Ako získať zlato z vody. Získavanie minerálov z morskej vody Ako získať zlato z morskej vody

Napriek tomu, že morská voda obsahuje zlato v mikroskopických množstvách (4 mg/tona), jej ťažba bude čoskoro zisková. V skutočnosti, ak sa pozrieme na to, ako narastá množstvo ľudského odpadu, je zrejmé, že jeho úplné spracovanie na hotové výrobky je náročné. Zároveň sa javí ako prospešné využitie produktov na likvidáciu odpadu pri ťažbe zlata a iných kovov.

Americký výskumník Henry Ball pred viac ako 30 rokmi zistil, že morská voda obsahuje zlato vo forme jodidu. Jodid zlatý (AuI) je citrónovožltá tuhá látka s hustotou 8,25 g/cm3. Pri zahriatí na 177°C alebo vplyvom vody sa rozkladá na prvky. Redukovaný oxidom siričitým alebo oxidom uhoľnatým na zlato. Pridáva amoniak. Získava sa priamo z prvkov pri 100 °C redukciou Au2Cl6 alebo H roztokom KI a pôsobením kyseliny jodovodíkovej na oxid zlatý.

V dôsledku svojho výskumu Ball navrhol extrakciu zlata z morskej vody pomocou nehaseného vápna. Podľa jeho výpočtov je potrebná len 1 tona vápna na 4,5 tisíc ton vody.Princíp fungovania zariadenia Balla bol jednoduchý.Pri prílive sa morská voda dostáva do bazéna, kde sa mieša s vápenným mliekom.Po r. Po určitom čase, ktorý je už „strávený“, sa cez drenážne potrubie vypúšťa späť do mora, zvyšný sediment na dne sa prečerpáva do usadzovacej nádrže, odkiaľ je transportovaný na miesto spracovania na ťažbu zlata.

Kirov inžinier ruský V.I. navrhol ešte lacnejší a bezodpadový spôsob ťažby zlata. Na ťažbu zlata navrhuje používať namiesto nehaseného vápna popol z tepelných elektrární. Popolček z tepelných elektrární obsahuje minimálne 10 % nehaseného vápna, takže spracovanie 4,5 tisíc ton morskej vody si vyžiada približne 10 ton popola.V súčasnosti predstavujú skládky popola z tepelných elektrární viac ako 10 miliárd ton. Popolček sa používa veľmi zle.

Na realizáciu tejto metódy sú potrebné mnohomiliónové investície do výstavby betónovej priehrady, ako aj kladenie potrubí na odvádzanie upravenej vody do mora.
Jednoduchý výpočet ukazuje, že použitie tejto metódy je tisíckrát lacnejšie ako iné metódy získavania zlata z vody. Navyše už v súčasnosti sa tento spôsob do roka bez problémov vyplatí. A to aj za predpokladu 20% výťažnosti zlata z morskej vody. V prípade náhodnej extrakcie vzácnych, ušľachtilých a stopových kovov z morskej vody sa doba návratnosti niekoľkonásobne skráti.

Najťažšou vecou pri tejto metóde je výber miesta na výstavbu zatopeného bazéna.
Ideálne umiestnenie by malo byť v blízkosti vodných tokov, s pravidelnými prílivmi a odlivmi, pobrežie by malo byť z tvrdej horniny (napríklad žula, vápenec atď.), ďalej od obývaných oblastí, v blízkosti železničných tratí.

Splnenie týchto požiadaviek zníži náklady na výstavbu bazéna.

Celkové množstvo zlata vo vodách Svetového oceánu sa odhaduje na 25-27 miliónov ton. Toto je mimoriadne vysoké. Za celé obdobie ľudstvo vyprodukovalo asi 150 tisíc ton.

http://au.ucoz.net

Túto technológiu možno pripísať hydrometalurgii drahých kovov, najmä metódam získavania zlata z vysoko mineralizovanej morskej vody alebo odpadových roztokov cementáciou v kovovej forme na povrch adsorbentov. Táto technológia je založená na vysoko účinnom cementačnom mechanizme.

