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

Unatoč činjenici da morska voda sadrži zlato u mikroskopskim količinama (4 mg/tona), njegovo će iskopavanje uskoro biti isplativo. Naime, ako pogledamo kako raste količina ljudskog otpada, postaje očito da je njihova potpuna prerada u gotove proizvode otežana. U isto vrijeme, čini se da je korištenje otpadnih proizvoda za vađenje zlata i drugih metala korisno.

Američki istraživač Henry Ball prije više od 30 godina utvrdio je da morska voda sadrži zlato u obliku jodida. Zlatni jodid (AuI) je limunžuta krutina gustoće 8,25 g/cm3. Zagrijavanjem na 177°C ili pod utjecajem vode raspada se na elemente. Reduciran sumpornim dioksidom ili ugljikovim monoksidom u zlato. Dodaje amonijak. Dobiva se izravno iz elemenata pri 100°C, redukcijom Au2Cl6 ili H s otopinom KI i djelovanjem jodovodične kiseline na zlatni (III) oksid.

Kao rezultat svog istraživanja, Ball je predložio ekstrakciju zlata iz morske vode pomoću živog vapna. Prema njegovim izračunima, za 4,5 tisuće tona vode potrebna je samo 1 tona vode Određeno vrijeme, nakon što je već „potrošeno“, kroz odvodnu cijev se ispušta natrag u more, a preostali sediment na dnu se pumpa u taložnik, odakle se transportira na mjesto prerade za vađenje zlata.

Kirov inženjer Rus V.I. predložio još jeftiniju i bez otpada metodu vađenja zlata. Za vađenje zlata umjesto živog vapna predlaže korištenje pepela iz termoelektrana. Leteći pepeo iz termoelektrana sadrži najmanje 10% živog vapna, pa će za preradu 4,5 tisuća tona morske vode biti potrebno oko 10 tona pepela. Trenutno deponije pepela iz termoelektrana iznose više od 10 milijardi tona. Leteći pepeo se vrlo slabo koristi.

Za realizaciju ove metode potrebna su višemilijunska ulaganja u izgradnju betonske brane, kao i polaganje cijevi za odvod pročišćene vode u more.
Jednostavna računica pokazuje da je korištenje ove metode tisuću puta jeftinije od drugih metoda vađenja zlata iz vode. Osim toga, već sada, ova metoda će se lako isplatiti za godinu dana. Čak i uz pretpostavku 20% iskorištenja zlata 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 mjesta za izgradnju natopljenog bazena.
Idealna lokacija trebala bi biti smještena u blizini vodenih struja, s pravilnim osekama i tokovima, obala bi trebala biti od tvrdog kamena (npr. granita, vapnenca i sl.), daleko od naseljenih mjesta, u blizini željezničkih tračnica.

Usklađenost s ovim zahtjevima smanjit će troškove izgradnje bazena.

Ukupna količina zlata u vodama Svjetskog oceana procjenjuje se na 25-27 milijuna tona. Ovo je izuzetno visoko. Tijekom cijelog vremenskog razdoblja čovječanstvo je proizvelo oko 150 tisuća tona.

http://au.ucoz.net

Ova se tehnologija može pripisati hidrometalurgiji plemenitih metala, posebice metodama ekstrakcije zlata iz visokomineralizirane morske vode ili otpadnih otopina cementiranjem u metalnom obliku na površinu adsorbenata. Ova tehnologija temelji se na visoko učinkovitom mehanizmu cementiranja.

Zlato u vodi nije mit, već stvarnost koja ne zahtijeva potvrdu. Ioni elementa 79 iz tablice D.I. Mendeljejeva prisutni su u ljudskom tijelu, oni su dio biljaka i, naravno, vode. Uobičajena tekućina bogata je plemenitim metalom, prenosi zlato, nosi njegove čestice duž dna rijeke, tvoreći naslage. Ova kvaliteta vode je ono što zanima istraživače širom svijeta, koji entuzijastično istražuju rijeke i potoke.

Pronalaženje zlata u vodi

Gdje i kako tražiti Au?

Zlato se vadi iz vode i zimi i ljeti. Ovaj se element može pronaći na nekoliko načina, a hladno vrijeme neće zaustaviti iskusnog tragača. Prvo, trebali biste proučiti algoritam radnji koji će vam pomoći izvući plemeniti metal iz vode.

Dakle, što trebaju učiniti oni koji žele pronaći Au:

• Istražite okolicu, odaberite mjesto, popričajte malo s lokalnim stanovništvom. Dodatne informacije nikada neće biti suvišne, zbog toga vrijedi pažljivo proučiti područje, pogledati karte i prikupiti što je više moguće informacija. Razgovori s lokalnim stanovništvom pomoći će utvrditi gdje je Au pronađen i prije koliko je vremena 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.
• Pomoću ladice morate uzeti uzorak pijeska ili ispitati obalu rijeke ili potoka na prisutnost kvarcnih kamenčića. Kvarc je glavni satelit zlata, ali ne možete tražiti samo njega; pirit i srebro mogu "pratiti" Au.

