Cum să obțineți aur din apă. Extragerea mineralelor din apa de mare Cum să obțineți aur din apa de mare

În ciuda faptului că apa de mare conține aur în cantități microscopice (4 mg/tonă), exploatarea acesteia va fi în curând profitabilă. De fapt, dacă ne uităm la modul în care cantitatea de deșeuri umane crește, devine evident că procesarea lor completă în produse finite este dificilă. În același timp, utilizarea produselor de eliminare a deșeurilor pentru extracția aurului și a altor metale pare a fi benefică.

Cercetătorul american Henry Ball a stabilit acum mai bine de 30 de ani că apa de mare conține aur sub formă de iodură. Iodura de aur (AuI) este un solid galben-lămâie cu o densitate de 8,25 g/cm3. Se descompune în elemente când este încălzit la 177°C sau sub influența apei. Redus de dioxid de sulf sau monoxid de carbon la aur. Adaugă amoniac. Se obține direct din elemente la 100°C, prin reducerea Au2Cl6 sau H cu o soluție de KI și prin acțiunea acidului iodhidric asupra oxidului de aur (III).

Ca rezultat al cercetărilor sale, Ball a propus extragerea aurului din apa de mare folosind var nestins. Conform calculelor sale, pentru 4,5 mii de tone de apă este necesară doar 1 tonă de var.Principiul de funcționare al instalației Balla a fost simplu.La val mare, apa de mare intră în bazin, unde este amestecată cu lapte de var.După o o anumită perioadă de timp, fiind deja „petrecută”, printr-o conductă de scurgere este evacuată înapoi în mare. Sedimentul rămas de la fund este pompat într-un rezervor de decantare, de unde este transportat la locul de prelucrare pentru extracția aurului.

Inginerul Kirov rus V.I. a propus o metodă și mai ieftină și fără deșeuri de extragere a aurului. Pentru a extrage aur, el sugerează să folosiți cenușa de la centralele termice în loc de var nestins. Cenușa zburătoare de la termocentrale conține cel puțin 10% var nestins, astfel încât procesarea a 4,5 mii de tone de apă de mare va necesita aproximativ 10 tone de cenușă.În prezent, depozitele de cenuşă de la termocentrale se ridică la peste 10 miliarde de tone. Cenușa zburătoare este foarte prost folosită.

Pentru implementarea acestei metode sunt necesare investiții de milioane de dolari în construcția unui baraj de beton, precum și așezarea conductelor pentru drenarea apei tratate în mare.
Un calcul simplu arată că utilizarea acestei metode este de o mie de ori mai puțin costisitoare decât alte metode de extragere a aurului din apă. În plus, deja în prezent, această metodă se va amortiza cu ușurință într-un an. Chiar și presupunând o recuperare de 20% a aurului din apa de mare. În cazul extragerii accidentale a metalelor rare, nobile și urmelor din apa de mare, timpul de amortizare va fi redus de mai multe ori.

Cel mai dificil lucru la această metodă este alegerea locației pentru construirea unei piscine inundate.
Locația ideală ar trebui să fie situată aproape de curenții de apă, cu fluxuri și reflux regulate, țărmul să fie din rocă tare (de exemplu, granit, calcar etc.), departe de zonele populate, lângă căile ferate.

Respectarea acestor cerințe va reduce costul construirii unei piscine.

Cantitatea totală de aur din apele Oceanului Mondial este estimată la 25-27 de milioane de tone. Acest lucru este extrem de mare. De-a lungul întregii perioade de timp, umanitatea a produs aproximativ 150 de mii de tone.

http://au.ucoz.net

Această tehnologie poate fi atribuită hidrometalurgiei metalelor prețioase, în special metodelor de extragere a aurului din apa de mare foarte mineralizată sau din soluții reziduale prin cimentare sub formă metalică pe suprafața adsorbanților. Această tehnologie se bazează pe un mecanism de cimentare extrem de eficient.

Aurul în apă nu este un mit, ci o realitate care nu necesită confirmare. Ionii elementului 79 din tabelul lui D.I. Mendeleev sunt prezenți în corpul uman, fac parte din plante și, desigur, din apă. Lichidul obișnuit este bogat în metal nobil, transportă aurul, își poartă particulele de-a lungul fundului râului, formând depozite. Această calitate a apei este ceea ce interesează prospectorii din întreaga lume, care explorează cu entuziasm râurile și pâraiele.

Găsind aur în apă

Unde și cum să cauți Au?

Aurul este extras din apă atât iarna, cât și vara. Acest element poate fi găsit folosind mai multe metode, iar vremea rece nu va opri un prospector experimentat. În primul rând, ar trebui să studiați algoritmul acțiunilor care vă vor ajuta să extrageți metalul prețios din apă.

Deci, ce ar trebui să facă cei care doresc să o găsească pe Au:

• Explorați zona, alegeți un loc, discutați puțin cu localnicii. Informațiile suplimentare nu vor fi niciodată de prisos, din acest motiv merită să studiezi cu atenție zona, să te uiți pe hărți și să adun cât mai multe informații. Conversațiile cu locuitorii locali vor ajuta la stabilirea locului în care a fost găsit Au și cu cât timp a fost.
• Conținutul de aur din apă poate fi plăcut surprinzător și chiar încântător, dar nu ar trebui să vă scufundați sub apă pentru a-l găsi. Puteți pur și simplu să examinați rocile, să studiați pietrele mari, să luați o probă de apă.
• Folosind o tavă, trebuie să luați o probă de nisip sau să examinați malul unui râu sau al unui pârâu pentru prezența pietricelelor de cuarț. Cuarțul este principalul satelit al aurului, dar îl puteți căuta nu numai; pirita și argintul pot „însoți” Au.