Zlato vo vode nie je mýtus, ale realita, ktorá nevyžaduje potvrdenie. Ióny prvku 79 z tabuľky D.I. Mendelejeva sú prítomné v ľudskom tele, sú súčasťou rastlín a samozrejme vody. Zvyčajná kvapalina je bohatá na ušľachtilý kov, prepravuje zlato, prenáša jeho častice po dne rieky a vytvára usadeniny. Táto kvalita vody je to, čo zaujíma hľadačov na celom svete, ktorí nadšene skúmajú rieky a potoky.

Nájdenie zlata vo vode

Kde a ako hľadať Au?

Zlato sa ťaží z vody v zime aj v lete. Tento prvok možno nájsť niekoľkými spôsobmi a chladné počasie skúseného hľadača nezastaví. Najprv by ste si mali preštudovať algoritmus akcií, ktoré vám pomôžu extrahovať drahý kov z vody.

Čo by teda mali robiť tí, ktorí chcú Au nájsť:

• Preskúmajte okolie, vyberte si miesto, porozprávajte sa trochu s miestnymi. Dodatočné informácie nebudú nikdy zbytočné, z tohto dôvodu sa oplatí dôkladne preštudovať oblasť, pozrieť sa na mapy a zhromaždiť čo najviac informácií. Rozhovory s miestnymi obyvateľmi pomôžu zistiť, kde bolo Au nájdené a ako dávno to bolo.
• Obsah zlata vo vode môže byť príjemne prekvapivý a dokonca rozkošný, ale nemali by ste sa potápať pod vodou, aby ste ho našli. Môžete jednoducho preskúmať skaly, študovať veľké kamene, odobrať vzorku vody.
• Pomocou podnosu musíte odobrať vzorku piesku alebo preskúmať breh rieky alebo potoka na prítomnosť kremenných kamienkov. Kremeň je hlavným satelitom zlata, no hľadať sa dá nielen po ňom, Au môže „sprevádzať“ pyrit a striebro.

Ako získať zlato a aké zariadenia možno použiť pri ťažbe drahých kovov:

• Voda obsahuje Au zrnká piesku, ktoré však neplávajú prúdom, ale plazia sa po dne. V priebehu rokov sú zrnká piesku stlačené a môžu sa zmeniť na nugety a dokonca aj usadeniny. Minibagr vám pomôže nájsť kov na dne. Ide o zariadenie, ktoré funguje ako vysávač. Mini bagr nasáva piesok a pomáha lokalizovať Au. Samotný stroj filtruje, umýva a oddeľuje zlato od nečistôt a nečistôt.
• Detektor kovov je ďalšie zariadenie, ktoré pomáha odhaliť drahé kovy v rieke alebo potoku. Zariadenie je ponorené do vody, dokáže reagovať na zlato a detegovať ložisko v malej hĺbke. Pobrežná oblasť sa tiež skúma pomocou detektora kovov.
• Naši predkovia používali pri umývaní Au vaničku. Spočiatku sa zariadenia vyrábali z ovčej kože, no neskôr sa technológia zmenila. Moderné žľaby sa používajú na prácu na horských riekach a rýchlo tečúcich potokoch. Pokrok však nestojí na mieste a napriek tomu, že moderné vaničky sú ľahšie a pohodlnejšie, používajú sa hlavne na odber vzoriek vody.

Prítomnosť nástrojov pomôže urýchliť vyhľadávanie a zvýši šance na úspech. To však vôbec neznamená, že drahé vybavenie je 100% zárukou detekcie nugetu v zemi alebo vo vode.

Zlato v piesku

Získavanie Au z pobrežného piesku začína jeho odobratím na testovanie: jednoducho ho umyte v podnose a skontrolujte, či sú tam zrnká žltého kovu.

Môžete nakopať viac piesku, ponoriť ho do vriec a naliať do nich vodu. Faktom je, že piesok je oveľa ľahší ako zlato. Ušľachtilý kov sa okamžite usadí na dne a je ho vidieť, no zrnká piesku budú ďalej plávať vo vrecku.

