Kako dobiti zlato iz vode. Ekstrakcija minerala iz morske vode Kako dobiti zlato iz morske vode

Unatoč činjenici da morska voda sadrži zlato u mikroskopskim količinama (4 mg/tona), iskopavanje će uskoro biti isplativo. Naime, ako pogledamo kako raste količina ljudskog otpada, postaje očito da je njihova kompletna prerada u gotove proizvode teška. U isto vrijeme, čini se da je korisna upotreba proizvoda za odlaganje otpada za ekstrakciju zlata i drugih metala.

Američki istraživač Henry Ball prije više od 30 godina utvrdio je da morska voda sadrži zlato u obliku jodida. Zlatni jodid (AuI) je limun-žuta čvrsta supstanca sa gustinom od 8,25 g/cm3. Razlaže se na elemente kada se zagrije na 177°C ili pod utjecajem vode. Redukovano sumpor-dioksidom ili ugljičnim monoksidom u zlato. Dodaje amonijak. Dobija se direktno iz elemenata na 100°C, redukcijom Au2Cl6 ili H rastvorom KI, te djelovanjem jodovodične kiseline na zlatni (III) oksid.

Kao rezultat svog istraživanja, Ball je predložio vađenje zlata iz morske vode pomoću živog vapna. Prema njegovim proračunima, za 4,5 hiljade tona vode potrebna je samo 1 tona vapna. Princip rada Balla je bio jednostavan određeno vrijeme, nakon što je već “potrošeno”, kroz odvodnu cijev se ispušta nazad u more. Preostali sediment na dnu se pumpa u taložnik, odakle se transportuje na mjesto prerade za ekstrakciju zlata.

Kirov inženjer ruski V.I. predložio još jeftiniji metod vađenja zlata bez otpada. Za izvlačenje zlata predlaže korištenje pepela iz termoelektrana umjesto živog vapna. Leteći pepeo iz termoelektrana sadrži najmanje 10% živog vapna, pa će za preradu 4,5 hiljada tona morske vode biti potrebno oko 10 tona pepela. Trenutno deponije pepela iz termoelektrana iznose više od 10 milijardi tona. Leteći pepeo se veoma slabo koristi.

Za implementaciju ove metode potrebna su višemilionska ulaganja u izgradnju betonske brane, kao i postavljanje cijevi za odvod pročišćene vode u more.
Jednostavna računica pokazuje da je korištenje ove metode hiljadu puta jeftinije od ostalih metoda vađenja zlata iz vode. Osim toga, već sada, ova metoda će se lako isplatiti u roku od godinu dana. Čak i pod pretpostavkom da se zlato dobije 20% iz morske vode. U slučaju slučajnog vađenja rijetkih, plemenitih metala i metala u tragovima iz morske vode, vrijeme povrata će se nekoliko puta smanjiti.

Najteža stvar kod ove metode je odabir lokacije za izgradnju poplavljenog bazena.
Idealna lokacija treba biti locirana u blizini vodenih tokova, sa pravilnim osekama i osekama, obala bi trebala biti od tvrdog kamena (npr. granit, krečnjak itd.), udaljena od naseljenih mjesta, u blizini željezničkih pruga.

Usklađenost s ovim zahtjevima će smanjiti troškove izgradnje bazena.

Ukupna količina zlata u vodama Svjetskog okeana procjenjuje se na 25-27 miliona tona. Ovo je izuzetno visoko. Tokom čitavog vremenskog perioda, čovečanstvo je proizvelo oko 150 hiljada tona.

http://au.ucoz.net

Ova tehnologija se može pripisati hidrometalurgiji plemenitih metala, posebno metodama ekstrakcije zlata iz visoko mineralizirane morske vode ili otpadnih otopina cementacijom u metalnom obliku na površinu adsorbenata. Ova tehnologija se zasniva na visoko efikasnom mehanizmu za cementiranje.

Zlato u vodi nije mit, već stvarnost koja ne zahtijeva potvrdu. Ioni elementa 79 iz tabele D.I. Mendeljejeva prisutni su u ljudskom tijelu, dio su biljaka i, naravno, vode. Uobičajena tečnost je bogata plemenitim metalom, prenosi zlato, nosi njegove čestice po dnu rijeke, formirajući naslage. Ovaj kvalitet vode je ono što zanima kopače širom svijeta, koji s entuzijazmom istražuju rijeke i potoke.

Pronalaženje zlata u vodi

Gdje i kako tražiti Au?

Zlato se kopa iz vode i zimi i ljeti. Ovaj element se može pronaći na nekoliko načina, a hladno vrijeme neće zaustaviti iskusnog kopača. Prvo, trebali biste proučiti algoritam radnji koje će vam pomoći da izvučete plemeniti metal iz vode.

Dakle, šta da rade oni koji žele da pronađu Au:

• Istražite područje, odaberite mjesto, popričajte malo s lokalnim stanovništvom. Dodatne informacije nikada neće biti suvišne, iz tog razloga vrijedi pažljivo proučiti područje, pogledati karte i prikupiti što više informacija. Razgovori s lokalnim stanovnicima pomoći će da se utvrdi gdje je Au pronađen i koliko je davno bio.
• Sadržaj zlata u vodi može biti ugodno iznenađujući, pa čak i divan, ali ne biste trebali roniti pod vodom da biste ga pronašli. Možete jednostavno pregledati stijene, proučavati veliko kamenje, uzeti uzorak vode.
• Koristeći poslužavnik, morate uzeti uzorak pijeska ili ispitati obalu rijeke ili potoka na prisustvo kvarcnih oblutaka. Kvarc je glavni satelit zlata, ali možete tražiti ne samo pirit i srebro može „pratiti“ Au.