Cum să obțineți aur și ce dispozitive pot fi folosite atunci când extrageți metale prețioase:

• Apa conține boabe de nisip Au, dar acestea nu plutesc odată cu curgerea, ci se târăsc de-a lungul fundului. De-a lungul anilor, boabele de nisip sunt comprimate și se pot transforma în pepite și chiar în depozite. O mini-draga vă va ajuta să găsiți metal în partea de jos. Acesta este un dispozitiv care funcționează ca un aspirator. Mini draga aspiră nisip și ajută la localizarea Au. Aparatul în sine filtrează, spală și separă aurul de impurități și murdărie.
• Un detector de metale este un alt dispozitiv care ajută la detectarea metalelor prețioase într-un râu sau un pârâu. Dispozitivul este scufundat în apă, poate reacționa la aur și poate detecta un depozit la o adâncime mică. Zona de coastă este, de asemenea, explorată cu ajutorul unui detector de metale.
• Strămoșii noștri foloseau o tavă Au atunci când spălau. Inițial, dispozitivele erau fabricate din piei de oaie, dar ulterior tehnologia s-a schimbat. Canalele moderne sunt folosite pentru lucrul pe râurile de munte și pe râurile cu curgere rapidă. Dar progresul nu stă pe loc și, în ciuda faptului că tăvile moderne sunt mai ușoare și mai convenabile, acestea sunt folosite în principal pentru prelevarea de probe de apă.

Prezența instrumentelor va ajuta la accelerarea căutării și la creșterea șanselor de succes. Dar asta nu înseamnă deloc că echipamentul scump este o garanție de 100% a detectării unei pepițe în pământ sau în apă.

Aur în nisip

Obținerea Au din nisipul de coastă începe cu luarea lui pentru testare: pur și simplu spălarea lui într-o tavă, studiind dacă există granule de metal galben.

Puteți săpa mai mult nisip, să-l scufundați în saci și să turnați apă în ele. Cert este că nisipul este mult mai ușor decât aurul. Metalul nobil se va așeza imediat pe fund și poate fi văzut, dar boabele de nisip vor continua să plutească în sac.

Diagrama locației posibile a aurului într-un rezervor

Ar trebui să filtrați apa cu nisip; dacă nu există nimic la îndemână care să poată fi folosit ca filtru, atunci lichidul este pur și simplu scurs. Va dispărea împreună cu nisipul, iar Au va rămâne în fundul pungii.

Metalul prețios este extras din nisip exclusiv vara; iarna, prospectorii pur și simplu caută zona de coastă, examinează pietrele, dar nu spală nisipul.

Cel mai adesea, nisipul este pur și simplu luat pentru testare, este ridicat de pe fundul râului sau săpat lângă țărm. Eșantionul ajută la determinarea dacă există Au în locația selectată și cât de mult este în acea locație. Dacă reușiți să găsiți mai mult de unul sau două boabe de aur, atunci puteți continua căutarea. Dacă cantitatea de metal galben este neglijabilă, căutătorii merg în alt loc.

La ce adâncime poate fi găsită o pepită?

1. Aurul care cântărește cel mult un gram se găsește cel mai adesea sub un strat de nisip de 10-13 cm și nu este atât de dificil să îl obțineți.
2. Dacă ridicați solul cu 15-30 cm, există șansa de a găsi o pepită care cântărește mai mult de 1,5 grame.
3. Dacă sapi până la pământul care vine imediat după nisip, poți găsi o bucată întreagă de metal nobil care cântărește mai mult de 100 de grame.

Cu toate acestea, extragerea Au este asociată cu anumite dificultăți și nu există garanții că „săpăturile” se vor încheia cu succes. Din acest motiv, se recomandă studierea zonei și prelevarea de mostre de sol, nisip și apă înainte de a începe căutarea.

Găsirea aurului în apa mării

Extragerea metalului prețios din apa de mare are anumite dificultăți. Ei spun că dacă extragi tot aurul din mări și oceane, greutatea lui se va dovedi a fi destul de semnificativă. Dar astăzi nu există o singură metodă eficientă care să ajute la extragerea Au din apele oceanelor și mărilor. Dar există speranță că oamenii de știință vor reuși în curând în această chestiune.

Bacteriile vor ajuta la extragerea aurului din apa de mare. S-a descoperit recent că microorganismele sunt capabile să detecteze particulele de metal, chiar dacă există doar câteva boabe de Au la un trilion de metri cubi de apă.

Bacteriile precipită ionii metalici și îi leagă împreună; acest lucru necesită microorganisme ceva timp.

Deoarece această metodă de extracție este încă în proces de cercetare, în ciuda tuturor perspectivelor, cu greu poate fi numită eficientă.

În principiu, specialiștii din multe țări s-au încurcat cu privire la modul de extragere a Au din apa de mare de mult timp. Există mai multe metode, dar toate sunt considerate prea scumpe și din acest motiv nu sunt folosite în industria minelor de aur.

Profit și perspectivă

Indiferent de locul în care este extras Au, în apă sau pe uscat, industria de exploatare a aurului de astăzi este evaluată ca promițătoare.