Schéma možného umiestnenia zlata v nádrži

Vodu by ste mali filtrovať pieskom; ak nie je po ruke nič, čo by sa dalo použiť ako filter, kvapalina sa jednoducho vypustí. Odíde spolu s pieskom a Au zostane na dne vrecka.

Drahý kov sa ťaží z piesku výlučne v lete, v zime hľadači jednoducho prehľadávajú pobrežnú zónu, skúmajú kamene, ale piesok neumývajú.

Najčastejšie sa piesok jednoducho odoberá na testovanie, zdvíha sa z dna rieky alebo sa vykopáva pri brehu. Vzorka pomáha určiť, či je Au vo vybranom mieste a koľko ho je v tomto mieste. Ak sa vám podarí nájsť viac ako jedno alebo dve zrnká zlata, môžete pokračovať v hľadaní. Ak je množstvo žltého kovu zanedbateľné, pátrači idú na iné miesto.

V akej hĺbke možno nájsť nuget?

1. Zlato vážiace nie viac ako jeden gram sa najčastejšie nachádza pod vrstvou piesku 10–13 cm a nie je také ťažké ho získať.
2. Ak zdvihnete pôdu o 15–30 cm, existuje šanca, že nájdete hrudku s hmotnosťou viac ako 1,5 gramu.
3. Ak sa prehrabete až do pôdy, ktorá prichádza bezprostredne po piesku, nájdete celý kus ušľachtilého kovu s hmotnosťou viac ako 100 gramov.

Ťažba Au je však spojená s určitými ťažkosťami a neexistujú žiadne záruky, že „vykopávky“ skončia úspechom. Z tohto dôvodu sa odporúča pred začatím hľadania preštudovať oblasť a odobrať vzorky pôdy, piesku a vody.

Nájdenie zlata v morskej vode

Získavanie drahého kovu z morskej vody má určité ťažkosti. Hovorí sa, že ak vyťažíte všetko zlato z morí a oceánov, jeho hmotnosť bude dosť významná. Ale dnes neexistuje jediná účinná metóda, ktorá by pomohla extrahovať Au z vôd oceánov a morí. Existuje však nádej, že vedci v tejto veci čoskoro uspejú.

Baktérie pomôžu extrahovať zlato z morskej vody. Nedávno sa zistilo, že mikroorganizmy sú schopné detegovať kovové častice, aj keď na bilión metrov kubických vody je len niekoľko zŕn Au.

Baktérie precipitujú kovové ióny a viažu ich dohromady, čo si vyžaduje určitý čas mikroorganizmov.

Keďže táto metóda extrakcie je stále v procese výskumu, napriek všetkým vyhliadkam ju možno len ťažko nazvať efektívnou.

V zásade si odborníci v mnohých krajinách už dlho lámu hlavu nad tým, ako extrahovať Au z morskej vody. Existuje niekoľko metód, ale všetky sú považované za príliš drahé a z tohto dôvodu sa nepoužívajú v priemysle ťažby zlata.

Zisk a perspektíva

Bez ohľadu na to, kde sa Au ťaží, vo vode alebo na súši, je dnes ťažba zlata hodnotená ako perspektívna.

Objemy produkcie neustále rastú, geológovia hľadajú nové ložiská a technologický pokrok nezaháľa. Vynález rôznych typov zariadení pomáha reštartovať rozvoj ložísk, ktoré boli predtým opustené a považované za neperspektívne.

Vzácny kov je ľudským očiam ukrytý vo vrstvách horniny, veľké množstvo sa ho nachádza hlboko v útrobách zeme. Zlato sa dostáva na povrch len v miestach sopečnej činnosti. Z tohto dôvodu ľudstvo dlhé roky premýšľalo nielen o tom, ako ho získať z útrob zeme, ale aj o tom, ako získať vzácny kov z morskej vody.

