в морской воде поднимается до 250-300 мг/т.

После установления формы нахождения золота в морской воде и топографии его распространения в мировом океане, появилось много предложений о способах извлечения золота из морской воды. Большая часть информации в этой области исходила от отдельных лиц, и многие патенты, заявленные на основе этих исследований, весьма схожи между собой. Ниже кратко описаны перечисленные способы извлечения золота из морской воды.

Амальгамационный процесс и аппаратура для извлечения из морской воды золота в металлической форме были предложены еще в 1903 г.

Предварительно отфильтрованную морскую воду подавали насосом через трубку на дно конического воронкообразного сосуда, содержащего ртуть и разделенного перфорированными листами на множество секций (рис. 92). После приведения в контакт со ртутью, восходящий поток воды пропускали через сетку для улавливания тонкой пемзованной ртути, затем через перфорированные контактные листы и, наконец, через амальгамационный шлюз, расположенный в верхней части аппарата и предназначенный для полного улав-ливания амальгамированного золота из потока. Амальгаму обрабатывали общепринятыми методами (отжимка, отпарка и плавка).

Аналогичная аппаратура предложена Риттером1 и отличается тем, что тонкая ртуть и содержащееся в ней золото, миновавшие сетку, улавливаются в рифленом устройстве.

Ионная флотация

Как уже отмечалось выше (см. гл. IV), ионная флотация основана на способности некоторых гетерополярных соединений взаимодействовать с ионами тяжелых металлов, и в частности золота, с образованием флотируемого нерастворимого соединения. Наиболее известны в этом направлении работы, применительно к морской воде Себба (ЮАР) 189 J.

Сорбция

Одним из первых сорбентов для извлечения золота из морской воды были опробованы углеродсодержащие материалы. Так, в начале XX века Паркер установил, что вязкие углеродсодержащие материалы, такие как асфальт, битум, минеральная смола и другие имеют сродство к свободному золоту. На этом основании Паркер предложил улавливать тонкодисперсное (или, так называемое, плавучее) золото из морской воды путем избирательного его закрепления на твердых вязких углеродсодержащих постелях, нанесенных на бруски и планки, установленные в потоке. Обеспечение непрерывного контакта свежей воды с вязким материалом должно осуществляться действием приливов и отливов моря .

Однако большинство исследователей считает, что из числа углеродсодержащих сорбентов наиболее интересны для сорбции золота из морской воды активированные угли.

Пионеры этого направления - немецкие исследователи Нагель и Баур (1912-1913 гг.), предложили для сорбции золота из морской воды использовать кокс, древесный и животный уголь и некоторые другие адсорбенты. В проведенных экспериментах морскую воду после предварительного осветления с использованием песочного фильтра (для удаления суспензированного материала и желатинистых микроорганизмов) пропускали через фильтрующую постель кокса, угля или другого углеродсодержащего материала по методу свободной перколяции или восходящей фильтрации (рис. 93). Обогащенный адсорбент периодически удаляли и проплавляли.

Для снижения затрат на перекачку морской воды предложено использовать перфорированные контейнеры с постелью адсорбента на борту судна, или береговые чаны с ложным днищем и слоем адсорбента, покрытого проволочной или тканевой сеткой, заполняемые действием приливов.

Параллельно с использованием классического адсорбента (активных углей) проводили исследования с неорганическими сорбентами с сильно развитой поверхностью, типа свежеосажденных гидроокисей (алюминия, железа, силикагеля), коагулированной гидроцеллюлозы и др. В этом случае предложено использовать береговые чаны или специальные подставки, заполненные неорганическим сорбентом и покрытые полностью двойным слоем волокнистого текстильного материала. Подставки погружают в морскую воду на недели, а нередко и месяцы, после чего на них действуют цианистыми растворами для извлечения.адсорбированного золота. Обеззолоченные подставки используют многократно.

При исследовании возможных сорбционных методов было установлено, что в этом процессе предпочтительнее извлекается коллоидное металлическое золото. Поэтому естественно стали искать такой сорбент, который одновременно бы восстанавливал галогенное золото до металлического состояния и создавал свежеобразованную активную поверхность. Исследуя обширный ряд подобных возможных сорбентов, Паркер пришел к выводу, что для наиболее полного извлечения золота из морской воды предпочтителен сульфат двухвалентного железа, оптимальный расход которого составляет 2 кг/т воды.

Впоследствии Паркер получил отдельный патент2 на аппаратурное оформление адсорбционного метода с использованием сульфита двухвалентного железа.