Volumele de producție sunt în continuă creștere, geologii caută noi zăcăminte, iar progresul tehnologic nu stă pe loc. Invenția diferitelor tipuri de echipamente ajută la reluarea dezvoltării zăcămintelor care au fost abandonate anterior și considerate nepromițătoare.

Metalul prețios este ascuns de ochii oamenilor în straturile de stâncă; o mare parte din el se află adânc în măruntaiele pământului. Aurul iese la suprafață doar în locurile de activitate vulcanică. Din acest motiv, omenirea se gândește de mulți ani nu doar la cum să-l extragă din măruntaiele pământului, ci și la cum să extragă metalul prețios din apa mării.

În același timp, de-a lungul anilor, dragostea oamenilor pentru metalul galben nu a slăbit. Aurul atrage și fascinează, dar nu numai frumusețea exterioară atrage mineri și bancheri.

Metalul prețios este o investiție profitabilă. Cotațiile sunt în continuă creștere, iar în vremuri de criză economică, stabilitatea aurului atrage mulți.

Fără îndoială, industria se dezvoltă, iar mineritul Au devine o afacere profitabilă. Metalul este căutat nu numai de angajații marilor companii, ci și de călători, prospectori și doar oameni obișnuiți care doresc să rezolve probleme financiare sau să se distreze puțin.

Dar nu uitați că căutarea metalelor la nivel profesional necesită investiții materiale. Este necesar să achiziționați echipamente, să obțineți acces la informații și să găsiți timp pe care să-l dedicați descoperirii minelor de aur. În medie, este nevoie de cel puțin un an pentru a găsi și dezvolta un depozit.

Procesul de amalgamare și echipamentele pentru extragerea aurului sub formă metalică din apa de mare au fost propuse încă din 1903.

Apa de mare prefiltrată a fost pompată printr-un tub până la fundul unui vas conic în formă de pâlnie care conținea mercur și împărțită în mai multe secțiuni prin foi perforate (Fig. 92). Odată adus în contact cu mercurul, fluxul ascendent de apă a fost trecut printr-o sită pentru a prinde mercurul fin de piatră ponce, apoi prin foi de contact perforate și, în final, printr-o ecluză de amalgamare situată în partea de sus a aparatului și concepută pentru a capta complet au amalgamat din flux. Amalgamul a fost prelucrat folosind metode general acceptate (stors, stripare și topire).

Echipamente similare au fost propuse de Ritter1 și diferă prin faptul că mercurul subțire și aurul pe care îl conține, trecând prin plasă, sunt capturate într-un dispozitiv ondulat.

Flotația ionică

După cum s-a menționat mai sus (vezi capitolul IV), flotația ionică se bazează pe capacitatea unor compuși heteropolari de a interacționa cu ionii metalelor grele, și în special cu aur, de a forma un compus insolubil flotabil. Cea mai cunoscută lucrare în această direcție este în legătură cu apa mării din Sebba (Africa de Sud) 189 J.

Sortie

Materialele care conțin carbon au fost testate ca fiind unul dintre primii adsorbanți pentru extragerea aurului din apa de mare. Astfel, la începutul secolului al XX-lea, Parker a stabilit că materialele vâscoase care conțin carbon precum asfaltul, bitumul, rășinile minerale și altele au o afinitate pentru aurul liber. Pe această bază, Parker a propus captarea aurului fin dispersat (sau așa-numitul plutitor) din apa de mare prin fixarea selectivă a acestuia pe paturi solide vâscoase care conțin carbon depuse pe bare și benzi instalate în flux. Asigurarea contactului continuu al apei proaspete cu materialul vâscos trebuie realizată prin acțiunea fluxului și refluxului mării.

Cu toate acestea, cei mai mulți cercetători cred că dintre adsorbanții care conțin carbon, carbonii activați sunt cei mai interesanți pentru absorbția aurului din apa de mare.

Pionierii acestei direcții - cercetătorii germani Nagel și Baur (1912-1913), au propus utilizarea cocsului, cărbunelui și cărbunelui animal și alți alți adsorbanți pentru absorbția aurului din apa de mare. În cadrul experimentelor, apa de mare, după clarificarea preliminară cu ajutorul unui filtru de nisip (pentru a îndepărta materialul în suspensie și microorganismele gelatinoase), a fost trecută printr-un pat filtrant de cocs, cărbune sau alt material care conținea carbon folosind metoda percolarii libere sau a filtrării ascendente (Fig. . 93). Adsorbantul îmbogățit a fost îndepărtat periodic și topit.

Pentru a reduce costul de pompare a apei de mare, se propune folosirea de containere perforate cu pat adsorbant la bordul navei, sau rezervoare de coastă cu fund fals și strat de adsorbant acoperit cu plasă de sârmă sau țesătură, umplute prin acțiunea mareelor. .

În paralel cu utilizarea unui adsorbant clasic (carboni activi), s-au efectuat studii cu adsorbanți anorganici cu suprafață foarte dezvoltată, precum hidroxizi proaspăt precipitați (aluminiu, fier, silicagel), hidroceluloză coagulată etc. În acest caz, s-a propus utilizarea cuvelor de coastă sau standuri speciale umplute cu sorbant anorganic și acoperite complet cu un strat dublu de material textil fibros. Standurile sunt scufundate în apă de mare săptămâni, și adesea luni, după care sunt expuse la soluții de cianură pentru a extrage aurul adsorbit. Standurile placate cu aur sunt folosite în mod repetat.