Zároveň v priebehu rokov láska ľudí k žltému kovu neoslabla. Zlato priťahuje a fascinuje, ale nie je to len vonkajšia krása, ktorá priťahuje baníkov a bankárov.

Drahý kov je výhodná investícia. Kurzy neustále rastú a v čase hospodárskej krízy stabilita zlata mnohých láka.

Odvetvie sa nepochybne rozvíja a ťažba Au sa stáva výnosným biznisom. Metal vyhľadávajú nielen zamestnanci veľkých firiem, ale aj cestovatelia, prospektori a len obyčajní ľudia, ktorí chcú riešiť finančné problémy alebo sa trochu zabaviť.

Nezabudnite však, že vyhľadávanie kovov na profesionálnej úrovni si vyžaduje materiálne investície. Je potrebné nakúpiť vybavenie, získať prístup k informáciám a nájsť si čas venovať sa objavovaniu zlatých baní. Nájdenie a rozvoj vkladu trvá v priemere minimálne rok.

Proces amalgamácie a zariadenia na získavanie zlata v kovovej forme z morskej vody boli navrhnuté už v roku 1903.

Vopred prefiltrovaná morská voda bola pumpovaná cez rúrku na dno kónickej lievikovitej nádoby obsahujúcej ortuť a rozdelená do mnohých sekcií perforovanými plechmi (obr. 92). Akonáhle sa dostane do kontaktu s ortuťou, prúd vody smerom nahor prešiel cez sito na zachytenie jemnej pemzovej ortuti, potom cez perforované kontaktné fólie a nakoniec cez amalgamačný prepad umiestnený v hornej časti zariadenia a navrhnutý tak, aby úplne zachytil amalgamované zlato z toku. Amalgám bol spracovaný všeobecne uznávanými metódami (stláčanie, stripovanie a tavenie).

Podobné zariadenie navrhol Ritter1 a líši sa tým, že tenká ortuť a zlato, ktoré obsahuje, sa po prechode cez sieťku zachytávajú do vlnitého zariadenia.

Iónová flotácia

Ako bolo uvedené vyššie (pozri kapitolu IV), flotácia iónov je založená na schopnosti niektorých heteropolárnych zlúčenín interagovať s iónmi ťažkých kovov, a najmä zlata, za vzniku flotovateľnej nerozpustnej zlúčeniny. Najznámejšie dielo v tomto smere je vo vzťahu k morskej vode Sebba (Južná Afrika) 189 J.

Sorpcia

Materiály s obsahom uhlíka boli testované ako jeden z prvých sorbentov na extrakciu zlata z morskej vody. A tak na začiatku 20. storočia Parker zistil, že viskózne materiály obsahujúce uhlík, ako je asfalt, bitúmen, minerálna živica a iné, majú afinitu k voľnému zlatu. Na tomto základe Parker navrhol zachytávať jemne rozptýlené (alebo takzvané plávajúce) zlato z morskej vody selektívnou fixáciou na pevné viskózne lôžka obsahujúce uhlík uložené na tyčiach a pásoch inštalovaných v prúde. Zabezpečenie nepretržitého kontaktu sladkej vody s viskóznym materiálom sa musí vykonávať pôsobením prílivu a odlivu z mora.

Väčšina výskumníkov sa však domnieva, že spomedzi sorbentov obsahujúcich uhlík je pre sorpciu zlata z morskej vody najzaujímavejšie aktívne uhlie.

Priekopníci tohto smeru - nemeckí výskumníci Nagel a Baur (1912-1913), navrhli použiť koks, drevené uhlie a živočíšne uhlie a niektoré ďalšie adsorbenty na sorpciu zlata z morskej vody. V experimentoch morská voda po predbežnom vyčírení pomocou pieskového filtra (na odstránenie suspendovaného materiálu a želatínových mikroorganizmov) prechádzala cez filtračné lôžko z koksu, uhlia alebo iného materiálu obsahujúceho uhlík metódou voľnej perkolácie alebo vzostupnej filtrácie (obr. 93). Obohatený adsorbent sa periodicky odstraňoval a roztavil.

