روش های استخراج و فراوری طلا

در پوسته سیاره زمین فلزات گوناگونی وجود دارد، اما فلزات گرانبها را به ندرت می توان یافت؛ در واقع طلا از همان فلزات گرانبهایی است که به مقدار بسیار کمی در زمین وجود دارد. به جرات می توان گفت بیش از هزاران سال است که طلا به عنوان فلزی با ارزش و قیمتی در دسترس انسان هاست. این ماده به دلیل ساختار الکترونیکی اتم هایش که تابش الکترومغناطیسی را جذب می کند، دارای رنگ زرد روشن و درخشان است. همین درخشندگی آن کافیست تا نظر هر کسی را به خود جلب کند. این فلز ارزشمند در دل زمین و در بستر رودخانه ها در سنگ ها وجود دارد. از گذشته تا به امروز انسان ها روش های متفاوتی را برای استخراج آن امتحان کردند که هر کدام مزایا و معایب خود را داشتند. به دلیل تعدد در نوع سنگ های حاضر روش های متفاوتی برای استخراج این عنصر ارزشمند وجود دارد. در این مقاله به بررسی انواع روش های استخراج طلا خواهیم پرداخت.

انواع روش های استخراج طلا از سنگ:

سنگ های طلا با توجه به بستری که دارند، روش های گوناگونی را برای استخراج آنها می توان در نظر گرفت، این روش ها شامل:

• جداسازی ثقلی
• سیانیداسیون
• جداسازی ثقلی-شناورسازی
• شستشوی فلوتاسیون سیانید
• شناورسازی تک
• جداسازی شناور-گرانشی
• روش لیچینگ هیپ
• ادغام منفرد

البته راه های متعدد بسیاری برای این امر وجود دارد. روش های بالا، روش هایی است که اغلب در کارخانه های فراوری طلا مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه هر کدام از این روش ها را بررسی خواهیم کرد.

روش جداسازی ثقلی:

این روش برای سنگ معدن اکسید شده که دارای رگه کوارتز است، مناسب است. سنگ معدن خامی که با این روش فراوری می شود مستقیما ذوب می شود. البته ضایعات به دست آمده با این روش به لیچینگ سیانید ارسال می شوند.

سیانیداسیون:

این فرایند یکی از اصلی ترین روش های استخراج طلا از سنگ معدن است. این روش مزایای بسیاری مانند بازیافت بالا، سازگاری قوی و قابلیت استخراج به صورت محلی را برخوردار است. این روش از چهار مرحله زیر تشکیل شده است:

• شستشوی سنگ حاوی طلا در محلول سیانیداسیون
• جذب کربن فعال
• الکترولیز دفع کربن حاوی طلا
• ذوب لجن طلا

جداسازی ثقلی-شناورسازی:

در این روش طلای درشت را با روش جداسازی ثقلی بازیابی و ضایعات را با روش فلوتاسیون پردازش می کنند. این روش برای سنگ های معدن مرتبط با طلای آزاد قابل استفاده است.

شستشوی فلوتاسیون سیانید:

سیانید فلوتاسیون-کنسانتره: این فرایند برای تصفیه سنگ معدن کوارتز رگه دار که رابطه ی نزدیکی با طلا و سولفید دارد، مناسب است.

شستشوی فلوتاسیون-بو دادن سیانید: این فرایند برای تصفیه مواد معدنی شناور حاوی سیانیداسیون مضر، مناسب است.

شناورسازی تک:

از روش های استخراج طلا که برای تصفیه ذرات طلا، سنگ معدن سولفیدی حاوی رگه کوارتز طلا با قابلیت شناورپذیری بالا و سنگ معدن سولفید طلای چند فلزی حاوی کربن مناسب است.

جداسازی شناور-گرانشی:

این فرایند مبتنی بر فلوتاسیون است و برای سنگ معدنی که رابطه نزدیکی با طلا و سولفید دارد، مناسب است.

روش لیچینگ هیپ:

نوعی روش لیچینگ سیانید که برای تصفیه سنگ معدنی که طلای کم عیار دارد، مناسب است. این روش مزایای بسیاری از جمله فرایند ساده، سرمایه گذاری و هزینه کمتر دارد.

ادغام منفرد:

این فرایند برای تصفیه رگه کوارتز اولیه و کانسنگ های اکسید شده حاوی طلای درشت مناسب است. استخراج به این روش یک روش قدیمی و رایج استخراج طلا از سنگ معدن است. روش های استخراج طلا که در بالا گفته شد با توجه به ساختارهای داخلی مختلف، انواع سنگ و خواص سنگ معدن اعمال می شود. در ادامه مهم ترین روش های استخراج طلا از سنگ های معادن را بررسی خواهیم کرد.