Совмещение процессов восстановления галоидного и адсорбции коллоидного золота наблюдается и в предложениях других исследователей. Так, Бардт рекомендовал обрабатывать морскую воду сульфитным щелоком (отходом производства целлюлозы) в качестве восстановителя с последующим перемешиванием ее со смесью тонко-размолотого угля и распыленного металла (например меди, железа и др.) 3. Осадок, содержащий благородные металлы, сначала сжигали (для удаления углерода), а затем плавили с коллектированием золота в сопутствующем металле.

Подобную же це,ль (восстановление галоидного и полное улавливание коллоидного золота) преследовал Глазунов с сотрудниками (Париж, 1928 г.), предлагая применять в качестве адсорбента для золота, растворенного в морской воде, сульфиды, и в частности, пириты .

Эта идея была практически реализована только в 1953 г. Валь-терсом и Стиллменом, пошедшими своим оригинальным путем. По их предложению, сульфидную руду укладывали в кучу за бетонной стенкой, построенной около нижней приливной линии и имеющей закругление к берегу. Во время прилива руда затапливалась водой, а при отливе вода перколировала через руду. Этот цикл повторялся многократно. Через определенное время шлам разложившихся сульфидов, содержащий адсорбированное золото, извлекали во время отлива и плавили. Изобретатели отметили, что осаждение золота сульфидами облегчается при воздействии на морскую воду радиоактивных элементов.

Позднее Стокс показал, что для осаждения золота из морской воды можно применять самые различные сульфидные природные и искусственные материалы, причем весьма эффективен сульфид сурьмы.

Для интенсификации процесса сорбции золота сульфидами, при одновременном устранении затрат на перекачку морской воды, Гер-ник и Стокс предложили специальный аппарат г, называемый в литературе «сурьмяно-сульфидной ловушкой» (так как он был задуман для использования в качестве адсорбента, сульфида сурьмы) или «приливно-энергетической системой». Аппарат этот выполнен в виде перевернутой U-образной трубы, в одном колене которой предусмотрено расширение, в которое между сетками помещают адсорбент (активированный уголь или сульфиды). Через эту трубку протекает морская вода под действием приливного течения или при движении судна, за которым закреплен описываемый аппарат.

На протяжении последних 10-15 лет появился целый ряд патентов, усовершенствующих сорбционное извлечение золота из морской воды с помощью сульфидов металлов 2. Наиболее оригинальная идея и аппаратура в этом направлении изложены американским исследователем Норрисом 3.

Его последнее изобретение основано на использовании свеже-осажденных коллоидов сульфидов металлов, адсорбированных на поверхности прочных органических, синтетических или натуральных волокон. Типичный пример синтезированных органических волокон- полимеризованные акрилнитриловые или винилцианидные волокна. Из натуральных волокон наиболее подходяще Волокно Рами (Китайская крапива). Такие волокна, если их погрузить в тонкую коллоидную суспензию (например, свежеосажденного сульфида цинка, приготовленного смешиванием разбавленных растворов хлористого цинка и сернистого натрия при значении pH приблизительно 6,0), будут активно адсорбировать, значительную часть коллоидных частиц сульфида и прочно удерживать на своей поверхности.

При контакте приготовленных таким образом сорбционных волокон с бедными золотосодержащими растворами (например, морской водой) ионы благородных металлов адсорбируются. Их можно снять с волокон обработкой нагретыми разбавленными растворами цианистого натрия с небольшой добавкой перекиси водорода или гипохлорита натрия с небольшой добавкой соляной кислоты. После элюации адсорбированных ионов волокна можно промыть и повторно неоднократно использовать после предварительной обработки суспензией сульфида цинка. Кроме сульфида цинка в этом процессе могут быть использованы сульфиды железа, марганца, меди, никеля и свинца.

Длительными исследованиями Норриса установлено, что некоторые окисляющие газы, которые часто растворены в большинстве морских вод, могут вредно влиять на применяемые коллекторы и адсорбционные волокна. К числу таких газов относятся кислород, азот и двуокись углерода. Поэтому для достижения наибольшего эффекта предлагаемая аппаратура должна иметь средства непрерывного удаления таких газов из текущей морской воды перед тем, как она войдет в контакт с коллектирующей структурой волокон- Кроме того, из-за сравнительно небольшого количества ионов металлов, которые коллектируются в одной нормальной операции, а также трудоемкости обработки и обращения массы волокна, желательно все операции выполнять непрерывно и автоматически. Все эти факторы были учтены в аппарате, предложенном Норрисом (рис. 94).

Особый интерес у исследователей вызывает использование естественных и искусственных ионообменников для извлечения золота и серебра из морской воды.