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

• Voda sadrži Au zrnca pijeska, ali ona ne plutaju tokom, već puze po dnu. Tijekom godina zrnca pijeska se sabijaju i mogu se pretvoriti u grumenčiće, pa čak i naslage. Mini bager će vam pomoći pronaći metal na dnu. Ovo je uređaj koji radi poput usisavača. Mini bager usisava pijesak i pomaže locirati Au. Stroj sam filtrira, ispire i odvaja zlato od nečistoća i prljavštine.
• Detektor metala još je jedan uređaj koji pomaže u otkrivanju plemenitih metala u rijeci ili potoku. Uređaj je uronjen u vodu, može reagirati na zlato i otkriti talog na maloj dubini. Obalno područje također se istražuje detektorom metala.
• Naši su preci prilikom pranja koristili Au poslužavnik. U početku su se uređaji izrađivali od ovčjih koža, ali kasnije se tehnologija promijenila. Moderni slivnici koriste se za rad na planinskim rijekama i brzim potocima. Ali napredak ne stoji mirno i, unatoč činjenici da su moderne posude lakše i praktičnije, koriste se uglavnom za uzimanje uzoraka vode.

Prisutnost instrumenata pomoći će ubrzati pretragu i povećati šanse za uspjeh. Ali to uopće ne znači da je skupa oprema 100% jamstvo otkrivanja grumena u zemlji ili vodi.

Zlato u pijesku

Dobivanje Au iz obalnog pijeska počinje njegovim odnošenjem na ispitivanje: jednostavno ga operemo u plitici, proučavamo ima li zrnaca žutog metala.

Možete iskopati još pijeska, uroniti ga u vreće i uliti vodu u njih. Činjenica je da je pijesak mnogo lakši od zlata. Plemeniti metal će se odmah spustiti na dno i moći će se vidjeti, ali će zrnca pijeska i dalje plutati u vreći.

Dijagram mogućeg položaja zlata u ležištu

Trebali biste filtrirati vodu s pijeskom; ako nemate ništa što bi se moglo koristiti kao filter, tada se tekućina jednostavno ispusti. Otići će zajedno s pijeskom, a Au će ostati na dnu vreće.

Plemeniti metal se vadi iz pijeska isključivo ljeti, tragači jednostavno pretražuju priobalno područje, ispituju kamenje, ali ne ispiru pijesak.

Najčešće se pijesak jednostavno uzima za ispitivanje, podiže se s dna rijeke ili se kopa blizu obale. Uzorak pomaže odrediti ima li Au na odabranom mjestu i koliko ga ima na tom mjestu. Ako uspijete pronaći više od jednog ili dva zrna zlata, možete nastaviti s potragom. Ako je količina žutog metala zanemariva, tragači idu na drugo mjesto.

Na kojoj se dubini može pronaći grumen?

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

Međutim, ekstrakcija Au povezana je s određenim poteškoćama i nema jamstava da će "iskapanja" završiti uspješno. Iz tog razloga preporuča se proučiti područje i uzeti uzorke tla, pijeska i vode prije početka potrage.

Pronalaženje zlata u morskoj vodi

Vađenje plemenitog metala iz morske vode ima određene poteškoće. Kažu da ako izvučete sve zlato iz mora i oceana, njegova težina će se pokazati prilično značajnom. Ali danas ne postoji niti jedna učinkovita metoda koja bi pomogla izvući Au iz voda oceana i mora. Ali postoji nada da će znanstvenici uskoro uspjeti u ovom pitanju.

Bakterije će pomoći izvlačenje zlata iz morske vode. Nedavno je otkriveno da su mikroorganizmi sposobni detektirati metalne čestice, čak i ako postoji samo nekoliko zrnaca Au po bilijunu kubičnih metara vode.

Bakterije talože ione metala i vežu ih zajedno; mikroorganizmima je potrebno neko vrijeme.

Budući da je ova metoda ekstrakcije još uvijek u procesu istraživanja, unatoč svim izgledima, teško se može nazvati učinkovitom.

U principu, stručnjaci u mnogim zemljama već dugo vremena zbunjuju kako izvući Au iz morske vode. Postoji nekoliko metoda, ali se sve smatraju preskupima i zbog toga se ne koriste u rudarskoj industriji zlata.

Profit i perspektiva

Bez obzira gdje se Au vadi, u vodi ili na kopnu, rudarska industrija zlata danas se ocjenjuje obećavajućom.

Obim proizvodnje stalno raste, geolozi traže nova nalazišta, a tehnološki napredak ne miruje. Izum raznih vrsta opreme pomaže u ponovnom pokretanju razvoja naslaga koje su prethodno bile napuštene i smatrane neperspektivnim.