Na zníženie nákladov na čerpanie morskej vody sa na palube lode navrhuje použiť perforované kontajnery s adsorbčným lôžkom, prípadne pobrežné nádrže s falošným dnom a vrstvou adsorbentu pokrytou drôtenou alebo látkovou sieťkou, naplnené pôsobením prílivu a odlivu. .

Paralelne s použitím klasického adsorbenta (aktívne uhlie) boli vykonané štúdie s anorganickými sorbentmi s vysoko vyvinutým povrchom, ako sú čerstvo vyzrážané hydroxidy (hliník, železo, silikagél), koagulovaná hydrocelulóza a pod. bolo navrhnuté použiť pobrežné kade alebo špeciálne stojany naplnené anorganickým sorbentom a úplne pokryté dvojitou vrstvou vláknitého textilného materiálu. Stojany sú ponorené do morskej vody na týždne a často aj mesiace, potom sú vystavené pôsobeniu kyanidových roztokov na extrakciu adsorbovaného zlata. Pozlátené stojany sa používajú opakovane.

Pri skúmaní možných sorpčných metód sa zistilo, že v tomto procese sa výhodne získava koloidné kovové zlato. Preto bolo prirodzené hľadať sorbent, ktorý by súčasne zredukoval halogénové zlato do kovového stavu a vytvoril čerstvo vytvorený aktívny povrch. Po preskúmaní širokého spektra takýchto možných sorbentov dospel Parker k záveru, že pre čo najkompletnejšiu extrakciu zlata z morskej vody je výhodný síran železnatý, ktorého optimálna spotreba je 2 kg/t vody.

Následne Parker získal samostatný patent2 na hardvérový dizajn adsorpčnej metódy s použitím siričitanu železnatého.

Kombinácia procesov redukcie halogenidov a adsorpcie koloidného zlata je pozorovaná aj v návrhoch iných výskumníkov. Bardt preto odporučil upraviť morskú vodu sulfitovým výluhom (odpadový produkt z výroby celulózy) ako redukčným činidlom a následne ju zmiešať so zmesou jemne mletého uhlia a atomizovaného kovu (napríklad meď, železo atď.) 3. sediment obsahujúci ušľachtilé kovy bol najprv spálený (na odstránenie uhlíka) a potom tavený, pričom sa v sprievodnom kove zhromaždilo zlato.

Podobný cieľ (zníženie obsahu halogenidového zlata a úplné zachytenie koloidného zlata) sledoval Glazunov a jeho spolupracovníci (Paríž, 1928), keď navrhli použitie sulfidov, a najmä pyritov, ako adsorbenta zlata rozpusteného v morskej vode. .

Túto myšlienku prakticky zrealizovali až v roku 1953 Walters a Stillman, ktorí sa vydali vlastnou originálnou cestou. Podľa ich návrhu bola sulfidická ruda nahromadená za betónovou stenou postavenou v blízkosti spodnej línie prílivu a zakrivenou smerom k brehu. Pri prílive bola ruda ponorená vodou a pri odlive voda presakovala cez rudu. Tento cyklus sa mnohokrát opakoval. Po určitom čase sa rozložená sulfidová suspenzia obsahujúca adsorbované zlato pri odlive odstránila a roztavila. Vynálezcovia poznamenali, že zrážanie zlata sulfidmi je uľahčené, keď je morská voda vystavená rádioaktívnym prvkom.

Stokes neskôr ukázal, že na vyzrážanie zlata z morskej vody možno použiť rôzne prírodné a umelé sulfidové materiály, pričom veľmi účinný je sulfid antimonitý.