La investigarea unor posibile metode de sorbție, s-a constatat că aurul metalic coloidal este de preferință recuperat în acest proces. Prin urmare, a fost natural să se caute un sorbent care să reducă simultan aurul halogen la o stare metalică și să creeze o suprafață activă proaspăt formată. După ce a examinat o gamă largă de astfel de adsorbanți posibili, Parker a ajuns la concluzia că pentru extracția cea mai completă a aurului din apa de mare este de preferat sulfatul feros, al cărui consum optim este de 2 kg/t apă.

Ulterior, Parker a primit un brevet separat2 pentru proiectarea hardware a metodei de adsorbție folosind sulfit feros.

Combinația proceselor de reducere a halogenurilor și de adsorbție a aurului coloidal se observă și în propunerile altor cercetători. Astfel, Bardt a recomandat tratarea apei de mare cu lichid sulfit (un produs rezidual din producția de celuloză) ca agent reducător, urmată de amestecarea acesteia cu un amestec de cărbune măcinat fin și metal atomizat (de exemplu, cupru, fier etc.) 3. sedimentul care conținea metale nobile a fost mai întâi ars (pentru a îndepărta carbonul) și apoi topit, colectând aur în metalul însoțitor.

Un obiectiv similar (reducerea aurului cu halogenuri și captarea completă a aurului coloidal) a fost urmărit de Glazunov și colegii săi (Paris, 1928), propunând utilizarea sulfurilor, și în special a piritelor, ca adsorbant pentru aur dizolvat în apa de mare. .

Această idee a fost realizată practic abia în 1953 de Walters și Stillman, care au urmat propriul lor drum original. Conform propunerii lor, minereul sulfurat a fost îngrămădit în spatele unui zid de beton construit lângă linia inferioară a mareei și curbat spre țărm. La maree înaltă, minereul era scufundat de apă, iar la maree scăzută apa se infiltra prin minereu. Acest ciclu s-a repetat de multe ori. După un anumit timp, nămolul sulfurat descompus, care conține aur adsorbit, a fost îndepărtat la reflux și topit. Inventatorii au remarcat că precipitarea aurului de către sulfuri este facilitată atunci când apa de mare este expusă la elemente radioactive.

Stokes a arătat mai târziu că o varietate de materiale sulfurate naturale și artificiale pot fi folosite pentru a precipita aurul din apa de mare, sulfura de antimoniu fiind foarte eficientă.

Pentru a intensifica procesul de sorbție a aurului de către sulfuri, eliminând în același timp costul de pompare a apei de mare, Gernik și Stokes au propus un aparat special numit în literatură „capcană de antimoniu-sulfură” (deoarece a fost concepută pentru a fi utilizată ca adsorbant, sulfură de antimoniu). ) sau „sistem de energie mareomogenă”. Acest aparat este realizat sub forma unei țevi în formă de U inversată, într-un cot din care există o expansiune în care este plasat un adsorbant (cărbune activ sau sulfuri) între grile. Apa de mare curge prin acest tub sub influența unui curent de maree sau în timpul deplasării unui vas de care este atașat aparatul descris.

În ultimii 10-15 ani, au apărut o serie de brevete care îmbunătățesc extracția prin sorbție a aurului din apa de mare folosind sulfuri metalice 2. Cea mai originală idee și echipament în această direcție au fost prezentate de cercetătorul american Norris 3.

Cea mai recentă invenție a sa se bazează pe utilizarea coloizilor de sulfură metalică proaspăt precipitați, adsorbiți pe suprafața fibrelor organice, sintetice sau naturale durabile. Un exemplu tipic de fibre organice sintetizate sunt fibrele polimerizate de acrilonitril sau cianură de vinil. Dintre fibrele naturale, cea mai potrivită este fibra de ramie (urzica chinezească). Astfel de fibre, dacă sunt scufundate într-o suspensie coloidală subțire (de exemplu, sulfură de zinc proaspăt precipitată, preparată prin amestecarea soluțiilor diluate de clorură de zinc și sulfură de sodiu la o valoare a pH-ului de aproximativ 6,0), vor adsorbi activ o parte semnificativă a particulelor de sulfură coloidală și reține-le ferm pe suprafața lor.

Atunci când fibrele de sorbție preparate în acest mod vin în contact cu soluții slabe care conțin aur (de exemplu, apa de mare), ionii de metal nobil sunt adsorbiți. Ele pot fi îndepărtate din fibre prin tratarea cu soluții diluate încălzite de cianură de sodiu cu un mic adaos de peroxid de hidrogen sau hipoclorit de sodiu cu un mic adaos de acid clorhidric. Odată ce ionii adsorbiți au eluat, fibrele pot fi spălate și reutilizate în mod repetat după pretratare cu o suspensie de sulfură de zinc. Pe lângă sulfura de zinc, în acest proces pot fi folosite sulfuri de fier, mangan, cupru, nichel și plumb.

Cercetările pe termen lung efectuate de Norris au stabilit că anumite gaze oxidante, care sunt adesea dizolvate în majoritatea apelor marine, pot afecta negativ colectorii și fibrele de adsorbție utilizate. Aceste gaze includ oxigenul, azotul și dioxidul de carbon. Prin urmare, pentru a obține cel mai mare efect, aparatul propus trebuie să aibă un mijloc de îndepărtare continuă a acestor gaze din apa de mare care curge înainte de a intra în contact cu structura de colectare a fibrelor.Mai mult, datorită numărului relativ mic de ioni metalici care sunt colectate într-o singură operațiune normală, precum și complexitatea prelucrării și manipulării masei de fibre, este recomandabil să efectuați toate operațiunile în mod continuu și automat. Toți acești factori au fost luați în considerare în aparatul propus de Norris (Fig. 94).