Dragocjeni metal skriven je od ljudskih očiju u slojevima stijena; velika količina nalazi se duboko u utrobi zemlje. Zlato izlazi na površinu samo na mjestima vulkanske aktivnosti. Zbog toga je čovječanstvo godinama razmišljalo ne samo o tome kako ga izvući iz utrobe zemlje, već i kako izvući plemeniti metal iz morske vode.

U isto vrijeme, tijekom godina, ljubav ljudi prema žutom metalu nije oslabila. Zlato privlači i fascinira, ali nije samo vanjska ljepota ono što privlači rudare i bankare.

Plemeniti metal je isplativa investicija. Citati stalno rastu, au vrijeme ekonomske krize stabilnost zlata privlači mnoge.

Bez sumnje, industrija se razvija, a rudarenje Au postaje profitabilan posao. Metal traže ne samo zaposlenici velikih kompanija, već i putnici, tragači i obični ljudi koji žele riješiti financijske probleme ili se malo zabaviti.

Ali ne zaboravite da traženje metala na profesionalnoj razini zahtijeva materijalna ulaganja. Potrebno je nabaviti opremu, dobiti pristup informacijama i pronaći vrijeme koje ćete posvetiti otkrivanju rudnika zlata. U prosjeku je potrebno najmanje godinu dana da se pronađe i razvije ležište.

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

Prethodno filtrirana morska voda pumpana je kroz cijev na dno stožaste posude u obliku lijevka koja je sadržavala živu i podijeljena na mnogo dijelova perforiranim pločama (Sl. 92). Nakon što je doveden u kontakt sa živom, uzlazni tok vode prolazio je kroz sito kako bi se uhvatila fina živa plovućac, zatim kroz perforirane kontaktne listove i na kraju kroz amalgamacijski otvor koji se nalazi na vrhu aparata i dizajniran da potpuno uhvati amalgamirano zlato iz toka. Amalgam je prerađen općeprihvaćenim metodama (cijeđenje, skidanje i taljenje).

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

Ionska flotacija

Kao što je gore navedeno (vidi Poglavlje IV), ionska flotacija temelji se na sposobnosti nekih heteropolarnih spojeva da u interakciji s ionima teških metala, a posebno zlata, formiraju flotabilan netopljiv spoj. Najpoznatiji rad u ovom smjeru je u vezi s morskom vodom Sebba (Južna Afrika) 189 J.

sorpcija

Materijali koji sadrže ugljik ispitani su kao jedan od prvih sorbenata za ekstrakciju 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 temelju toga, Parker je predložio hvatanje fino raspršenog (ili takozvanog plutajućeg) zlata iz morske vode selektivnim fiksiranjem na krute viskozne slojeve koji sadrže ugljik taložene na šipkama i trakama ugrađenim u tok. Osiguravanje kontinuiranog kontakta slatke vode s viskoznim materijalom mora se provoditi djelovanjem oseke i oseke mora.

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

Pioniri ovog smjera - njemački istraživači Nagel i Baur (1912-1913), predložili su korištenje koksa, drvenog ugljena i životinjskog ugljena i nekih drugih adsorbenata za sorpciju zlata iz morske vode. U pokusima je morska voda, nakon preliminarnog bistrenja korištenjem pješčanog filtra (za uklanjanje suspendiranog materijala i želatinoznih mikroorganizama), propuštena kroz filtarski sloj od koksa, ugljena ili drugog materijala koji sadrži ugljik koristeći metodu slobodne perkolacije ili uzlazne filtracije (Sl. 93). Obogaćeni adsorbent je povremeno uklonjen i otopljen.

Kako bi se smanjili troškovi crpljenja morske vode, predlaže se korištenje perforiranih spremnika s upijajućim slojem na brodu ili obalnih spremnika s lažnim dnom i slojem upijača prekrivenog žičanom ili tkaninskom mrežom, koji se puni djelovanjem plime i oseke. .

Paralelno s korištenjem klasičnog adsorbensa (aktivnog ugljena) provedena su istraživanja s anorganskim sorbentima s visokorazvijenom površinom, kao što su svježe istaloženi hidroksidi (aluminij, željezo, silikagel), koagulirana hidroceluloza itd. U ovom slučaju, predloženo je korištenje obalnih bačvi ili posebnih postolja ispunjenih anorganskim sorbentom i potpuno prekrivenih dvostrukim slojem vlaknastog tekstilnog materijala. Postolja su uronjena u morsku vodu tjednima, a često i mjesecima, nakon čega su izložena otopinama cijanida kako bi se ekstrahiralo adsorbirano zlato. Pozlaćeni stalci koriste se više puta.