Kako doći do zlata i koji uređaji se mogu koristiti pri iskopavanju plemenitih metala:

• Voda sadrži Au zrnca pijeska, ali ona ne plutaju uz tok, već puze po dnu. Tokom godina, zrnca pijeska se sabijaju i mogu se pretvoriti u grumene, pa čak i naslage. Mini bager će vam pomoći da pronađete metal na dnu. Ovo je uređaj koji radi kao usisivač. Mini bager usisava pijesak i pomaže u lociranju Au. Sama mašina filtrira, pere i odvaja zlato od nečistoća i prljavštine.
• Detektor metala je još jedan uređaj koji pomaže u otkrivanju plemenitih metala u rijeci ili potoku. Uređaj je uronjen u vodu, može reagirati na zlato i otkriti naslage na maloj dubini. Obalno područje se također istražuje pomoću detektora metala.
• Naši preci su koristili Au tacnu prilikom pranja. U početku su se uređaji pravili od ovčije kože, ali se kasnije tehnologija promijenila. Moderni kanali se koriste za rad na planinskim rijekama i brzim potocima. Ali napredak ne miruje i, unatoč činjenici da su moderne posude lakše i praktičnije, koriste se uglavnom za uzimanje uzoraka vode.

Prisutnost instrumenata pomoći će ubrzanju pretrage i povećati šanse za uspjeh. Ali to uopće ne znači da je skupa oprema 100% garancija da ćete otkriti grumen u zemlji ili vodi.

Zlato u pesku

Dobijanje Au iz obalnog pijeska počinje uzimanjem na testiranje: jednostavno ga operite u poslužavniku, proučavajući da li ima zrna žutog metala.

Možete iskopati još pijeska, uroniti ga u vreće i sipati vodu u njih. Činjenica je da je pijesak mnogo lakši od zlata. Plemeniti metal će se odmah složiti na dno i može se vidjeti, ali zrnca pijeska će nastaviti da plutaju u vreći.

Dijagram moguće lokacije zlata u ležištu

Trebali biste filtrirati vodu s pijeskom, ako nemate ništa pri ruci što se može koristiti kao filter, tada se tekućina jednostavno ispušta. Otići će zajedno s pijeskom, a Au će ostati na dnu vreće.

Plemeniti metal se iskopava iz pijeska isključivo ljeti, kopači jednostavno pretražuju obalni pojas, ispituju kamenje, ali ne peru pijesak.

Najčešće se pijesak jednostavno uzima za testiranje, diže se sa dna rijeke ili kopa blizu obale. Uzorak pomaže da se utvrdi ima li Au na odabranoj lokaciji i koliko ga ima na toj lokaciji. Ako uspijete pronaći više od jednog ili dva zrna zlata, onda možete nastaviti potragu. Ako je količina žutog metala zanemarljiva, tragači odlaze na drugo mjesto.

Na kojoj dubini se može naći grumen?

1. Zlato težine ne više od jednog grama najčešće se nalazi ispod sloja pijeska od 10-13 cm i nije ga tako teško nabaviti.
2. Ako podignete tlo 15-30 cm, postoji šansa da pronađete grumen teži od 1,5 grama.
3. Ako kopate do zemlje koja dolazi odmah iza pijeska, možete pronaći cijeli komad plemenitog metala koji teži više od 100 grama.

Međutim, vađenje Au je povezano sa određenim poteškoćama i nema garancija da će „iskopavanja“ završiti uspešno. Iz tog razloga, preporučljivo je proučiti područje i uzeti uzorke tla, pijeska i vode prije početka pretrage.

Pronalaženje zlata u morskoj vodi

Vađenje plemenitog metala iz morske vode ima određenih poteškoća. Kažu da ako izvučete svo zlato iz mora i okeana, njegova težina će se pokazati prilično značajnom. Ali danas ne postoji nijedna efikasna metoda koja će pomoći da se Au izvuče iz voda okeana i mora. Ali postoji nada da će naučnici uskoro uspjeti u ovom pitanju.

Bakterije će pomoći izvlačenju zlata iz morske vode. Nedavno je otkriveno da su mikroorganizmi sposobni detektirati metalne čestice, čak i ako postoji samo nekoliko zrna Au na trilion kubnih metara vode.

Bakterije talože ione metala i vezuju ih zajedno, za to je potrebno neko vrijeme mikroorganizama.

Budući da je ova metoda ekstrakcije još uvijek u procesu istraživanja, uprkos svim perspektivama, teško se može nazvati efikasnom.

U principu, stručnjaci u mnogim zemljama već dugo vremena postavljaju pitanje kako izvući Au iz morske vode. Postoji nekoliko metoda, ali sve se smatraju preskupim i iz tog razloga se ne koriste u industriji iskopavanja zlata.

Profit i izgledi

Bez obzira na to gdje se Au kopa, u vodi ili na kopnu, industrija iskopavanja zlata danas se ocjenjuje kao perspektivna.

Obim proizvodnje stalno raste, geolozi su u potrazi za novim nalazištima, a tehnološki napredak ne miruje. Izum različitih vrsta opreme pomaže da se ponovo pokrene razvoj ležišta koja su prethodno bila napuštena i smatrana neperspektivnim.