Na zintenzívnenie procesu sorpcie zlata sulfidmi pri súčasnom eliminovaní nákladov na čerpanie morskej vody Gernik a Stokes navrhli špeciálne zariadenie nazývané v literatúre „lapač sulfidu antimónu“ (pretože bol koncipovaný na použitie ako adsorbent, sulfid antimonitý ) alebo „systém prílivovej energie“. Táto aparatúra je vyrobená vo forme rúrky v tvare obráteného U, v ktorej jednom kolene je expanzia, do ktorej je medzi mriežky umiestnený adsorbent (aktívne uhlie alebo sulfidy). Morská voda preteká touto trubicou pod vplyvom prílivového prúdu alebo počas pohybu plavidla, ku ktorému je pripojený popísaný prístroj.

Za posledných 10-15 rokov sa objavilo množstvo patentov, ktoré zlepšujú sorpčnú extrakciu zlata z morskej vody pomocou sulfidov kovov 2. Najoriginálnejší nápad a vybavenie v tomto smere predstavil americký výskumník Norris 3.

Jeho najnovší vynález je založený na použití čerstvo vyzrážaných koloidov sulfidov kovov adsorbovaných na povrchu odolných organických, syntetických alebo prírodných vlákien. Typickým príkladom syntetizovaných organických vlákien sú polymerizované akrylonitrilové alebo vinylkyanidové vlákna. Z prírodných vlákien je najvhodnejšia vláknina Ramie (čínska žihľava). Takéto vlákna, ak sú ponorené do riedkej koloidnej suspenzie (napríklad čerstvo vyzrážaný sulfid zinočnatý pripravený zmiešaním zriedených roztokov chloridu zinočnatého a sulfidu sodného pri hodnote pH približne 6,0), budú aktívne adsorbovať významnú časť častíc koloidného sulfidu a pevne ich držia na svojom povrchu.

Keď sa takto pripravené sorpčné vlákna dostanú do kontaktu s chudobnými roztokmi obsahujúcimi zlato (napríklad morskou vodou), adsorbujú sa ióny ušľachtilých kovov. Z vlákien sa dajú odstrániť úpravou zohriatymi zriedenými roztokmi kyanidu sodného s malým prídavkom peroxidu vodíka alebo chlórnanu sodného s malým prídavkom kyseliny chlorovodíkovej. Akonáhle sa adsorbované ióny vymyjú, vlákna sa môžu umyť a opakovane použiť po predbežnej úprave suspenziou sulfidu zinočnatého. Okrem sulfidu zinočnatého sa v tomto procese môžu použiť sulfidy železa, mangánu, medi, niklu a olova.

Dlhodobý výskum Norrisa zistil, že určité oxidačné plyny, ktoré sú často rozpustené vo väčšine morských vôd, môžu nepriaznivo ovplyvniť použité kolektory a adsorpčné vlákna. Tieto plyny zahŕňajú kyslík, dusík a oxid uhličitý. Preto, aby sa dosiahol čo najväčší účinok, navrhované zariadenie musí mať prostriedky na nepretržité odstraňovanie takýchto plynov z prúdiacej morskej vody predtým, ako sa dostane do kontaktu so zbernou štruktúrou vlákien. Navyše, vzhľadom na relatívne malý počet kovových iónov, ktoré sú zhromaždené v jednej bežnej operácii, ako aj zložitosť spracovania a manipulácie s vláknitou hmotou, je vhodné vykonávať všetky operácie priebežne a automaticky. Všetky tieto faktory boli zohľadnené v prístroji navrhnutom Norrisom (obr. 94).

Pre výskumníkov je mimoriadne zaujímavé používanie prírodných a umelých iónomeničov na extrakciu zlata a striebra z morskej vody.

Prioritu v tomto smere má Brook, ktorý v roku 1953 navrhol použiť železné a mangánové zeolity na extrakciu striebra z morskej vody

Neskôr, v roku 1964, Bayer a jeho kolegovia (Nemecko) vytvorili takzvané chelátové iónomeničové živice, schopné extrahovať až 100 % cenných kovov z morskej vody.

Z najnovších prác venovaných využitiu pevných iónomeničov na extrakciu zlata z morskej vody je najzaujímavejšia štúdia skupiny experimentátorov z Guff Research and Development Company (USA).