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

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

Kombinacija procesa redukcije halida i adsorpcije koloidnog zlata također se promatra u prijedlozima drugih istraživača. Stoga je Bardt preporučio tretiranje morske vode sulfitnom tekućinom (otpadni proizvod iz proizvodnje celuloze) kao redukcijskim sredstvom, nakon čega slijedi miješanje s mješavinom fino mljevenog ugljena i atomiziranog metala (na primjer, bakra, željeza, itd.) 3. sediment koji je sadržavao plemenite metale prvo je spaljen (kako bi se uklonio ugljik), a zatim taljen, skupljajući zlato u pratećem metalu.

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

Tu su ideju praktički realizirali tek 1953. Walters i Stillman, koji su krenuli svojim originalnim putem. Prema njihovom prijedlogu, sulfidna rudača bila je nagomilana iza betonskog zida izgrađenog blizu donje granice plime i zakrivljenog prema obali. Za plime rudača je bila potopljena vodom, a za vrijeme oseke voda je procurila kroz rudu. Ovaj ciklus se ponavljao mnogo puta. Nakon određenog vremena, razgrađeni sulfidni mulj koji je sadržavao adsorbirano zlato uklonjen je tijekom oseke i rastaljen. Izumitelji su primijetili da je taloženje zlata pomoću sulfida 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 antimonov sulfid vrlo učinkovit.

Kako bi se intenzivirao proces sorpcije zlata sulfidima, a istovremeno eliminirao trošak crpljenja morske vode, Gernik i Stokes predložili su poseban aparat koji se u literaturi naziva "zamka antimon-sulfida" (budući da je zamišljen za korištenje kao adsorbent, antimonov sulfid ) ili "sustav energije plime i oseke". Ovaj aparat je izrađen u obliku cijevi u obliku obrnutog slova U, u čijem se jednom koljenu nalazi proširenje u koje se između rešetki stavlja adsorbens (aktivni ugljen ili sulfidi). Morska voda teče kroz ovu cijev pod utjecajem plimne struje ili tijekom kretanja plovila na koje je pričvršćena opisana naprava.

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

Njegov najnoviji izum temelji se na korištenju svježe istaloženih koloida metalnih sulfida adsorbiranih na površini izdržljivih organskih, sintetičkih ili prirodnih vlakana. Tipičan primjer sintetiziranih organskih vlakana su polimerizirana vlakna akrilonitrila ili vinil cijanida. Od prirodnih vlakana najprikladnije je Ramie vlakno (kineska kopriva). Takva vlakna, ako se urone u tanku koloidnu suspenziju (na primjer, svježe istaloženi cink sulfid pripremljen miješanjem razrijeđenih otopina cinkovog klorida i natrijevog sulfida pri pH vrijednosti od približno 6,0), aktivno će adsorbirati značajan dio čestica koloidnog sulfida i čvrsto ih zadržati na njihovoj površini.

Kada ovako pripremljena sorpcijska vlakna dođu u kontakt s lošim otopinama koje sadrže zlato (npr. morska voda), adsorbiraju se ioni plemenitih metala. Mogu se ukloniti s vlakana tretiranjem zagrijanim razrijeđenim otopinama natrijevog cijanida s malim dodatkom vodikovog peroksida ili natrijevog hipoklorita s malim dodatkom klorovodične kiseline. Nakon što se adsorbirani ioni eluiraju, vlakna se mogu oprati i ponovno koristiti nakon prethodne obrade kašom cinkovog sulfida. Osim cinkovog sulfida, u ovom procesu mogu se koristiti sulfidi željeza, mangana, bakra, nikla i olova.

Dugoročna Norrisova istraživanja utvrdila su da određeni oksidirajući plinovi, koji su često otopljeni u većini morskih voda, mogu nepovoljno utjecati na korištene kolektore i adsorpcijska vlakna. Ovi plinovi uključuju kisik, dušik i ugljikov dioksid. Stoga, da bi se postigao najveći učinak, predloženi uređaj mora imati sredstva za kontinuirano uklanjanje takvih plinova iz tekuće morske vode prije nego što ona dođe u kontakt sa sabirnom strukturom vlakana, štoviše, zbog relativno malog broja metalnih iona koji postoje prikupljenih u jednoj normalnoj operaciji, kao i zbog složenosti 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 ekstrakciju zlata i srebra iz morske vode.

Prioritet u tom smjeru pripada Brooku, koji je 1953. predložio korištenje zeolita željeza i mangana za ekstrakciju srebra iz morske vode

Kasnije, 1964., Bayer i njegovi kolege (Njemačka) stvorili su takozvane kelatne ionsko-izmjenjivačke smole, sposobne ekstrahirati do 100% vrijednih metala iz morske vode.

Od najnovijih radova posvećenih korištenju čvrstih ionskih izmjenjivača za ekstrakciju zlata iz morske vode, najzanimljivije je istraživanje grupe eksperimentatora iz Guff Research and Development Company (SAD).