Plemeniti metal je skriven od ljudskih očiju u slojevima stijene; Zlato izlazi na površinu samo na mjestima vulkanske aktivnosti. Iz tog razloga, čovječanstvo već dugi niz godina razmišlja ne samo o tome kako ga izvući iz utrobe zemlje, već i kako izvući plemeniti metal iz morske vode.

Istovremeno, tokom godina ljubav ljudi prema žutom metalu nije oslabila. Zlato privlači i fascinira, ali rudare i bankare ne privlači samo vanjska ljepota.

Plemeniti metal je isplativa investicija. Kotacije stalno rastu, a u vremenima ekonomske krize stabilnost zlata privlači mnoge.

Bez sumnje, industrija se razvija, a Au rudarstvo postaje profitabilan posao. Metal ne traže samo zaposleni u velikim kompanijama, već i putnici, kopači i obični ljudi koji žele riješiti finansijske probleme ili se malo zabaviti.

Ali ne zaboravite da traženje metala na profesionalnom nivou zahtijeva materijalna ulaganja. Potrebno je nabaviti opremu, pristupiti informacijama i naći vremena da se posvetite otkrivanju rudnika zlata. U prosjeku je potrebno najmanje godinu dana da se pronađe i razvije depozit.

Proces amalgamacije i oprema za vađenje zlata u metalnom obliku iz morske vode predloženi su još 1903. godine.

Prethodno filtrirana morska voda je pumpana kroz cijev na dno konusne posude u obliku lijevka koja je sadržavala živu i podijeljena na mnoge dijelove perforiranim listovima (Sl. 92). Kada je doveden u kontakt sa živom, uzlazni tok vode je prošao kroz sito kako bi uhvatio finu živu iz plovućca, zatim kroz perforirane kontaktne ploče i konačno kroz amalgamacioni otvor koji se nalazi na vrhu aparata i dizajniran da potpuno uhvati amalgamirano zlato iz toka. Amalgam je obrađen općeprihvaćenim metodama (cijeđenje, skidanje i topljenje).

Sličnu opremu je predložio Ritter1 i razlikuje se po tome što se tanka živa i zlato koje sadrži, prošavši kroz mrežu, hvataju u valoviti uređaj.

Jonska flotacija

Kao što je gore navedeno (vidi Poglavlje IV), jonska flotacija se zasniva na sposobnosti nekih heteropolarnih jedinjenja da interaguju sa jonima teških metala, a posebno zlata, da formiraju flotabilno nerastvorljivo jedinjenje. Najpoznatiji rad u ovom pravcu je u vezi sa morskom vodom Sebe (Južna Afrika) 189 J.

Sorpcija

Materijali koji sadrže ugljik testirani su kao jedni od prvih sorbenata za vađenje zlata iz morske vode. Tako je početkom 20. stoljeća Parker ustanovio da viskozni materijali koji sadrže ugljik kao što su asfalt, bitumen, mineralna smola i drugi imaju afinitet prema slobodnom zlatu. Na osnovu toga, Parker je predložio hvatanje fino raspršenog (ili takozvanog plutajućeg) zlata iz morske vode selektivnim fiksiranjem na čvrste viskozne slojeve koji sadrže ugljik nanesene na šipke i trake postavljene u toku. Osiguravanje kontinuiranog kontakta slatke vode sa viskoznim materijalom mora se vršiti djelovanjem oseke i oseke mora.

Međutim, većina istraživača vjeruje da je među sorbentima koji sadrže ugljik, aktivni uglji najzanimljiviji za sorpciju zlata iz morske vode.

Pioniri ovog smjera - njemački istraživači Nagel i Baur (1912-1913), predložili su korištenje koksa, drvenog uglja i životinjskog uglja i nekih drugih adsorbenata za sorpciju zlata iz morske vode. U eksperimentima je morska voda, nakon preliminarnog bistrenja pomoću pješčanog filtera (za uklanjanje suspendovanog materijala i želatinastih mikroorganizama), propuštena kroz sloj filtera od koksa, uglja ili drugog materijala koji sadrži ugljik metodom slobodne perkolacije ili uzlaznom filtracijom (sl. 93). Obogaćeni adsorbens se povremeno uklanjao i topio.

Kako bi se smanjili troškovi crpljenja morske vode, predlaže se korištenje perforiranih kontejnera s adsorbirajućim slojem na brodu, ili obalnih tankova s ​​lažnim dnom i slojem adsorbenta prekrivenim žičanom ili platnenom mrežom, ispunjenim djelovanjem plime i oseke. .

Paralelno sa upotrebom klasičnog adsorbenta (aktivni ugljik), rađena su istraživanja sa anorganskim sorbentima sa visoko razvijenom površinom, kao što su sveže istaloženi hidroksidi (aluminijum, gvožđe, silika gel), koagulirana hidroceluloza itd. Predloženo je korištenje obalnih bačvi ili posebnih postolja napunjenih anorganskim sorbentom i potpuno prekrivenih dvostrukim slojem vlaknastog tekstilnog materijala. Sastojci su uronjeni u morsku vodu nedeljama, a često i mesecima, nakon čega se izlažu rastvorima cijanida kako bi se izvuklo adsorbovano zlato. Pozlaćeni stalci se koriste više puta.