Na zber drahých kovov sa navrhuje použiť vo vode nerozpustný etylénový polymér obsahujúci naviazané karboxylátové alebo amidové skupiny. Jedným z najlepších spôsobov získania tohto polyméru je zmydelnenie etylénalkylakrylátového kopolyméru alebo syntéza kopolyméru etylénu a esteru kyslých skupín, vrátane kyseliny maleínovej, fumárovej a takónovej. Výroba takýchto sorbentov je podrobne opísaná v patente.

Po dosiahnutí dostatočného stupňa zaťaženia polymérneho filmu je možné sorbované zlato extrahovať tavením z popola po spálení polyméru alebo vyzrážať z roztokov rozpustením polymérov v hydroxide sodnom (kaustic soda).

Spôsoby použitia prírodných a umelých ionexov sú v zásade rovnaké ako u vyššie diskutovaných sorbentov, a to: inštalácia do prúdu morskej vody, filtrácia cez lôžko v kade, nakladanie poréznych nádob.

Merro navrhol úplne nový spôsob využitia umelých iónových výmenníkov – ich aplikovanie na trup lode na komerčnú plavbu. Po príchode do cieľového portu možno iónomeničovú živicu z nádoby odstrániť a spracovať. Spracovanie živice pozostáva z premývania kyselinami a špeciálnymi prvkami, po ktorej nasleduje elektrolýza eluátu obsahujúceho ušľachtilé kovy. Regenerované živice je možné použiť opakovane.

Najekonomickejším návrhom je použitie špeciálnych zariadení umiestnených v nákladnom priestore lode a naplnených iónomeničovými živicami. Tu sa predpokladá, že pohyb nádoby dopredu spôsobí, že morská voda nepretržite preteká nádobou s iónomeničom. Táto nádoba by mala mať plochu prierezu asi 9,5-10 m2, dĺžku 3 ma obsahovať asi 28 m3 živice. Maximálny prietok morskej vody počas sorpcie na živicu by mal byť -0,8 m3 až 1 m2 povrchu za minútu (0,8 m/min).

Pri tomto prietoku prejde cez sorpčné zariadenie -12 500 ton morskej vody za deň. Aj keď sa chová vo vode

Z 1 mg!t zlata denne sa získa 12,5 g zlata. Počas roka nepretržitej plavby sa môže adsorbovať asi 4,5 kg zlata v hodnote asi 5 000 dolárov.

Cementácia

Jedna z mála informácií o praktickej aplikácii metódy cementovania zlata z morskej vody sa týka Parkerovej metódy patentovanej v USA. Niklový prach bol navrhnutý ako cementový kov. Redukciou, substitúciou a adsorpciou možno z morskej vody izolovať zlato prítomné v halogénovej aj elementárnej forme.

Pri cementácii zmiešaním niklového prášku s morskou vodou je možné dosiahnuť obsah zlata 15 až 20 % hmotnosti. Naplnený niklový prášok sa vyberie z kade a roztaví sa.

Na vyzrážanie zlata z veľmi chudobných morských vôd navrhol Sneeming použiť zvýšenú afinitu zlata k telúru. Zistilo sa, že je najvhodnejšie uskutočňovať nanášanie s amorfným telúrom s vysoko vyvinutým reakčným povrchom. Takéto cementové činidlo sa získa spracovaním rozpustnej soli telúru s oxidom siričitým. Morská voda sa filtruje cez pevnú vrstvu amorfného telúru. Na extrakciu uloženého zlata sa obohatená hmota zahreje na sublimáciu telúru (s jeho následným zachytením) a zvyšok sa roztaví na zlato.

Vo svetovom oceáne je rozpustených 10 10 ton rôznych látok, z ktorých všetky sú známe v zemskej kôre. Samotný Golfský prúd prepraví 3 milióny ton rôznych solí za sekundu. V dávnej minulosti prijímali z mora približne rovnakým spôsobom ako dnes - odparovaním. Pomocou sofistikovanej technológie sa získava sodík, draslík, chlór, horčík, vápnik, bróm a lítium.