Приоритет в этом направлении принадлежит Бруку, который в 1953 г. предложил для извлечения серебра из морской воды применять цеолиты железа и марганца

Позднее, в 1964 г., Байер с сотрудниками (ФРГ) создал так называемые хелатные ионообменные смолы, способные извлекать из морской воды до 100% ценных металлов.

Из работ самого последнего времени, посвященных использованию твердых ионообменников для извлечения золота из морской воды, наиболее интересно исследование группы экспериментаторов Компании исследований и развития Гуффа (США).

Для коллектирования благородных металлов предложено использовать воднонерастворимый этиленовый полимер, содержащий висячие карбоксилатные или амидные группы. Один из лучших способов получения указанного полимера - омыление этиленоалкильного акрилатного сополимера или синтезирование сополимера этилена и эфира кислых групп, включающих малеиновую, фумаровую и таконовую кислоты. Детально получение таких сорбентов описано в патенте.

По достижении достаточной степени нагруженности полимерной пленки, сорбированное золото можно извлечь плавкой из золы после сожжения полимера или осадить из растворов от растворения полимеров в каустической соде (едком натре).

Пути использования естественных и искусственных ионообмен-ников в основном те же, что и рассмотренных выше сорбентов, а именно: установка в потоке морской воды, фильтрация через постель в чане, загрузка пористых контейнеров.

Мерро предложил совершенно новый путь использования искусственных ионитов - нанесение их на корпус судна, совершающего свой коммерческий рейс. По прибытии в порт назначения ионообменную смолу можно сдирать с судна и подвергать обработке. Обработка смолы заключается в промывке кислотами и специальными элементами с последующим электролизом элюата, содержащего благородные металлы. Регенерированные смолы можно использовать неоднократно.

Наиболее экономично предложение использовать специальные приспособления, находящиеся в трюме судна и заполненные ионообменными смолами . Здесь предусмотрено, что движение судна вперед заставляет непрерывно протекать морскую воду через сосуд с ионитом. Этот сосуд должен иметь площадь поперечного сечения около 9,5-10 м2, длину 3 м и содержать около 28 м3 смолы. Максимальная скорость протока морской воды при сорбции на смолу должна составлять -0,8 м3 через 1 м2 поверхности в минуту (0,8 м/мин).

При такой скорости потока через сорбционное устройство в сутки пройдет -12 500 т морской воды. При содержании в воде даже

1 мг!т золота в сутки извлечется 12,5 г золота. В течение года непрерывного плавания может быть адсорбировано около 4,5 кг золота на сумму около 5000 долл.

Цементация

Одно из немногочисленных сведений о практическом применении способа цементации золота из морской воды относится к запатентованному в США методу Паркера. В качестве металла-цементатора предложена никелевая пыль. Восстановлением, замещением и адсорбцией можно выделить из морской воды золото, присутствующее как в галогенной, так и элементарной форме.

При проведении цементации перемешиванием никелевого порошка с морской водой можно достигнуть нагруженности его по золоту от 15 до 20% по массе. Нагруженный никелевый порошок удаляют из чана и плавят.

Для осаждения золота из весьма бедных морских вод, Снеминг предложил использовать повышенное сродство золота к теллуру. Установлено, что наиболее целесообразно проводить осаждение аморфным теллуром с весьма развитой реакционной поверхностью. Такой цементатор получается при обработке растворимой соли теллура двуокисью серы. Морская вода фильтруется через неподвижный слой аморфного теллура. Для извлечения высаженного золота обогащенную массу нагревают для возгонки теллура (с последующим его улавливанием), а остаток плавят на золото.

Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина
Данный сайт остается как память об изобретателе

Установка для добычи золота из воды - «Лента-СДМ»

Способы и устройства для извлечения редкоземельных и драгоценных металлов из воды и различных стоков были опубликованы в журнале (см. журн. «ИР» № 5 2004 г. «Золотые хвосты», «ИР» № 3 2009 г. «Пора море морщить», «ИР» № 5 2011 г. «За драгметаллами с живой водой»). Все предложенные устройства работают на принципе электролизной регенерации ионных фильтров, поэтому носят названия «РИФ-12», «РИФ-24», «РИФ-50».