Prilikom istraživanja mogućih metoda sorpcije, ustanovljeno je da se koloidno metalno zlato poželjnije izdvaja u ovom procesu. Stoga je bilo prirodno tražiti sorbent koji bi istovremeno reducirao halogeno zlato u metalno stanje i stvorio svježe formiranu aktivnu površinu. Istražujući široku paletu takvih mogućih sorbenata, Parker je došao do zaključka da je za što potpuniju ekstrakciju zlata iz morske vode poželjniji željezni sulfat, čija je optimalna potrošnja 2 kg/t vode.

Nakon toga, Parker je dobio poseban patent2 za hardverski dizajn metode adsorpcije pomoću željeznog sulfita.

Kombinacija procesa redukcije halida i adsorpcije koloidnog zlata uočena je iu predlozima drugih istraživača. Stoga je Bardt preporučio tretiranje morske vode sulfitnom tekućinom (otpadnim proizvodom proizvodnje celuloze) kao redukcijskim sredstvom, nakon čega je slijedilo miješanje sa mješavinom fino mljevenog uglja i atomiziranog metala (na primjer, bakra, željeza, itd.) 3. sediment koji je sadržavao plemenite metale je prvo spaljen (da bi se uklonio ugljik), a zatim topio, skupljajući zlato u pratećem metalu.

Sličan cilj (smanjenje halogenog zlata i potpuno hvatanje koloidnog zlata) težili su i Glazunov i njegovi suradnici (Pariz, 1928), predlažući upotrebu sulfida, a posebno pirita, kao adsorbenta za zlato otopljeno u morskoj vodi. .

Ovu ideju su praktično realizovali tek 1953. Walters i Stillman, koji su krenuli svojim originalnim putem. Prema njihovom prijedlogu, sulfidna ruda je bila nagomilana iza betonskog zida izgrađenog blizu donje linije plime i oseke i zakrivljena prema obali. Za vrijeme plime ruda je bila potopljena vodom, a za vrijeme oseke voda je procurila kroz rudu. Ovaj ciklus je ponovljen mnogo puta. Nakon određenog vremena, razgrađena sulfidna suspenzija koja je sadržavala adsorbirano zlato je uklonjena pri oseci i istopljena. Izumitelji su primijetili da je taloženje zlata sulfidima olakšano kada je morska voda izložena radioaktivnim elementima.

Stokes je kasnije pokazao da se različiti prirodni i umjetni sulfidni materijali mogu koristiti za taloženje zlata iz morske vode, pri čemu je antimon sulfid vrlo efikasan.

Da bi intenzivirali proces sorpcije zlata sulfidima, a istovremeno eliminirali troškove crpljenja morske vode, Gernik i Stokes su predložili poseban aparat koji se u literaturi naziva "antimon-sulfidna zamka" (pošto je zamišljen za upotrebu kao adsorbent, antimon sulfid). ) ili "sistem energije plime i oseke". Ovaj aparat je izrađen u obliku obrnutog U-oblika cijevi, u čijem se jednom koljenu nalazi ekspanzija u koju se između rešetki postavlja adsorbent (aktivni ugljen ili sulfidi). Kroz ovu cijev protiče morska voda pod utjecajem plimne struje ili tijekom kretanja plovila na koju je pričvršćen opisani aparat.

U proteklih 10-15 godina pojavio se niz patenata koji poboljšavaju sorpcijsku ekstrakciju zlata iz morske vode korištenjem metalnih sulfida 2. Najoriginalniju ideju i opremu u tom smjeru iznio je američki istraživač Norris 3.

Njegov najnoviji izum zasniva se na upotrebi svježe istaloženih koloida metalnih sulfida adsorbiranih na površini izdržljivih organskih, sintetičkih ili prirodnih vlakana. Tipičan primjer sintetiziranih organskih vlakana su polimerizirana akrilonitrilna ili vinil cijanidna vlakna. Od prirodnih vlakana najpogodnije su Ramie vlakno (kineska kopriva). Takva vlakna, ako su uronjena u tanku koloidnu suspenziju (na primjer, svježe istaloženi cink sulfid pripremljen miješanjem razrijeđenih otopina cink klorida i natrijevog sulfida pri pH vrijednosti od približno 6,0), aktivno će adsorbirati značajan dio čestica koloidnog sulfida i čvrsto ih zadržavaju na svojoj površini.

Kada ovako pripremljena sorpciona vlakna dođu u kontakt sa lošim rastvorima koji sadrže zlato (na primer, morska voda), adsorbuju se joni plemenitih metala. Mogu se ukloniti iz vlakana tretiranjem zagrijanim razrijeđenim otopinama natrijevog cijanida uz mali dodatak vodikovog peroksida ili natrijevog hipoklorita s malim dodatkom hlorovodonične kiseline. Kada se adsorbovani joni eluiraju, vlakna se mogu oprati i ponovo koristiti nakon prethodnog tretmana sa suspenzijom cink sulfida. Osim cink sulfida, u ovom procesu mogu se koristiti sulfidi željeza, mangana, bakra, nikla i olova.