روش های استخراج طلا از معدن:

قطعا طلایی که در حال حاضر به عنوان گردنبند، دستنبد یا انگشتر در اختیار دارید با آنچه که از معدن به صورت خام به دست می آید زمین تا آسمان تفاوت دارد. این فلز با ارزش، مسیر بسیار دشواری را طی می کند تا به محصولی قابل استفاده و قیمتی تبدیل شود. از سوی دیگر استخراج طلا از معادن به آن سادگی که فکر می کنیم، نیست.

یک معدن طلا علاوه بر طلا می تواند شامل فلزات دیگری نیز باشد که استخراج هر کدام از آنها نیازمند دانش و علم کافی است. در ادامه برخی از روش های آن را با یکدیگر بررسی می کنیم.

استخراج با لیچینگ سیانید:

این فرایند در مواردی مورد استفاده قرار می گیرد که زمین غلظت بالایی از طلا داشته و توسعه صنعتی آن ارزشمند باشد. برای این فرایند، سنگ حاوی طلا را خرد می کنند. در ادامه گرد و غبار سنگ که در مخازن یا ستون ها ذخیره شدند را با محلول سیانید سدیم ترکیب می کنند. در ادامه برای جداسازی طلا از گرد و غبار سنگ از اسید بهره می برند. سپس طلا با افزودن گرد و غبار از روی محلول لیچ فیلتر می شود و از بستر گل آلود شسته و در نهایت خشک می شود.

طلای خام بازیافتی بعدها به طلای مرغوب تصفیه می شود. این روش به دلیل انتشار اسید هیدروژن سیانید که بسیار سمی و قابل اشتعال است و خطرات بسیاری برای انسان ها و محیط زیست دارد، با محدودیت های بسیاری مواجه است.

استخراج طلا با فرایند آمالگام:

این روش یکی از قدیمی ترین روش های استخراج طلا است که در دوران باستان مورد استفاده قرار می گرفت. در این فرایند نیز سنگ های حاوی طلا خرد و به ماسه ریز تبدیل می شوند. در ادامه جیوه را به گرد و غبار سنگ اضافه می کنند. طلا دارای خاصیتی است که به آن کمک می کند تا به سطح جیوه بپیوندد. در واقع جیوه غنی شده با طلا یک محلول آلیاژ درخشان نقره ای به نام آمالگام را می سازد.

آمالگام در کف ظرف مخلوط جمع می شود و به راحتی از سایر مواد معدنی جدا می شود. در ادامه آمالگام را تا زمانی که جیوه از طلا جدا شود، حرارت می دهند. این روش نیز به دلیل انتشار بخارات سمی جیوه، برای سلامت انسان ها و محیط زیست خطرناک است.

استخراج طلا با فرایند الکترووینینگ:

این روش یک فرایند پرکاربرد است که در آن طلا بدون استفاده از مواد سمی استخراج می شود، این روش از یک فرایند الکتروشیمیایی پیروی می کند. در این فرایند می توان سایر فلزات گرانبها مانند مس، روی و آهن را که در سنگ طلا وجود دارند، یافت. در روش تمیز کردن الکترولیتی لجن سنگ، آند لجن سنگ حامل فلز گرانبها را فعال می کند.

از سوی دیگر کاتد از یک قطعه فلز خالص ساخته شده است. در طول الکترولیز، طلای موجود در سنگ خام حل نمی شود و به صورت لجن در زیر آند جمع می شود. در اینجا همراه با طلا، سایر فلزات گرانبها مانند نقره، سرب، قلع و مس در لجن آند متمرکز می شوند و به راحتی می توان آنها را از بین برد. سپس با یک فرایند مناسب می توان تک تک فلزات گرانبها را از یکدیگر جدا کرد.

استخراج طلا با استفاده از فرایند بوراکس:

این فرایند یک روش مناسب و دوستدار محیط زیست برای استخراج طلا است. در این روش سنگ حاوی طلا را در یک بوته ذوب قرار می دهند و به آن بوراکس (بورات سدیم) اضافه می کنند.

بوراکس که یکی از نمک های اسید بوریک است، نقطه ذوب مخلوط سنگ معدن را کاهش می دهد و توده مذاب را سیال تر می کند. نقطه ذوب پایین، به طلا این توانایی را می دهد تا با استفاده از منابع گرمای مقرون به صرفه و کم توان استخراج شود. در این روش طلا به پایین بوته فرو می رود در حالی که سایر مواد سنگی مانند سیلیکون، کوارتز، سنگ معدن یا در واقع تمام اکسیدها به سمت بالا می روند.

روش های استخراج طلا از نظر عملی و تجربی طیف گسترده ای از فرایندها را شامل می شود. این روش ها با توجه به نوع سنگ، بستر آن و سایر عوامل به انواع گوناگونی تقسیم می شوند که در مقاله بالا سعی کردیم به انواع آنها بپردازیم.

تهیه و تنظیم: تیم فنی و مهندسی شرکت گسترش انرژی و معدن محراب