Un interes deosebit pentru cercetători este utilizarea schimbătoarelor de ioni naturali și artificiale pentru a extrage aur și argint din apa de mare.

Prioritatea în această direcție îi revine lui Brook, care în 1953 a propus folosirea zeoliților de fier și mangan pentru extragerea argintului din apa de mare.

Mai târziu, în 1964, Bayer și colegii săi (Germania) au creat așa-numitele rășini schimbătoare de ioni chelate, capabile să extragă până la 100% din metalele valoroase din apa de mare.

Dintre cele mai recente lucrări dedicate utilizării schimbătoarelor de ioni solizi pentru extragerea aurului din apa de mare, cel mai interesant este studiul unui grup de experimentatori de la Compania de Cercetare și Dezvoltare Guff (SUA).

Pentru colectarea metalelor prețioase, se propune utilizarea unui polimer de etilenă insolubil în apă, care conține grupări carboxilat sau amidă. Una dintre cele mai bune modalități de a obține acest polimer este saponificarea unui copolimer de etilenă alchil acrilat sau sinteza unui copolimer de etilenă și un ester de grupări acide, inclusiv acizii maleic, fumaric și taconic. Producerea unor astfel de adsorbanți este descrisă în detaliu în brevet.

La atingerea unui grad suficient de încărcare a peliculei polimerice, aurul absorbit poate fi extras prin topire din cenușă după arderea polimerului sau precipitat din soluții din polimeri dizolvați în sodă caustică (sodă caustică).

Modalitățile de utilizare a schimbătorilor de ioni naturali și artificiali sunt practic aceleași cu adsorbanții discutați mai sus și anume: instalarea într-un curent de apă de mare, filtrarea printr-un pat în cuvă, încărcarea recipientelor poroase.

Merro a propus o modalitate complet nouă de utilizare a schimbătoarelor de ioni artificiale - aplicarea acestora pe corpul unei nave care își face călătoria comercială. La sosirea în portul de destinație, rășina schimbătoare de ioni poate fi îndepărtată din vas și procesată. Prelucrarea rășinii constă în spălarea cu acizi și elemente speciale, urmată de electroliza eluatului care conține metale nobile. Rășinile regenerate pot fi folosite în mod repetat.

Cea mai economică propunere este utilizarea unor dispozitive speciale situate în cala navei și umplute cu rășini schimbătoare de ioni. Aici se prevede că mișcarea înainte a vasului face ca apa de mare să curgă continuu prin vas cu schimbătorul de ioni. Acest vas ar trebui să aibă o suprafață în secțiune transversală de aproximativ 9,5-10 m2, o lungime de 3 m și să conțină aproximativ 28 m3 de rășină. Debitul maxim de apă de mare în timpul sorbției pe rășină ar trebui să fie de la -0,8 m3 până la 1 m2 de suprafață pe minut (0,8 m/min).

La acest debit, -12.500 de tone de apă de mare vor trece prin dispozitivul de sorbție pe zi. Chiar și atunci când este ținut în apă

1 mg!t de aur pe zi va produce 12,5 g de aur. Pe parcursul unui an de călătorie continuă, aproximativ 4,5 kg de aur, în valoare de aproximativ 5.000 USD, pot fi adsorbite.

Cimentare

Una dintre puținele informații despre aplicarea practică a metodei de cimentare a aurului din apa de mare se referă la metoda Parker brevetată în SUA. Praful de nichel a fost propus ca metal de ciment. Prin reducere, substituție și adsorbție, aurul, prezent atât sub formă de halogen, cât și sub formă elementară, poate fi izolat din apa de mare.

Când se efectuează cimentarea prin amestecarea pulberii de nichel cu apă de mare, este posibil să se obțină o încărcare de aur de 15 până la 20% din greutate. Pulberea de nichel încărcată se scoate din cuvă și se topește.

Pentru a precipita aur din apele maritime foarte sărace, Sneeming a propus utilizarea afinității crescute a aurului pentru teluriu. S-a stabilit că este cel mai indicat să se efectueze depunerea cu telur amorf cu o suprafață de reacție foarte dezvoltată. Un astfel de agent de ciment se obține prin tratarea sării solubile de telur cu dioxid de sulf. Apa de mare este filtrată printr-un strat fix de telur amorf. Pentru a extrage aurul depus, masa îmbogățită este încălzită pentru a sublima telurul (cu captarea lui ulterioară), iar restul este topit în aur.

Există 10-10 tone de diferite substanțe dizolvate în Oceanul Mondial, toate fiind cunoscute în scoarța terestră. Numai Gulf Stream transportă 3 milioane de tone de diverse săruri pe secundă. În trecutul îndepărtat, au primit de la mare aproximativ în același mod ca și astăzi - prin evaporare. Folosind o tehnologie sofisticată, se extrag sodiu, potasiu, clor, magneziu, calciu, brom și litiu.