Dugogodišnja Norrisova istraživanja su utvrdila da određeni oksidirajući plinovi, koji su često otopljeni u većini morskih voda, mogu negativno utjecati na kolektore i adsorpcijska vlakna koja se koriste. Ovi plinovi uključuju kisik, dušik i ugljični dioksid. Stoga, da bi se postigao najveći učinak, predloženi aparat mora imati sredstva za kontinuirano uklanjanje takvih plinova iz tekuće morske vode prije nego što dođe u kontakt sa sabirnom strukturom vlakana, štoviše, zbog relativno malog broja metalnih jona sakupljene u jednoj normalnoj operaciji, kao i složenost obrade i rukovanja vlaknastom masom, preporučljivo je sve operacije izvoditi kontinuirano i automatski. Svi ovi faktori uzeti su u obzir u aparatu koji je predložio Norris (slika 94).

Od posebnog interesa za istraživače je korištenje prirodnih i umjetnih ionskih izmjenjivača za izdvajanje zlata i srebra iz morske vode.

Prioritet u ovom pravcu pripada Brooku, koji je 1953. godine predložio korištenje željeznih i manganovih zeolita za ekstrakciju srebra iz morske vode.

Kasnije, 1964. godine, Bayer i njegove kolege (Njemačka) su stvorili takozvane kelatne jonoizmenjivačke smole, sposobne da izvuku do 100% vrijednih metala iz morske vode.

Od najnovijih radova posvećenih upotrebi čvrstih jonskih izmjenjivača za ekstrakciju zlata iz morske vode, najzanimljivija je studija grupe eksperimentatora iz Guff Research and Development Company (SAD).

Za prikupljanje plemenitih metala predlaže se korištenje etilenskog polimera netopivog u vodi koji sadrži privjesne karboksilatne ili amidne grupe. Jedan od najboljih načina za dobivanje ovog polimera je saponifikacija etilen alkil akrilatnog kopolimera ili sinteza kopolimera etilena i estera kiselih grupa, uključujući maleinsku, fumarnu i takonsku kiselinu. Proizvodnja takvih sorbenata detaljno je opisana u patentu.

Po dostizanju dovoljnog stepena napunjenosti polimernog filma, sorbovano zlato se može ekstrahovati topljenjem iz pepela nakon sagorevanja polimera ili istaložiti iz rastvora rastvaranja polimera u kaustičnoj sodi (kaustična soda).

Načini korištenja prirodnih i umjetnih izmjenjivača jona su u osnovi isti kao i sorbenti o kojima je bilo riječi, a to su: ugradnja u mlaz morske vode, filtracija kroz korito u bačvi, punjenje poroznih kontejnera.

Merro je predložio potpuno novi način korištenja umjetnih ionskih izmjenjivača - primjenjujući ih na trup broda koji putuje na komercijalnu plovidbu. Po dolasku u odredišnu luku, jonoizmenjivačka smola se može skinuti sa posude i obraditi. Prerada smole se sastoji od ispiranja kiselinama i specijalnim elementima, nakon čega slijedi elektroliza eluata koji sadrži plemenite metale. Regenerisane smole se mogu više puta koristiti.

Najekonomičniji prijedlog je korištenje posebnih uređaja smještenih u prtljažniku broda i punjenih smolama za izmjenu jona. Ovdje je predviđeno da kretanje plovila naprijed uzrokuje da morska voda kontinuirano teče kroz posudu s ionskim izmjenjivačem. Ova posuda bi trebala imati površinu poprečnog presjeka od oko 9,5-10 m2, dužinu od 3 m i sadržavati oko 28 m3 smole. Maksimalni protok morske vode tokom sorpcije na smolu treba da bude -0,8 m3 kroz 1 m2 površine u minuti (0,8 m/min).

Pri ovom protoku dnevno će kroz sorpcioni uređaj proći -12.500 tona morske vode. Čak i kada se drži u vodi

1 mg!t zlata dnevno će dati 12,5 g zlata. Tokom godine neprekidnog putovanja, oko 4,5 kg zlata, u vrijednosti od oko 5.000 dolara, može se adsorbirati.

Cementiranje

Jedna od rijetkih informacija o praktičnoj primjeni metode cementiranja zlata iz morske vode odnosi se na Parkerovu metodu patentiranu u SAD-u. Niklova prašina je predložena kao cementni metal. Redukcionom, supstitucijom i adsorpcijom, zlato, prisutno u halogenom i elementarnom obliku, može se izolovati iz morske vode.

Prilikom cementiranja miješanjem praha nikla s morskom vodom moguće je postići sadržaj zlata od 15 do 20% masenog udjela. Napunjeni prah nikla se uklanja iz bačve i topi.

Za taloženje zlata iz vrlo siromašnih morskih voda, Sneeming je predložio korištenje povećanog afiniteta zlata za telur. Utvrđeno je da je taloženje najpoželjnije vršiti amorfnim telurom sa visoko razvijenom reakcijskom površinom. Takav cementni agens se dobija tretiranjem rastvorljive soli telura sa sumpor-dioksidom. Morska voda se filtrira kroz fiksni sloj amorfnog telura. Za ekstrakciju nataloženog zlata, obogaćena masa se zagrijava do sublimiranja telura (sa njegovim naknadnim hvatanjem), a ostatak se topi u zlato.

U Svjetskom okeanu otopljeno je 10 10 tona raznih tvari, koje su sve poznate u zemljinoj kori. Samo Golfska struja prenosi 3 miliona tona raznih soli u sekundi. U davnoj prošlosti dobijali su sa mora otprilike na isti način kao i danas - isparavanjem. Koristeći sofisticiranu tehnologiju, ekstrahuju se natrijum, kalijum, hlor, magnezijum, kalcijum, brom i litijum.