Za skupljanje plemenitih metala predlaže se korištenje polimera etilena netopljivog u vodi koji sadrži viseće karboksilatne ili amidne skupine. Jedan od najboljih načina za dobivanje ovog polimera je saponifikacija kopolimera etilen alkil akrilata ili sinteza kopolimera etilena i estera kiselih skupina, uključujući maleinsku, fumarnu i takonsku kiselinu. Proizvodnja takvih sorbenata detaljno je opisana u patentu.

Nakon postizanja dovoljnog stupnja opterećenja polimernog filma, sorbirano zlato može se ekstrahirati taljenjem iz pepela nakon spaljivanja polimera ili istaložiti iz otopina otapanjem polimera u kaustičnoj sodi (kaustična soda).

Načini korištenja prirodnih i umjetnih ionskih izmjenjivača u osnovi su isti kao i gore razmotreni sorbenti, a to su: ugradnja u struju morske vode, filtracija kroz sloj u bačvi, punjenje poroznih posuda.

Merro je predložio potpuno novi način korištenja umjetnih ionskih izmjenjivača - njihovu primjenu na trupu broda koji obavlja komercijalnu plovidbu. Po dolasku u odredišnu luku, smola za ionsku izmjenu može se skinuti s plovila i obraditi. Obrada smole sastoji se od ispiranja kiselinama i posebnim elementima, nakon čega slijedi elektroliza eluata koji sadrži plemenite metale. Regenerirane smole mogu se koristiti opetovano.

Najekonomičniji prijedlog je korištenje posebnih uređaja smještenih u skladištu broda i ispunjenih smolama za ionsku izmjenu. Ovdje je predviđeno da kretanje posude prema naprijed uzrokuje kontinuirano strujanje morske vode kroz posudu s ionskim izmjenjivačem. Ova posuda bi trebala imati površinu poprečnog presjeka od oko 9,5-10 m2, duljinu od 3 m i sadržavati oko 28 m3 smole. Maksimalna brzina protoka morske vode tijekom sorpcije na smolu trebala bi biti -0,8 m3 kroz 1 m2 površine po minuti (0,8 m/min).

Pri ovom protoku dnevno kroz sorpcijski uređaj prolazi -12.500 tona morske vode. Čak i kada se drži u vodi

1 mg!t zlata dnevno dat će 12,5 g zlata. Tijekom godine dana neprekidnog putovanja može se adsorbirati oko 4,5 kg zlata u vrijednosti od oko 5000 dolara.

Cementiranje

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

Kod izvođenja cementacije miješanjem praha nikla s morskom vodom moguće je postići udio zlata od 15 do 20% po težini. Napunjeni prah nikla uklanja se 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 najpoželjnije taloženje provoditi amorfnim telurom s visoko razvijenom reakcijskom površinom. Takvo cementno sredstvo dobiva se obradom topljive soli telura sumpornim dioksidom. Morska voda se filtrira kroz fiksni sloj amorfnog telura. Da bi se izvuklo taloženo zlato, obogaćena masa se zagrijava da sublimira telur (s njegovim naknadnim hvatanjem), a ostatak se topi u zlato.

Postoji 10 10 tona raznih tvari otopljenih u Svjetskom oceanu, a sve su one poznate u zemljinoj kori. Samo Golfska struja prenosi 3 milijuna tona raznih soli u sekundi. U davnoj prošlosti dobivali su iz mora otprilike na isti način kao i danas - isparavanjem. Sofisticiranom tehnologijom ekstrahiraju se natrij, kalij, klor, magnezij, kalcij, brom i litij.

Dobivanje zlata

Čovjek je dugo sanjao o vađenju zlata iz morske vode. I činilo se tako stvarnim da će Njemačka “morskim” zlatom platiti odštetu za Prvi svjetski rat. To je učinio nobelovac F. Haber. No, unatoč činjenici da je brod bio dobro opremljen, a ekspedicija dobro subvencionirana i pripremljena, od toga nije bilo ništa: svo zlato izvađeno iz morske vode procijenjeno je na 0,0001 dolara, odnosno od 15 tona dobiveno je samo 0,09 miligrama voda .

Sovjetski znanstvenik A. Davankov na brodu "Mikhail Lomonosov" dobio je miligram zlata pomoću kolone za ionsku izmjenu iz 500 tona vode. To, naravno, nije dovoljno, ali ima puno brodova, pa je pitanje postavljanja zamjenjivih zamki. Prirodni sorbenti – mulj – već su obavili sličan posao. U pridnenim sedimentima Crvenog mora mulj sadrži 5 grama zlata po toni sedimenta. Navodno je više od 10 milijuna tona zlata otopljeno u svjetskim oceanima. Ovo je već značajno. No, to nije sve zlato koje je stiglo s kontinenata. Tako slatke vode nekih rijeka sadrže i do 16 klarka zlata. Gdje je? U muljevima obalnih sedimenata? Ako je tako, onda se takve naslage mogu otkriti.