Исходным сырьем для этих устройств служат мельчайшие частицы, растворенных в жидкости металлов - ионы с размерами молекулярного уровня. Поймать их промывочными лотками, драгами и другими механизмами невозможно, как золотой песок и самородки, поэтому электролизные «РИФы» успешно заняли свою микроэлементную нишу. Для улова средних и крупных частиц драгметаллов техника давно разработана, постоянно усовершенствуется, вот только беда в том, что месторождения вырабатываются, а новых нет. Вместе с тем, существует достаточно распространенная промежуточная форма состояния драгметаллов, например, золота в виде мелких чешуек, размеры которых составляют сотые доли от величины песчинок. Это так называемые мелкодисперсное золото появляется во многих ручьях и речках Сибири и др. регионах при таянии снегов в из верховьях. Стремительные потоки талой воды вымывают из рыхлых горных пород эти драгоценные блестки и несут их в придонных слоях. В чистой воде на мелководье они хорошо видны, но поймать их «РИФами», лотками и драгами невозможно. Для первых они слишком крупные, для вторых — мелкие, поэтому промежуточная ниша добычи мелкодисперсных драгметаллов оказалась пустой.

Николай Егин изобрел и разработал новую технологию - установку для извлечения мелкодисперсного золота в промышленных объемах. Эксперименты показали, что наиболее эффективно на тонкие чешуйки металла оказывают влияние электростатические заряды чешуйки подобно тонкой фольги в конденсаторах собирают на себе заряды и сохраняют их в диэлектрической среде. Поскольку талая вода в ручьях и речках чистая и имеет низкую электропроводность, мы решили воспользоваться этим. Схема устройства для добычи золота из воды изображена на рисунке 1.

Рис. 1. Установка для добычи драгоценных металлов - золота из воды «Лента-СДМ»

В дно реки забили шпильки 1 с пластиковыми роликами 1, через которые пропустили бесконечную ленту 3. Основание ленты изготовили из прорезиненного брезента в котором завулканизировали нити из полимера с упругим ворсом из токопроводящих углеродных волокнистых структур (УВС) с внешней стороны 4. Лента 3 копировала уклон дна реки или ручья с одной стороны и проходила через коробку рекомбинатора 5 зарядов в расположенную у берега. На расстоянии около 1 метра вверх по течению установили вторую неподвижную ленту 6 параллельно первой подвижной ленте 3, привод которой выполнял электродвигатель 7 с редуктором, установленные в коробке рекомбинатора 5 зарядов. Последняя имела заземление и съемную кассету 8 с моющим раствором. Источником тока (блок питания) 9 служил автомобильный аккумулятор, водяной или ветрогенератор на + 24 В с умножителем напряжения 10.

В придонных слоях чешуйки мелкодисперсного золота в турбулентных потоках воды касались волокон из УВС на неподвижной ленте 6 и заряжались до напряжения 200 250 В. Затем проходили 1 метр в воде не успев потерять свой положительный заряд и падали на внешнюю поверхность подвижной ленты 3. Расстояние в 1 метр между лентами 6 и 3 было выбрано опытным путем, так чтобы ленты не разряжались между собой при меньшем зазоре и не терялись заряды на чешуйках золота при большом расстоянии. Поскольку полимерные нити с УВС на поверхности ленты 3 были заряжены от умножителя напряжения 10 отрицательно, то положительно заряженные чешуйки золота под действием сил электростатики (закон Кулона) притягивались, внедрялись в нити и удерживались в них. Диаметр, длина и упругость этих нитей были были выбраны так, что более крупные частицы песка и гальки прокатывались через них не застревая, т.к. Имели большую кинетическую силу и давление воды. Не могло их удержать и достаточно слабое электрическое поле. На мелкие чешуйки золота оптимально подобранное электрическое поле и упругость волокон оказывали доминирующее значение и надежно удерживали их. Электродвигатель 7 с редуктором перемещал ленту 3 со скоростью не более 0,1 м/сек, так, что все золото, собранное на ленте 3 поступало в коробку рекомбинатора 5 зарядов. С помощью роликов лента 3 меняла направление движения на 180 º и поступала в съемную кассету 8 с моющим раствором, который имел высокую электропроводность и гидрофобность. Заземление коробки 5 и кассеты 8 совместно с указанным расположением в них ленты 3 и свойствами моющего раствора полностью снимали статическое электричество с чешуек золота и полимерных нитей с УВС на ленте 3. Кроме того, гидрофобность раствора резко снижала силы поверхностного натяжения между частичками золота и деталями устройства, что полностью устраняло налипание мелких чешуек золота на них. Очищенная лента 3 продвигалась снова в зону улавливания мелкодисперсного золота, а концентрат из кассеты 8 отбирался на переработку.