Obține aur

Multă vreme, omul a visat să extragă aur din apa mării. Și părea atât de real încât Germania urma să plătească reparațiile pentru Primul Război Mondial cu aur „de mare”. Acest lucru a fost făcut de laureatul Premiului Nobel F. Haber. Cu toate acestea, în ciuda faptului că nava era bine echipată, iar expediția a fost bine subvenționată și pregătită, nu a rezultat nimic: tot aurul extras din apa de mare a fost evaluat la 0,0001 USD, adică doar 0,09 miligrame au fost obținute din 15 tone de apa .

Omul de știință sovietic A. Davankov de pe nava „Mikhail Lomonosov” a obținut un miligram de aur folosind o coloană schimbătoare de ioni din 500 de tone de apă. Acest lucru, desigur, nu este suficient, dar există o mulțime de nave, așa că este o chestiune de a instala capcane înlocuibile. Sorbanții naturali - nămolul - au făcut deja o treabă similară. În sedimentele de fund ale Mării Roșii, nămolul conține 5 grame de aur per tonă de sediment. Aparent, peste 10 milioane de tone de aur sunt dizolvate în oceanele lumii. Acest lucru este deja semnificativ. Cu toate acestea, acesta nu este tot aur care a venit de pe continente. Astfel, apele proaspete ale unor râuri conțin până la 16 clarke de aur. Unde este? În nămolurile sedimentelor de coastă? Dacă da, atunci astfel de depozite pot fi descoperite.

Conținutul de aur al apei oceanice este estimat diferit: după S. Arrenis (1902), aurul conține 6 miligrame pe tonă, după G. Putnam (1953) 0,03-44, iar conform datelor din 1974 0,04-3,4 micrograme pe litru. Starea metalului a fost stabilită în: suspensii de microparticule, coloizi, ioni complecși AuCI 2 și AuCI 4, compuși organo-aurici.

Cum au încercat să extragă aur? Există multe moduri: saci de pirit au fost remorcați în spatele navei; șapte grame de pilitură de zinc cu plumb au fost spălate cu 550 de litri de apă și au obținut 0,6 miligrame de aur și 1,1 miligrame de argint; ca absorbant s-au folosit zeoliți, permutiți, cocs, zgură, clincher de ciment, cărbune, turbă, făină de lemn, sulfit celuloză, pulbere de sticlă, sulfură de plumb, sulf coloidal, mercur metalic, hidroxid de magneziu (În 1925, 5 miligrame de aur din 2). tone de apă), rășini schimbătoare de ioni (A. Davankov, 1956). Cu toate acestea, aurul continuă să intereseze oamenii. În apa de mare, pentru 11 ioni principali (CI -, SO 2\4, HCO 3 -, CO 2\3-, Br -, F -, H 2 BO 3-, Na +, Ca 2+, K +) există sunt 99,99 la sută. Desigur, această informație este destul de aproximativă. De fapt, apa de mare este un complex complex de soluții ionice și coloidale, suspensii minerale, gaze, reziduuri organice etc. În plus, compoziția apei de mare este afectată de deșeurile industriale. Astfel, conținutul de plumb a crescut de 10 ori în ultima jumătate de secol. Au apărut zone speciale - „oaze de metale”.

Exploatarea altor metale

În 1948, nava suedeză Albatross a descoperit surse de fund de saramură fierbinte cu metale în Marea Roșie. Lucrările detaliate efectuate pe vasul Discovery în 1966 au identificat trei depresiuni mari de peste 2 kilometri adâncime, unde s-au întâlnit saramură cu temperaturi de până la 56 ° C și o concentrație de sare de 26 la sută.

Într-un strat de 200 de metri grosime din depresiunile Atlantis II, Chain and Discovery, conținutul de fier, mangan, zinc, plumb, cupru, aur, argint, indiu, cobalt, cadmiu, arsen și mercur este de zeci de mii de ori mai mare. S-au găsit concentrații mari de sulfuri în sedimentele de la fundul depresiunilor. Aceste sedimente sunt acoperite de roci carbonatice sterile, sub care apar bazalt. Depunerea minereurilor a început acum 13 mii de ani. S-a stabilit că din 1964, nivelurile de saramură au crescut. Deci, în 1973 a ajuns la 62°C.

Nămolurile purtătoare de minereu au fost deja estimate în metri cubi, în tone și în dolari, dar utilizarea practică a acestui tip neobișnuit de depozit este aparent departe. Pe o suprafață de peste 2 milioane de kilometri pătrați, au fost stabilite și sedimente purtătoare de metale asociate cu zonele de falie și vulcani subacvatici. Semnificația lor practică este încă neclară.

Conform celor mai optimiste estimări, rezervele de uraniu de pe uscat sunt de aproximativ 5 milioane de tone (excluzând țările CSI), iar Oceanul Mondial conține 4 miliarde de tone din acest element.

Căutarea de adsorbanți pentru unele metale a dat rezultate neașteptate: hidroxid de titan sorb crom (coeficient de acumulare 1 milion), vanadiu (100 mii), mangan, fier, cupru, nichel (10-100 mii). Cuprul este sorbit pe schimbătoare de ioni, iar în experimentele lui A. Davankov, argintul este sorbit (2,5 miligrame la 200 de grame de sorbent). Au fost deja testați absorbanții de molibden, cesiu, toriu, radiu și ruteniu.

