Mineritul, Purificarea Si Aspecte Economice Privind Extragerea Aurului In Lume

Mineritul, Purificarea si aspecte Economice privind extragerea aurului in lume

Cuprins

Capitolul 1. Introducere

Proprietati

Simbolul chimic al aurului este Au;

Numarul atomic este 79 iar greutatea atomica este 196.969;

Aurul se topeste la tempeeratura de 1064.43 grade Celsius;

Greutatea specifica a aurului este 19.3 , ceea ce inseamna ca aurul este de 19.3 ori mai greu decat un volum egal de apa;

Aurul pur este asa de „moale” ca poti crea urme pe suprafata lui doar muscandu-l;

Se aliaza cu alte metale;

Este un bun conductor de caldura si electricitate;

Nu intra in reactie in contact cu apa, umezeala sau majoritatea agentilor corozivi;

Caracterul nobil al aurului

Aurul pur (24K) este non-toxic si nu este iritabil cand este ingerat, de aceea este folosit in industria alimentara pentru decorare, deasemeni aurul este component al bauturilor alcoolice Goldschager, Gold Strike si Goldwasser. Aurul este aprobat ca aditiv in Industria Alimentara si poate fi gasit in Codex Alimentarius ca E175.

Aurul a fost votat ca fiind Alergenul Anului in 2001 de catre American Contact Dermatitis Society.

Totusi componentii solubili (clorura de aur) sunt toxici pentru rinichi si ficat, cu toate acestea sunt rare cazurile de otravire cu aur. In caz de oravire se poate trata cu o terapie cu un agent numit dimercaprol. Deasemeni pot aparea alergii in urma contacului direct cu aurul, cel mai frecvent femeile sunt afectate, dar sunt nesemnificative cazurile in comparatie cu alte metale precum nichelul.

Densitatea aurului

Densitatea (sau mai exact densitatea de masă, numită și masă specifică) este o mărime fizică folosită pentru descrierea materialelor și definită ca masa unității de volum. Astfel, densitatea unui corp este egală cu raportul dintre masa și volumul său. Unitatea de măsură în Sistemul Internațional pentru densitate este kilogramul pe metru cub (kg/m³); alte unități folosite sunt gramul pe centimetru cub (g/cm³), kilogramul pe litru (kg/L) etc. Densitatea se notează de obicei cu litera grecească (ro) sau cu inițiala cuvântului, litera d.[18]

Densitatea aurului are valoarea 19.282 g/cm3, aceasta valoare a fost descoperita de Arhimede:

*Arhimede a fost unul din cei mai faimosi matematicieni si cercetatori ai Greciei Antice. Acesta a trebuit sa afle daca noua coroana a regelui era creata in totalitate din aur pur sau daca bijutierul a aliat aurul cu alte metale pentru a fura din aurul regelui. Stiind ca reputatia lui era in joc el a ales sa reflecte la aceasta problema intr-o cada plina cu apa. Cand acesta a intrat in cada, apa a inceput sa curga inundand baia, atunci lui i-a venit o idee ce l-a ajutat sa rezolve problema. A fugit la curtea regelui si a inceput sa ii povesteasca descoperirea: „Cand am intrat in cada corpul meu a inlocuit un volum de apa egal cu volumul corpului meu”.

Aceasta observatie l-a ajutat sa rezolve problema coroanei de aur, a pus coroana in apa si a masurat volumul de apa dislocuit, iar apoi a introdus in apa aceasi cantitate de aur pur folosita la fabricarea coroanei si a descoperit ca aurul folosit la fabricarea coroanei are „impuritati” deoarece a dislocuit un volum mai mare de apa. Regele a fost inselat! Aceasta a fost doar una din contributiile aduse stiintei de catre marele Arhimede. [2]

Dizolvarea aurului

Aurul e un metal moale care in general nu reactioneza la contactul cu agenti corozivi. Bijuteriile din aur pot sta ingropate in pamant pentru mii de ani deasemeni nu reactioneaza si nu corodeaza atunci cand intra in contact cu apa, aer sau cu alte substante chimice din mediul inconjurator. Totusi aurul poate fi dizolvat cu anumiti solventi precum:

Aqua Regia (apa regilor, lat. aqua regis) denumirea chimica fiind acid nitro-hydrochloric. Acesta este un mix de acizi foarte corozivi: acid nitric si acid hydrochloric, avand efect optim intr-un raport al concentratiei de 1:3. A fost numit asa deoarece poate dizolva metale nobile precum aurul si platina.[4]

Selenic acid este un compus chimic cu formula H2SeO4. Acesta este un oxoacid de seleniu, iar structura chimica poate fi descrisa mai precis in aceasta forma: (HO)2SeO2.

Un mix de acid selenic si acid hydrochloric poate dizolva aurul si argintul dar nu si platina. [4]

Amalgamurile – amalgam= o substanta formata din amestecul unui metal cu mercur. Aproape toate metalele se pot amesteca cu mercurul formand amalgam, o exceptie importanta fiind fierul. Amalgamul format dintre mercur si argint este folosit in stomatologie, iar amagamul aur-mercur este folosit in extragerea aurului din minereul de aur.[3]

Utilizarea in extragerea aurului (minerit) – s-a dovedit a fi o metoda eficienta atunci cand metodele de extragere hidro-mecanice nu aveau efect si se pierdea o cantitate mare de aur (pudra de aur). Cantitati uriase de mercur s-au folosit in minele de aur de la inceperea utilizarii acestuia (sec.19 California, acum fiind interzisa folosirea mercurului), acest lucru cauzand poluarea masiva a zonelor de langa mine, iar in unele zone inca au mai ramas „urmele” acestuia, apele si malurile acestora continand importante cantitati de mercur. [1]

Utilizarea amalgamurilor in procesarea minereului de aur – minereul este zdrobit pana devine o pulbere fina, este amestecat cu apa iar apoi in aceasta solutie sunt introduse placi de cupru inmuiate in mercur. Pulberea ce adera pe placile de cupru e folosita mai departe in procesare, placile de cupru fiind umezite de fiecare data cand sunt introduse in acea solutie.[1]

Distilarea – amalgamul obtinut este incalzit pana cand mercurul se evapora (Hg se capteaza, nu se elibereaza in atmosfera deoarece este foarte toxic), lasand in urma aurul.