Sadržaj zlata u oceanskoj vodi različito se procjenjuje: prema S. Arrenisu (1902.) zlato sadrži 6 miligrama po toni, prema G. Putnamu (1953.) 0,03-44, a prema podacima iz 1974. godine 0,04-3,4 mikrograma po litri. Utvrđeno je stanje metala u: suspenzijama mikročestica, koloidima, kompleksnim ionima AuCI 2 i AuCI 4, organskim spojevima zlata.

Kako su pokušali izvući zlato? Postoji mnogo načina: vreće pirita vukle su se iza broda; sedam grama olovnih cinkovih strugotina isprano je s 550 litara vode i dobiveno je 0,6 miligrama zlata i 1,1 miligrama srebra; Kao upijači koristili su se zeoliti, permutiti, koks, troska, cementni klinker, drveni ugljen, treset, drveno brašno, sulfitna celuloza, stakleni prah, olovni sulfid, koloidni sumpor, metalna živa, magnezijev hidroksid (1925. godine 5 miligrama zlata iz 2 tona vode), smole ionske izmjene (A. Davankov, 1956.). Međutim, zlato i dalje zanima ljude. U morskoj vodi za 11 glavnih iona (CI -, SO 2\4, HCO 3 -, CO 2\3-, Br -, F -, H 2 BO 3-, Na +, Ca 2+, K +) postoji su 99 ,99 posto. Naravno, ove informacije su prilično približne. Zapravo, morska voda je složen kompleks ionskih i koloidnih otopina, mineralnih suspenzija, plinova, organskih ostataka itd. Osim toga, na sastav morske vode utječe i industrijski otpad. Tako se u posljednjih pola stoljeća sadržaj olova povećao 10 puta. Pojavila su se posebna područja - "oaze metala".

Vađenje ostalih metala

Godine 1948. švedski brod Albatross otkrio je pridnene izvore slane vode koja sadrži vrući metal u Crvenom moru. Detaljnim radom obavljenim na brodu Discovery 1966. identificirana su tri velika udubljenja dublja od 2 kilometra, gdje su naišle na slane vode s temperaturama do 56 °C i koncentracijom soli od 26 posto.

U 200 metara debelom sloju u depresijama Atlantis II, Chain i Discovery sadržaj željeza, mangana, cinka, olova, bakra, zlata, srebra, indija, kobalta, kadmija, arsena i žive iznosi nekoliko desetaka tisuća puta veća. Visoke koncentracije sulfida pronađene su u sedimentima na dnu udubljenja. Pod ovim sedimentima nalaze se neplodne karbonatne stijene, ispod kojih se javljaju bazalti. Taloženje ruda počelo je prije 13 tisuća godina. Utvrđeno je da od 1964. godine razine slane vode rastu. Tako je 1973. dosegla 62°C.

Rudonosni muljevi već su procijenjeni u kubičnim metrima, tonama i dolarima, no praktična upotreba ove neobične vrste ležišta očito je daleko. Na području od preko 2 milijuna četvornih kilometara također su utvrđeni sedimenti koji sadrže metal povezani s rasjednim zonama i podvodnim vulkanima. Njihov praktični značaj je još uvijek nejasan.

Prema najoptimističnijim procjenama, rezerve urana na kopnu iznose oko 5 milijuna tona (bez zemalja ZND-a), a Svjetski ocean sadrži 4 milijarde tona ovog elementa.

Potraga za sorbentima za neke metale dala je neočekivane rezultate: titanov hidroksid sorbira krom (koeficijent akumulacije 1 milijun), vanadij (100 tisuća), mangan, željezo, bakar, nikal (10-100 tisuća). Bakar se sorbira na ionskim izmjenjivačima, au pokusima A. Davankova sorbira se srebro (2,5 miligrama na 200 grama sorbenta). Već su ispitani sorbenti molibdena, cezija, torija, radija i rutenija.

Pokazalo se da polietilenski sorbent taloži 9/10 početne količine indija u 20 dana, a kitozan (komponenta ljuske rakova i pokrova člankonožaca) sorbira cink, bakar, kadmij, olovo i druge metale. Zanimljivo je da sama priroda predlaže metodu tehnologije: alga koncentrira jod i aluminij; radiolarije – stroncij; – nikal; jastozi i dagnje – kobalt; hobotnice – bakar; meduza – cink, kositar i olovo; holoturije – vanadij; neke vrste tunikata - tantal i niobij. U ascidijanima (plaštarsko leglo) koncentracija vanadija je 10 10 (metal je dio pigmenta). Japan je odbio uvoz vanadija jer ga je počeo dobivati ​​iz mora, koristeći morske mlaznice.