S-a dovedit că sorbentul de polietilenă precipită 9/10 din cantitatea inițială de indiu în 20 de zile, iar chitosanul (o componentă a cochiliei crustaceelor ​​și a acoperirii artropodelor) absoarbe zinc, cupru, cadmiu, plumb și alte metale. Este interesant că natura însăși sugerează metoda tehnologiei: varecul concentrează iod și aluminiu; radiolarii – stronțiu; – nichel; homari și midii – cobalt; caracatițe – cupru; meduze – zinc, staniu și plumb; holoturii – vanadiu; unele tipuri de tunicate - tantal și niobiu. La ascidie (litiera tunicată) concentrația de vanadiu este de 10 10 (metalul face parte din pigment). Japonia a refuzat să importe vanadiu, deoarece a început să-l obțină din mare, folosind stropi de mare.

Experții de la Facultatea de Chimie a Universității de Stat din Moscova susțin că în ultimele decenii volumele de exploatare și prelucrare a mineralelor au devenit aproape comparabile cu rezervele lor din scoarța terestră. Prognozele sunt deosebit de pesimiste pentru metale precum argintul, staniul, cobaltul, uraniul și mercurul. Rezervele lor ar putea fi epuizate în următoarea jumătate de secol. Una dintre cele mai acceptabile opțiuni pentru rezolvarea problemei deficitului de materii prime astăzi ar fi dezvoltarea resurselor Oceanului Mondial. Potrivit doctorului în științe chimice, profesorul Georgy Lisichkin, „știința modernă știe cum să obțină o întreagă gamă de metale din apa de mare folosind metode chimice tradiționale”.

Fructe de mare

Oceanele lumii acoperă aproape 71% din suprafața planetei noastre. Acest vast teritoriu contine toate mineralele cunoscute pe pamant – fie dizolvate in apa, fie odihnite pe fund sub forma de sedimente. Oamenii de știință au calculat că fiecare litru de apă de mare conține 35 de grame de minerale. „În același timp, resursele oceanice cresc în mod constant datorită faptului că râurile și precipitațiile transportă o cantitate imensă de resturi în mări”, spune Georgy Lisichkin. „Numai ca urmare a eroziunii suprafeței pământului, 3,3 miliarde de tone. de materie solidă intră anual în ocean. Aproximativ mai multe „Patru milioane de tone pe an sunt sedimente de origine cosmogenă. Se estimează în mod fiabil că adăugarea anuală de minerale în apa mării depășește cantitatea de resurse extrase de pe suprafața pământului, iar utilizarea lor va ajută la îndeplinirea oricăror cerințe rezonabile de resurse ale omenirii pentru sute de ani de acum înainte.”

În plus, avantajul incontestabil al exploatării Oceanului Mondial este constanța compoziției apei de mare, care permite utilizarea aceleiași tehnologii de extracție a resurselor în diferite zone ale planetei. Un mare plus este disponibilitatea „depozitelor” offshore. Datorită lungimii enorme a litoralului, nu este nevoie de lucrări de prospectare și explorare geologică costisitoare și care necesită multă muncă. În cele din urmă, materiile prime marine sunt deja pregătite pentru prelucrarea hidrometalurgică - nu este necesară nicio operațiune complexă și periculoasă pentru mediu de deschidere a minereului.

Oamenii de știință au căutat de mult timp modalități de a profita de o astfel de bogăție, iar unele au fost deja realizate. De exemplu, în epoca sovietică, complexul militar-industrial a finanțat dezvoltări științifice pentru extracția uraniului din apa de mare. Astăzi este deja o tehnologie bine stabilită. Doar dacă în timpul Războiului Rece cea mai mare parte a uraniului (nu neapărat extras din apa de mare) a fost folosit pentru producerea de arme nucleare, astăzi extracția lui este relevantă pentru asigurarea funcționării centralelor nucleare.

Datorită dezvoltărilor științifice, oceanele de astăzi oferă cu generozitate umanității magneziu. În total, aproximativ 200 de mii de tone din acest metal sunt extrase pe an din apa de mare - aproape jumătate din producția mondială.

Nu ar fi exagerat să spunem că oamenii de știință din diferite țări sunt pregătiți acum să înceapă un atac asupra bogățiilor Oceanului Mondial. De exemplu, chimiștii și geologii ruși sunt încrezători că, pe lângă uraniu și magneziu, este foarte posibil să se extragă din apa de mare cupru, crom, vanadiu, molibden, cobalt, argint și chiar aur. În Rusia, simultan, specialiști din mai multe instituții de cercetare - Universitatea de Stat din Moscova, Institutul de Geochimie și Chimie Analitică poartă numele. V.I. Vernadsky RAS, Centrul Științific Kola RAS - studiază această posibilitate. Și unele dintre proiectele pe care le-au dezvoltat par foarte promițătoare.

De exemplu, Institutul de Geochimie și Chimie Analitică a creat o instalație demonstrativă automată pentru procesarea integrată fără deșeuri a apei de mare. Principalele etape ale tehnologiei au trecut teste-pilot la instalațiile instalate în Marea Okhotsk și Marea Japoniei, la Centrala electrică din districtul de stat Sakhalin și una dintre centralele termice din Vladivostok. Rezultatul testelor a fost confirmarea experimentală a posibilității extragerii sărurilor pure de magneziu, potasiu, sodiu, brom, litiu și microcomponente valoroase din apa de mare. Esența metodei este prelucrarea apei de mare cu adsorbanți ieftini, fără reactivi - substanțe care pot „extrage” minerale utile.