In prezent amalgamul de mecur a fost inlocuit de alte metode pentru a extrage aurul si argintul, datorita toxicitatii sale. Totusi amalgamul de mercur se mai foloseste in minele de mici dimensiuni (deobicei ilegale) si in tarile in curs de dezvoltare.

Lesierea minereului de aur – e o metoda de extractie ce se foloseste atunci cand minereul este rezistent la recuperarea prin cianurare. Lesierea necesita un pretratament, in comparatie cu cianurarea, pentru a fi mai eficient.

Lesierea in general contine sulfura minerala, carbon organic sau amandoua.

-Sulfura minerala capteaza particulele de aur sau le inveleste facand mai dificila separarea aurului de alte minerale.

– Carbonul organic prezent in minereul de aur poate sa absoarba amestecul de cianura-aur in precum carbonul activ. Este numit „hotul de carbon” deoarece este mai fin decat filtrele de carbon folosite sa se recupereze carbonul activ.

Pretratamentul include:

Prajirea

Bio-oxidarea sau oxidarea cu bacterii

Oxidarea la presiune

Macinare ultrafina

Prajirea este folosita la sa oxideze sulfura minerala si carbonul organic la temperaturi inalte utilizand aer si/sau oxigen.

Bio-oxidarea presupune utilizarea unor bacterii ce ajuta la reactia de oxidare intr-un mediu apos.

Oxidarea la presiune este un proces apos pentru inlaturarea sulfurilor ce se efectueaza intr-o autoclava, la presiuni inalte si temperaturi ridicate.

Macinarea ultrafina este folosita pentru a desprinde pulberea de aur de pe minerale.

Cianurarea – (cunoscut si sub numele de procesul ce cianurere MacArthur-Forest) este o tehnica de extragere a aurului dintr-un minereu sarac, ce transforma aurul intr-o solutie solubila. Estecel mai comun proces de extragere a aurului. Productia de cianura ce este folosita in minerit pentru extragerea aurului, cuprului, zincului si argintului reprezinta 13% din totalul productiei mondiale, restul de 87% de cianura este folosita in alte procese industriale precum fabricarea pesticidelor, adezivilor, si maselor plastice. Fiind foarte toxica, cianura este interzisa in mai multe tari si teritorii.

Capitolul 2. Starea Naturala

In stare naturala aurul aproape niciodata nu este gasit 100% pur, acesta fiind gasit aliat cualte metale. Aceste metale, chiar daca sunt pretioase sau nu, sunt numite „impuritati”. Impuritatile ce sunt gasite in aur sunt: argint, cupru, platina si uneori cadmium.

Proportiile acestor minereuri se schimba de la depozit la depozit, acest lucru determinand ca aurul sa aibă diferierite culori, sa ii schimbe calitatea si valoarea.

Aurul este extras in principal,din doua tipuri de depozite:

Filoane, aurul este extras din roci (este gasit in „vene”)

Depozite de tip Placer, format in urma eroziunii rocilor ce contin aur. Apa a erodat rocile bogate in aur astfel s-a format un nou depozit.

Aurul se mai poate extrage de pe fundul marilor, oceanelor, din reciclarea compnentelor electronice sau din minele de cupru sau argint.

Aurul este gasit diferite forme si dimensiuni, de la pepite de 90 kg la grauncioare sau fulgi de aur ce pot fi numarati doar cu ajutorul microscopului.

Calaveritele:

Formula chimica: AuTe2;

Clasa: Sulfuri;

Subclasa: Teluride;

Utilizare: minereu ce contine o cantitate foarte mica de aur;

A fost gasit pentru prima data in Romania in anul 1842 in Zlatna, judetul Alba.[17]

Calaveritul este un mineral neobisnuit si foarte rar, el fiind foarte cautat de catre colectionarii de minerale. Calaveritul este unul din putinele minerale ce este un minereu de aur, pe langa aurul in sine. Deobicei aurul este gasit aliat cu argint sau cupru (metale) dar in acest caz aurul este aliat cu acest mineral (nemetalic), iar aceasta proprietate a calaveritului il face foarte special. [17]

Calaverit (Cluj Napoca, Romania)

Din anumite motive aurul are o afinitate pentru Telur. Telurul este element semimetalic ceea ce inseamna ca are anumite proprietati ale unui metal. Acest lucru ne poate oferi o explicatie de ce aurul si alte metale precum argintul, au o atractie catre telur. [17]

Alte telururi de aur:

Silvanitul (AuAg)Te4

Silvanit (Brad, Romania)

Kostovit AuCuTe4

Krennerit (AuAg)Te2

Krennerit (Brad, Romania)

Nagyagit (Sacarambit) Au2Pb10

Nagyagit (Brad, Romania)

Petzit (AgAu)2Te

Petzit (Cluj, Romania)