Устройство «Лента-СДМ» (сбор драгоценных металлов) содержит небольшое количество деталей, простое в изготовлении и эксплуатации, поэтому легко может освоено малыми предприятиями. При достаточно большой концентрации мелкодисперсного золота в воде устройство собирает до 350 400 грамм в сутки при расходе электроэнергии не более 0,1 кВт/час. При малых концентрациях движение ленты 3 целесообразно сделать в импульсном режиме, для этого электродвигатель 7 с редуктором включают к блоку питания 9 через реле времени 11. Промежуток времени между включениями движения ленты 3 выбирают таким, чтобы на поверхности ленты собралось достаточно много мелкодисперсного золота. Путь движения ленты при этом должен быть не меньше длины ленты, находящейся в кассете 8 рекомбинатора 5 зарядов. Все это дополнительно повышает степень очистки ленты от мелкодисперсного золота и снижает расход электроэнергии не менее, чем на порядок.

«Лента-СДМ» может быть использована не только на ручьях и реках Сибири для сбора золота, но и в других регионах России и за рубежом. Мелкодисперсное состояние металлов и минералов достаточно распространено в рыхлых горных породах по всему миру. Более того, при правильном подборе электростатических и механических параметров конструкции «Лента-СДМ» способна выполнять промышленную добычу целого ряда редкоземельных и цветных металлов из морской воды, имеющей высокую электропроводность. Устройствами, аналогичными «Ленте-СДМ» отдельные фирмы успешно добывают уран из морской воды. Можно применить новую технологию и для различных производственных целей в химической, медицинской, пищевой, нефте — газовой и др. отраслях хозяйства. Способ и устройство патентуется, имеется ряд «НОУ-ХАУ».

Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин.

Несмотря на то,что в морской воде золото содержится в микроскопических количествах (4мг/тонна) добывать его в скоро времени будет выгодно. В самом деле,если мы посмотрим как растет количество отходов человечества, то станет очевидно, что полная их переработка в готовые изделия затруднена. В тоже время использование использование продуктов утилизации отходов для извлечения извлечения золота и других металлов представляется выгодным.

Американский исследователь Генри Балл более 30 лет назад установил, что в морской воде золото содержится в виде иодида. Иодид золота (AuI) твердое вещество лимонно-желтого цвета с плотностью равна 8,25 г/см3. Разлагается на элементы при нагревании до 177°С или под действием воды. Восстанавливается диоксидом серы или монооксидом углерода до золота. Присоединяет аммиак. Получают непосредственно из элементов при 100°С, восстановлением Au2Cl6 или H раствором КI, действием иодоводородной кислоты на оксид золота (III).

В результате исследований, Балл предложил извлекать золото из морской воды с помощью негашеной извести. По его расчетам, на 4,5 тыс.тонн воды требуется всего 1 тонна извести.Принцип действия установки Балла был прост.Во время прилива морская вода поступает в бассейн,где смешивается с известковым молоком.Через определенный промежуток времени, уже будучи “отработанной”, через сливную трубу она сбрасывается обратно в море.Остающийся осадок на дне осадок перекачивается в отстойник, откуда транспортируется к месту переработки для извлечения золота.

Кировский инженер Русских В.И. предложил еще более дешевый и безотходный способ извлечения золота. Для извлечения золота он предлагает использовать вместо негашеной извести золу тепловых электростанций. Зола-уноса тепловых электростанций содержит не менее 10% негашеной извести, поэтому для обработки 4,5 тысяч тонн морской воды потребует примерно 10 тонн золы.В настоящее время отвалы золы от тепловых электростанций составляют более 10 млрд.тонн. Зола-уноса используется очень плохо.

Для реализации этого способа требуются многомиллионные вложения в строительство бетонной плотины, а также укладки труб для отвода обработанной воды в море.
Простой расчет показывает, что использование данного метода в тысячу раз менее затратно, чем другие способы извлечения золота из воды. Кроме того, уже в настоящее время этот способ легко окупит себя в течение года. Даже при условии, 20% извлечения золота из морской воды. В случае попутного извлечения из морской воды редких,благородных и рассеянных металлов, время окупаемости сократится в несколько раз.

Наиболее сложным в этом способе, это выбор места строительства затопляемого бассейна.
Идеальное место должно быть расположено недалеко от водных течений, с регулярными приливами и отливами, берег должен быть из твердых пород (например,гранита, известняка и т.п.), вдалеке от населенных пунктов, рядом с железнодорожными путями.

Выполнение этих требований позволит снизить стоимость сооружения бассейна.

Общее количество золота в водах Мирового океана оценивается в 25-27 млн.т. Это чрезвычайно много. Человечеством за все время добыто около 150 тыс.т.

http://au.ucoz.net

Данную технологию можно отнести к гидрометаллургии драгоценных металлов, в особенности к способам добывания золота из высокоминерализованной морской воды или сбросных растворов путем цементации в металлическом виде на поверхность адсорбентов. В основе данная технология основана на высокоэффективном механизме цементации.