Dobijamo zlato

Čovek je dugo vremena sanjao o izvlačenju zlata iz morske vode. I izgledalo je tako realno da će Njemačka platiti reparacije za Prvi svjetski rat „morskim“ zlatom. To je učinio dobitnik Nobelove nagrade F. Haber. Međutim, uprkos činjenici da je brod bio dobro opremljen, a ekspedicija dobro subvencionisana i pripremljena, ništa nije bilo od toga: svo zlato izvađeno iz morske vode procenjeno je na 0,0001 dolara, odnosno samo 0,09 miligrama dobijeno je iz 15 tona vode.

Sovjetski naučnik A. Davankov na brodu "Mikhail Lomonosov" dobio je miligram zlata pomoću kolone za izmjenu jona iz 500 tona vode. Ovo, naravno, nije dovoljno, ali ima dosta brodova, pa je u pitanju postavljanje zamjenjivih zamki. Prirodni sorbenti - mulj - već su obavili sličan posao. U donjim sedimentima Crvenog mora, mulj sadrži 5 grama zlata po toni sedimenta. Očigledno je više od 10 miliona tona zlata otopljeno u svjetskim okeanima. Ovo je već značajno. Međutim, ovo nije sve zlato koje dolazi sa kontinenata. Tako slatke vode nekih rijeka sadrže i do 16 klarka zlata. Gdje je? U mulju obalnih sedimenata? Ako je tako, onda se takva ležišta mogu otkriti.

Sadržaj zlata u okeanskoj vodi procjenjuje se drugačije: prema S. Arrenisu (1902), zlato sadrži 6 miligrama po toni, prema G. Putnamu (1953) 0,03-44, a prema podacima iz 1974. 0,04-3,4 mikrograma po litri. Stanje metala je utvrđeno u: suspenzijama mikročestica, koloida, kompleksnih jona AuCI 2 i AuCI 4, jedinjenja organog zlata.

Kako su pokušali da izvuku zlato? Postoji mnogo načina: vreće pirita vukle su se iza broda; sedam grama olovnog cinka isprano je sa 550 litara vode i dobijeno je 0,6 miligrama zlata i 1,1 miligrama srebra; Kao apsorbent koristili su se zeoliti, permutiti, koks, šljaka, cementni klinker, drveni ugalj, treset, drveno brašno, sulfitna celuloza, stakleni prah, olovo sulfid, koloidni sumpor, metalna živa, magnezijum hidroksid (1925. godine 5 miligrama zlata iz 2 tona vode), jonoizmenjivačke smole (A. Davankov, 1956). Međutim, zlato i dalje zanima ljude. U morskoj vodi, za 11 glavnih jona (CI -, SO 2\4, HCO 3 -, CO 2\3-, Br -, F -, H 2 BO 3-, Na +, Ca 2+, K +) iznosi 99,99 posto. Naravno, ove informacije su prilično približne. U stvari, morska voda je složen kompleks jonskih i koloidnih otopina, mineralnih suspenzija, plinova, organskih ostataka itd. Osim toga, na sastav morske vode utječe industrijski otpad. Dakle, sadržaj olova se povećao 10 puta u posljednjih pola stoljeća. Pojavile su se posebne oblasti - „oaze metala“.

Vađenje ostalih metala

Švedski brod Albatross je 1948. godine otkrio dno izvora slane vode koja sadrži vruće metale u Crvenom moru. Detaljnim radovima obavljenim na brodu Discovery 1966. godine utvrđene su tri velike depresije duboke više od 2 kilometra, u kojima su se nailazile slanice s temperaturom do 56°C i koncentracijom soli od 26 posto.

U sloju debelom od 200 metara u depresijama Atlantis II, Chain i Discovery, sadržaj gvožđa, mangana, cinka, olova, bakra, zlata, srebra, indija, kobalta, kadmijuma, arsena i žive je na desetine hiljada puta veći. U sedimentima na dnu depresija nađene su visoke koncentracije sulfida. Ovi sedimenti su podložni neplodnim karbonatnim stijenama ispod kojih se nalaze bazalti. Taloženje ruda počelo je prije 13 hiljada godina. Utvrđeno je da se od 1964. godine nivoi slane vode povećavaju. Tako je 1973. dostigla 62°C.

Rudonosni muljevi su već procijenjeni u kubnim metrima, u tonama i u dolarima, ali je praktična upotreba ove neobične vrste ležišta očigledno daleko. Na području od preko 2 miliona kvadratnih kilometara takođe su ustanovljeni metalonosni sedimenti povezani sa zonama raseda i podvodnim vulkanima. Njihov praktični značaj je još uvijek nejasan.

Prema najoptimističnijim procjenama, rezerve uranijuma na kopnu su oko 5 miliona tona (bez zemalja ZND), a Svjetski okean sadrži 4 milijarde tona ovog elementa.

Potraga za sorbentima za neke metale dala je neočekivane rezultate: titanijum hidroksid sorbuje hrom (koeficijent akumulacije 1 milion), vanadijum (100 hiljada), mangan, gvožđe, bakar, nikl (10-100 hiljada). Bakar se sorbuje na jonskim izmenjivačima, au eksperimentima A. Davankova sorbuje se srebro (2,5 miligrama na 200 grama sorbenta). Već su testirani sorbenti molibdena, cezijuma, torija, radijuma i rutenija.