Stručnjaci s Kemijskog fakulteta Moskovskog državnog sveučilišta tvrde da su posljednjih desetljeća obujmi iskopavanja i prerade minerala postali gotovo usporedivi s njihovim rezervama u zemljinoj kori. Prognoze su posebno pesimistične za metale poput srebra, kositra, kobalta, urana i žive. Njihove bi rezerve mogle biti iscrpljene u sljedećih pola stoljeća. Jedna od najprihvatljivijih opcija za rješavanje problema nedostatka sirovina danas bi bila razvoj resursa Svjetskog oceana. Prema riječima doktora kemijskih znanosti, profesora Georgija Lisičkina, “moderna znanost zna kako tradicionalnim kemijskim metodama dobiti čitav niz metala iz morske vode”.

Plodovi mora

Svjetski oceani pokrivaju gotovo 71 posto površine našeg planeta. Ovaj ogromni teritorij sadrži sve minerale poznate na zemlji - bilo otopljene u vodi ili leže na dnu u obliku sedimenata. Znanstvenici su izračunali da svaka litra morske vode sadrži 35 grama minerala. “U isto vrijeme, resursi oceana stalno se povećavaju zbog činjenice da rijeke i oborine nose ogromne količine otpadaka u mora”, kaže Georgij Lisičkin “Samo kao rezultat erozije zemljine površine, 3,3 milijarde tona Približno više "Četiri milijuna tona godišnje su sedimenti kozmogenog podrijetla. Pouzdano se procjenjuje da godišnji dodatak minerala u morskoj vodi premašuje količinu resursa izvađenih s površine zemlje, a njihovo korištenje će pomoći zadovoljiti sve razumne potrebe čovječanstva za resursima za stotine godina."

Osim toga, nedvojbena prednost iskorištavanja Svjetskog oceana je postojanost sastava morske vode, što omogućuje korištenje iste tehnologije ekstrakcije resursa u različitim područjima planeta. Veliki plus je dostupnost offshore "depozita". Zahvaljujući enormnoj duljini obalne crte, nema potrebe za skupim i radno intenzivnim istražnim i geološkim istražnim radovima. Konačno, morske sirovine već su pripremljene za hidrometaluršku preradu - nije potrebna složena i ekološki opasna operacija otvaranja rude.

Znanstvenici već dugo traže načine kako iskoristiti takvo bogatstvo, a neki su već i postignuti. Na primjer, tijekom sovjetske ere vojno-industrijski kompleks financirao je znanstveni razvoj za ekstrakciju urana iz morske vode. Danas je to već dobro uhodana tehnologija. Samo ako je tijekom Hladnog rata najveći dio urana (ne nužno izvađenog iz morske vode) korišten za proizvodnju nuklearnog oružja, danas je njegovo vađenje relevantno za osiguranje rada nuklearnih elektrana.

Zahvaljujući znanstvenom razvoju, oceani danas velikodušno opskrbljuju čovječanstvo magnezijem. Ukupno se godišnje iz morske vode izdvoji oko 200 tisuća tona ovog metala - gotovo polovica svjetske proizvodnje.

Ne bi bilo pretjerano reći da su znanstvenici iz različitih zemalja sada spremni započeti napad na bogatstva Svjetskog oceana. Na primjer, ruski kemičari i geolozi uvjereni su da je osim urana i magnezija, sasvim moguće u bliskoj budućnosti ekstrahirati bakar, krom, vanadij, molibden, kobalt, srebro, pa čak i zlato iz morske vode. U Rusiji, istovremeno, stručnjaci iz nekoliko istraživačkih institucija - Moskovskog državnog sveučilišta, Instituta za geokemiju i analitičku kemiju naz. V.I. Vernadsky RAS, Kola Scientific Center RAS - proučavaju ovu mogućnost. A neki od projekata koje su razvili čine se vrlo obećavajućim.

Na primjer, Institut za geokemiju i analitičku kemiju izradio je automatizirano pokazno postrojenje za integriranu besotpadnu preradu morske vode. Glavne faze tehnologije prošle su pilot testove u instalacijama instaliranim u Ohotskom i Japanskom moru, u državnoj elektrani Sahalin i jednoj od termoelektrana u Vladivostoku. Rezultat ispitivanja bila je eksperimentalna potvrda mogućnosti ekstrakcije čistih soli magnezija, kalija, natrija, broma, litija i vrijednih mikrokomponenata iz morske vode. Bit metode je obrada morske vode jeftinim sorbentima bez reagensa - tvari koje mogu "izvući" korisne minerale.

U principu, znanstvenici iz mnogih zemalja danas rade u tom smjeru, posebno onih koje se ne mogu pohvaliti bogatstvom svojih rudnih izvora. Na primjer, u Japanu se provodi sljedeći projekt. U vodama Japanskog mora, "kapsule" napunjene granulama sorbenta postavljene su u obliku cijevi, uspješno izvlačeći metale. Slična se tehnologija uspješno koristi i ovdje - u eksperimentalnoj plimnoj elektrani Kola.