În principiu, oamenii de știință din multe țări lucrează astăzi în această direcție, în special cei care nu se pot lăuda cu bogăția resurselor lor minerale. De exemplu, următorul proiect este implementat în Japonia. În apele Mării Japoniei, „capsulele” încărcate cu granule absorbante sunt plasate sub formă de țevi, extragând cu succes metalele. O tehnologie similară este folosită cu succes aici - la centrala experimentală mareeomica Kola.

Până în prezent, au fost dezvoltate câteva zeci de modele pentru instalațiile de procesare a apei de mare. Unii dintre ei uimesc prin amploarea și originalitatea lor. Oamenii de știință suedezi, de exemplu, au propus un proiect pentru un complex subacvatic în zona raftului, a cărui bază este un baraj subacvatic construit la o adâncime de 200 de metri, blocând curentul oceanic. În Italia a fost înaintat un proiect pentru instalații subacvatice cu elemente de lucru sub formă de rețele din polimeri care absorb microelemente. Dacă astfel de rețele sunt instalate în strâmtori cu curenți suficient de intensi, atunci, potrivit autorilor proiectului, problema extracției metalelor ar fi rezolvată fundamental.

Este clar că interesul pentru subiect este mare. Cu toate acestea, astăzi este necesară o evaluare obiectivă a relevanței unor astfel de proiecte.

Aur pur

La începutul secolului al XX-lea, germanul Fritz Haber, laureat al Premiului Nobel, care a primit un premiu pentru sinteza amoniacului, a încercat să extragă aur din apa de mare. Când Germania a pierdut Primul Război Mondial, au fost impuse reparații. Omul de știință, după ce a primit aprobarea guvernului, a organizat o expediție pentru a acoperi datoriile cu aur extras din apa oceanului. Misiunea a fost un fiasco. În anii 1920, oamenii de știință au presupus în mod eronat că concentrația de aur în apa de mare era de zece ori mai mare decât era în realitate. De la această cifră a început Haber când și-a început cercetările. Drept urmare, a primit câteva grame de metal după câteva luni de muncă costisitoare. Apoi s-a ajuns la concluzia că este mult mai profitabil să extragi aur din roci prelucrate în mine.

Studiile moderne arată că concentrația de aur în sedimentele de fund ale oceanelor (Atlantic, Arctic) în unele locuri depășește așa-numita valoare industrială minimă (pentru placerii continentali) și, prin urmare, sunt de interes în viitor. Și conform calculelor făcute de specialiștii de la Universitatea de Stat din Moscova, dacă aurul conținut în apa de mare este complet extras, atunci pentru fiecare locuitor al planetei noastre vor exista 1,2 kilograme de „metalul disprețuitor”!

Deci, oceanul poate furniza umanității și aur împreună cu alte metale? „În anii ’90, mai multe nave de cercetare au efectuat prelevări speciale în apele platformei de nord-vest a Mării Negre, care au asigurat captarea completă a particulelor de aur, inclusiv a celor asemănătoare prafului”, spune Vladislav Reznik, doctor în științe geologice, angajat. a Facultății de Geologie și Geografie a Universității Naționale din Odesa.- Aurul a fost descoperit în majoritatea probelor, iar în secțiunea paleolimană a râului Nipru, în medie, aproximativ 0,436 grame pe tonă de apă.Astfel, putem vorbi despre existența provincia de plasare de aur Azov-Marea Neagră, care acoperă raftul și terenul adiacent. Dimensiunile granulelor de aur extras acolo „ating 0,5 mm, iar forma este variată. Printre acestea, se pare, există atât particule transportate de râuri, cât și fulgi de aur nativ. " Astăzi, oamenii de știință ruși și ucraineni nu s-ar împotrivi la resuscitarea unor astfel de cercetări, dar sunt reținuți de o bază expediționară extrem de slabă.

Cu toate acestea, s-ar putea să nu fie doar o chestiune de finanțe. Georgy Lisichkin, de exemplu, crede că, în ciuda întregii sale atractive, extracția aurului din apa de mare nu este în prim-plan printre cercetătorii de astăzi. Mult mai interesant, în opinia sa, ar fi să privim misterioasele câmpuri de feromangan din Oceanul Mondial, ale căror rezerve sunt estimate la sute de miliarde de tone. Există multe dificultăți în dezvoltarea acestor domenii. În primul rând, există o mare profunzime de apariție. Este necesar să se găsească noi soluții de inginerie, deoarece tehnologia modernă de ridicare a materiilor prime la suprafața oceanului folosind trolii și drage este foarte laborioasă și neproductivă.

Navele rusești de cercetare ar putea merge în curând în Atlantic pentru a studia câmpurile de feromangan, iar o serie de institute de cercetare interne încep să dezvolte proiecte pentru complexe miniere de suprafață, precum și sisteme robotice subacvatice care ar putea căuta, extrage și transporta metalul la baze plutitoare fără oameni. intervenţie.

Omenirea face încă doar primii pași în dezvoltarea oceanului și a resurselor sale. Reflectând asupra invaziei industriale a Oceanului Mondial, oamenii de știință amintesc că toate procesele oceanice, de la nivel molecular la cele planetare, cum ar fi curenții și ciclonii, sunt conectate printr-un singur sistem ierarhic. În conformitate cu legile ecologiei, orice intervenție în sistemul natural la cel mai scăzut nivel molecular poate duce la un dezastru de mediu. Din păcate, oamenii de știință nu pot exclude complet posibilitatea unor consecințe negative.