Ispostavilo se da polietilenski sorbent taloži 9/10 početne količine indija za 20 dana, a hitozan (komponenta ljuske rakova i pokrova zglavkara) sorbira cink, bakar, kadmij, olovo i druge metale. Zanimljivo je da sama priroda predlaže metodu tehnologije: kelp koncentruje jod i aluminij; radiolarije – stroncijum; – nikl; jastozi i dagnje – kobalt; hobotnice – bakar; meduze – cink, kalaj i olovo; holoturije – vanadij; neke vrste plašta - tantal i niobijum. U ascidijanima (planasto leglo) koncentracija vanadijuma je 10 10 (metal je dio pigmenta). Japan je odbio da uvozi vanadijum pošto ga je počeo da dobija iz mora, koristeći morske prskalice.

Stručnjaci sa Hemijskog fakulteta Moskovskog državnog univerziteta tvrde da su poslednjih decenija obim eksploatacije i prerade minerala postali gotovo uporedivi sa njihovim rezervama u zemljinoj kori. Prognoze su posebno pesimistične za metale kao što su srebro, kalaj, kobalt, uranijum i živa. Njihove rezerve bi mogle biti iscrpljene u narednih pola stoljeća. Jedna od najprihvatljivijih opcija za rješavanje problema nestašice sirovina danas bi bio razvoj resursa Svjetskog okeana. Prema doktoru hemijskih nauka, profesoru Georgiju Lisičkinu, „moderna nauka zna kako da dobije čitav niz metala iz morske vode koristeći tradicionalne hemijske metode“.

Morski plodovi

Svjetski okeani pokrivaju gotovo 71 posto površine naše planete. Ova ogromna teritorija sadrži sve minerale poznate na zemlji - bilo otopljene u vodi ili leže na dnu u obliku sedimenata. Naučnici su izračunali da svaka litra morske vode sadrži 35 grama minerala. „Istovremeno, okeanski resursi se stalno povećavaju zbog činjenice da rijeke i padavine nose ogromnu količinu otpada u mora“, kaže Georgij Lisichkin „Samo kao rezultat erozije zemljine površine, 3,3 milijarde tona Čvrstih materija godišnje uđe u okean „Četiri miliona tona godišnje su sedimenti kosmogenog porijekla. Pouzdano se procjenjuje da godišnji dodatak minerala morskoj vodi premašuje količinu resursa izvučenih sa površine zemlje, a njihovo korištenje će. pomoći u ispunjavanju razumnih potreba za resursima čovječanstva u stotinama godina koje dolaze."

Osim toga, nesumnjiva prednost eksploatacije Svjetskog oceana je postojanost sastava morske vode, što omogućava korištenje iste tehnologije ekstrakcije resursa u različitim područjima planete. Veliki plus je dostupnost offshore “depozita”. Zahvaljujući ogromnoj dužini obale, nema potrebe za skupim i radno intenzivnim istražnim i geološkim istražnim radovima. Konačno, morske sirovine su već pripremljene za hidrometaluršku preradu - nije potrebna složena i ekološki opasna operacija otvaranja rude.

Naučnici su dugo tražili načine da iskoriste ovo bogatstvo, a neki su već postignuti. Na primjer, tokom sovjetske ere, vojno-industrijski kompleks je finansirao naučna istraživanja za ekstrakciju uranijuma iz morske vode. Danas je to već dobro uspostavljena tehnologija. Samo ako je za vrijeme Hladnog rata najveći dio uranijuma (koji nije nužno izvađen iz morske vode) korišten za proizvodnju nuklearnog oružja, danas je njegovo vađenje relevantno za osiguranje rada nuklearnih elektrana.

Zahvaljujući naučnom razvoju, okeani danas velikodušno snabdevaju čovečanstvo magnezijumom. Ukupno se iz morske vode izdvaja oko 200 hiljada tona ovog metala godišnje - skoro polovina svjetske proizvodnje.

Ne bi bilo pretjerano reći da su naučnici iz različitih zemalja sada spremni da započnu napad na bogatstva Svjetskog okeana. Na primjer, ruski hemičari i geolozi uvjereni su da je, osim uranijuma i magnezija, sasvim moguće u bliskoj budućnosti iz morske vode izvući bakar, krom, vanadij, molibden, kobalt, srebro, pa čak i zlato. U Rusiji, istovremeno, stručnjaci iz nekoliko istraživačkih institucija - Moskovskog državnog univerziteta, Instituta za geohemiju i analitičku hemiju po imenu. V.I. Vernadsky RAS, Kolski naučni centar RAS - proučavaju ovu mogućnost. A neki od projekata koje su razvili izgledaju vrlo obećavajući.

Na primjer, Institut za geohemiju i analitičku hemiju kreirao je automatiziranu demonstracijsku instalaciju za integriranu preradu morske vode bez otpada. Glavne faze tehnologije prošle su pilot testove na instalacijama instaliranim u Ohotskom i Japanskom moru, u Državnoj elektrani Sahalin i jednoj od termoelektrana Vladivostok. Rezultat ispitivanja je eksperimentalna potvrda mogućnosti ekstrakcije čistih soli magnezija, kalija, natrijuma, broma, litija i vrijednih mikrokomponenti iz morske vode. Suština metode je obrada morske vode jeftinim sorbentima bez reagensa - tvarima koje mogu "izvući" korisne minerale.