Do danas je razvijeno nekoliko desetaka dizajna postrojenja za preradu morske vode. Neki od njih zadivljuju svojim razmjerom i originalnošću. Švedski znanstvenici, primjerice, predložili su projekt podvodnog kompleksa u pojasu, čija je osnova podvodna brana izgrađena na dubini od 200 metara, koja blokira oceansku struju. U Italiji je predložen projekt podvodnih instalacija s radnim elementima u obliku mreža od polimera koji apsorbiraju mikroelemente. Ako se takve mreže postave u tjesnacima s dovoljno jakim strujama, tada bi, prema autorima projekta, problem vađenja metala bio temeljno riješen.

Jasno je da je interes za temu velik. Međutim, danas je nužna objektivna procjena relevantnosti takvih projekata.

Čisto zlato

Početkom dvadesetog stoljeća nobelovac Nijemac Fritz Haber, koji je dobio nagradu za sintezu amonijaka, pokušao je izdvojiti zlato iz morske vode. Kada je Njemačka izgubila Prvi svjetski rat, nametnute su reparacije. Znanstvenik je, nakon što je dobio odobrenje vlade, organizirao ekspediciju za pokrivanje dugova zlatom izvađenim iz oceanske vode. Misija je bila fijasko. Dvadesetih godina prošlog stoljeća znanstvenici su pogrešno pretpostavili da je koncentracija zlata u morskoj vodi deset puta veća nego što je stvarno bila. Od te je brojke Haber krenuo kada je započeo svoje istraživanje. Kao rezultat toga, dobio je nekoliko grama metala nakon višemjesečnog skupog rada. Tada se došlo do zaključka da je mnogo isplativije vaditi zlato iz stijena razrađenih u rudnicima.

Suvremene studije pokazuju da koncentracija zlata u pridnenim sedimentima oceana (Atlantik, Arktik) na nekim mjestima premašuje takozvanu minimalnu industrijsku vrijednost (za kontinentalne placere), pa su stoga od interesa za budućnost. A prema izračunima stručnjaka s Moskovskog državnog sveučilišta, ako se zlato sadržano u morskoj vodi potpuno izvuče, tada će na svakog stanovnika našeg planeta doći 1,2 kilograma "metala vrijednog prezira"!

Dakle, može li ocean opskrbiti čovječanstvo zlatom zajedno s drugim metalima? "U 90-ima je nekoliko istraživačkih brodova provelo posebna uzorkovanja u vodama sjeverozapadne police Crnog mora, što je osiguralo potpuno hvatanje čestica zlata, uključujući i one poput prašine", kaže Vladislav Reznik, doktor geoloških znanosti, zaposlenik Geološko-geografskog fakulteta Odesskog nacionalnog sveučilišta otkriveno je u većini uzoraka, au paleolimanskom dijelu rijeke Dnjepar, u prosjeku, oko 0,436 grama po toni vode Azovsko-crnomorska zlatna provincija, koja pokriva policu i susjedno kopno, veličine zrna zlata koje je tamo izvađeno "dosežu 0,5 mm, a oblik je različit. Među njima, očito, postoje i čestice nošene rijekama i pahuljice prirodnog zlata. " Danas ruski i ukrajinski znanstvenici ne bi bili protiv ponovnog pokretanja takvog istraživanja, ali ih koči krajnje oskudna ekspediciona baza.

Međutim, možda nije riječ samo o financijama. Georgij Lisičkin, primjerice, smatra da, unatoč svoj svojoj atraktivnosti, vađenje zlata iz morske vode danas nije u prvom planu među istraživačima. Mnogo bi zanimljivije, po njegovom mišljenju, bilo pogledati tajanstvena polja feromangana u Svjetskom oceanu, čije se rezerve procjenjuju na stotine milijardi tona. Mnogo je poteškoća u razvoju ovih područja. Prije svega, postoji velika dubina pojavljivanja. Potrebno je pronaći nova inženjerska rješenja, budući da je moderna tehnologija podizanja sirovina na površinu oceana pomoću vitla i dredža vrlo radno intenzivna i neproduktivna.

Ruski istraživački brodovi mogli bi uskoro krenuti u Atlantik proučavati polja feromangana, a niz domaćih istraživačkih instituta počinje razvijati projekte za komplekse površinskog rudarstva, kao i podvodne robotske sustave koji bi mogli pretraživati, rudariti i transportirati metal do plutajućih baza bez ljudskog rada intervencija.

Čovječanstvo još uvijek čini samo prve korake u razvoju oceana i njegovih resursa. Osvrćući se na industrijsku invaziju Svjetskog oceana, znanstvenici podsjećaju da su svi oceanski procesi, od molekularne razine do planetarnih, poput struja i ciklona, ​​povezani jednim hijerarhijskim sustavom. U skladu sa zakonima ekologije, svaki zahvat u prirodni sustav na najnižoj molekularnoj razini može rezultirati ekološkom katastrofom. Nažalost, znanstvenici ne mogu u potpunosti isključiti mogućnost negativnih posljedica.