U principu, naučnici iz mnogih zemalja danas rade u tom pravcu, posebno one koje se ne mogu pohvaliti bogatstvom svojih mineralnih resursa. Na primjer, u Japanu se implementira sljedeći projekat. U vodama Japanskog mora "kapsule" napunjene granulama sorbenta postavljaju se u obliku cijevi, uspješno izvlačeći metale. Slična tehnologija se uspješno koristi i ovdje - u eksperimentalnoj plimnoj elektrani Kola.

Do danas je razvijeno nekoliko desetina projekata za postrojenja za preradu morske vode. Neki od njih zadivljuju svojom veličinom i originalnošću. Švedski naučnici su, na primjer, predložili projekat za podvodni kompleks u zoni šelfa, čija je osnova podvodna brana izgrađena na dubini od 200 metara, koja blokira okeansku struju. U Italiji je predložen projekt za podvodne instalacije s radnim elementima u obliku mreža napravljenih od polimera koji upijaju mikroelemente. Ako se takve mreže instaliraju u tjesnacima s dovoljno intenzivnim strujama, tada bi, prema autorima projekta, problem vađenja metala bio temeljno riješen.

Jasno je da je interesovanje za ovu temu veliko. Međutim, danas je neophodna objektivna procjena relevantnosti ovakvih projekata.

Čisto zlato

Početkom dvadesetog veka, nobelovac Nemac Fric Haber, koji je dobio nagradu za sintezu amonijaka, pokušao je da izvuče zlato iz morske vode. Kada je Njemačka izgubila Prvi svjetski rat, nametnute su reparacije. Naučnik je, nakon što je dobio odobrenje vlade, organizovao ekspediciju da pokrije dugove zlatom izvađenim iz okeanske vode. Misija je bila fijasko. Tokom 1920-ih, naučnici su pogrešno pretpostavili da je koncentracija zlata u morskoj vodi deset puta veća nego što je zapravo bila. Haber je pošao od ove brojke kada je započeo svoje istraživanje. Kao rezultat toga, dobio je nekoliko grama metala nakon nekoliko mjeseci skupog rada. Tada je zaključeno da je mnogo isplativije vaditi zlato iz stijena razrađenih u rudnicima.

Savremena istraživanja pokazuju da koncentracija zlata u donjim sedimentima okeana (Atlantik, Arktik) na pojedinim mjestima premašuje takozvanu minimalnu industrijsku vrijednost (za kontinentalne naslage), te su stoga od interesa za budućnost. A prema proračunima stručnjaka sa Moskovskog državnog univerziteta, ako se zlato sadržano u morskoj vodi u potpunosti izvuče, tada će za svakog stanovnika naše planete biti 1,2 kilograma „groznog metala“!

Dakle, može li okean također snabdjeti čovječanstvo zlatom zajedno s drugim metalima? „Devedesetih godina, nekoliko istraživačkih plovila vršilo je specijalno uzorkovanje u vodama sjeverozapadnog pojasa Crnog mora, čime je osigurano potpuno hvatanje čestica zlata, uključujući i one nalik prašini“, kaže Vladislav Reznik, doktor geoloških nauka, zaposlenik Geološkog i geografskog fakulteta Odeskog nacionalnog univerziteta - u većini uzoraka otkriveno je zlato, a u paleolimanskom dijelu rijeke Dnjepar u prosjeku je bilo oko 0,436 grama po toni vode postojanje Azovsko-crnomorske zlatne provincije, koja pokriva šelf i susedno zemljište. Veličine zrna zlata koje se tamo vadi „dostižu 0,5 mm, a oblik je raznolik. Među njima, očigledno, ima i čestica koje nose reke i samorodnog zlata. pahuljice." Danas ruski i ukrajinski naučnici ne bi bili skloni oživljavanju takvih istraživanja, ali ih sputava izuzetno oskudna ekspediciona baza.

Međutim, to možda nije samo pitanje finansija. Georgy Lisichkin, na primjer, smatra da, uprkos svoj svojoj atraktivnosti, vađenje zlata iz morske vode danas nije u prvom planu među istraživačima. Mnogo bi zanimljivije, po njegovom mišljenju, bilo pogledati misteriozna polja feromangana u Svjetskom okeanu, čije se rezerve procjenjuju na stotine milijardi tona. Postoje mnoge poteškoće u razvoju ovih oblasti. Prije svega, postoji velika dubina pojave. Neophodno je pronaći nova inženjerska rješenja, budući da je moderna tehnologija dizanja sirovina na površinu oceana pomoću vitla i bagera vrlo radno intenzivna i neproduktivna.

Ruski istraživački brodovi uskoro bi mogli otići na Atlantik radi proučavanja polja feromangana, a brojni domaći istraživački instituti počinju da razvijaju projekte za komplekse površinskih rudarstva, kao i podvodne robotske sisteme koji bi mogli pretraživati, kopati i transportirati metal do plutajućih baza bez ljudi. intervencija.

Čovječanstvo još uvijek čini samo prve korake u razvoju okeana i njegovih resursa. Razmišljajući o industrijskoj invaziji Svjetskog okeana, naučnici podsjećaju da su svi okeanski procesi, od molekularnog nivoa do planetarnih, kao što su struje i cikloni, povezani jednim hijerarhijskim sistemom. U skladu sa zakonima ekologije, svaka intervencija u prirodni sistem na najnižem molekularnom nivou može dovesti do ekološke katastrofe. Nažalost, naučnici ne mogu u potpunosti isključiti mogućnost negativnih posljedica.