Získanie zlata

Človek dlho sníval o ťažbe zlata z morskej vody. A zdalo sa tak reálne, že Nemecko sa chystá zaplatiť reparácie za prvú svetovú vojnu „morským“ zlatom. Urobil to laureát Nobelovej ceny F. Haber. No napriek tomu, že loď bola dobre vybavená a expedícia bola dobre dotovaná a pripravená, nič z toho nebolo: všetko zlato vyťažené z morskej vody bolo ocenené na 0,0001 USD, to znamená, že z 15 ton sa získalo len 0,09 miligramu. voda .

Sovietsky vedec A. Davankov na lodi „Michail Lomonosov“ získal miligram zlata pomocou iónomeničovej kolóny z 500 ton vody. To, samozrejme, nestačí, ale existuje veľa lodí, takže ide o inštaláciu vymeniteľných pascí. Podobnú prácu už zvládli aj prírodné sorbenty – kaly. V sedimentoch na dne Červeného mora obsahuje bahno 5 gramov zlata na tonu sedimentu. Podľa všetkého je vo svetových oceánoch rozpustených viac ako 10 miliónov ton zlata. Toto je už významné. To však nie je všetko zlato, ktoré prišlo z kontinentov. Sladké vody niektorých riek teda obsahujú až 16 lalokov zlata. Kde to je? V nánosoch pobrežných sedimentov? Ak áno, potom je možné takéto ložiská objaviť.

Obsah zlata v oceánskej vode sa odhaduje inak: podľa S. Arrenisa (1902) obsahuje zlato 6 miligramov na tonu, podľa G. Putnama (1953) 0,03-44 a podľa údajov z roku 1974 0,04-3,4 mikrogramov na liter. Stav kovu bol stanovený v: suspenziách mikročastíc, koloidov, komplexných iónov AuCI 2 a AuCI 4, organických zlúčenín zlata.

Ako sa pokúšali ťažiť zlato? Existuje mnoho spôsobov: vrecia s pyritom boli ťahané za loďou; sedem gramov olovnatých zinkových pilín sa premylo 550 litrami vody a získalo sa 0,6 miligramu zlata a 1,1 miligramu striebra; ako absorbent sa používali zeolity, permutity, koks, troska, cementový slinok, drevené uhlie, rašelina, drevná múčka, sulfitová celulóza, sklenený prášok, sulfid olovnatý, koloidná síra, kovová ortuť, hydroxid horečnatý (v roku 1925 bolo 5 miligramov zlata z 2. ton vody), iónomeničové živice (A. Davankov, 1956). Zlato však ľudí naďalej zaujíma. V morskej vode je pre 11 hlavných iónov (CI -, SO 2\4, HCO 3 -, CO 2\3-, Br -, F -, H 2 BO 3-, Na +, Ca 2+, K +) tam sú 99,99 percenta. Prirodzene, tieto informácie sú dosť približné. Morská voda je v skutočnosti komplexný komplex iónových a koloidných roztokov, minerálnych suspenzií, plynov, organických zvyškov atď. Okrem toho zloženie morskej vody ovplyvňuje priemyselný odpad. Obsah olova sa teda za posledné polstoročie zvýšil 10-krát. Objavili sa špeciálne oblasti - „oázy kovov“.

Ťažba iných kovov

V roku 1948 objavila švédska loď Albatros v Červenom mori spodné zdroje horúcich kovonosných soľaniek. Podrobná práca vykonaná na plavidle Discovery v roku 1966 identifikovala tri veľké depresie hlboké viac ako 2 kilometre, kde sa nachádzali soľné roztoky s teplotou až 56 °C a koncentráciou soli 26 percent.

V 200 metrov hrubej vrstve v depresiách Atlantis II, Chain a Discovery sú obsahy železa, mangánu, zinku, olova, medi, zlata, striebra, india, kobaltu, kadmia, arzénu a ortuti desaťtisíce. krát vyššia. V sedimentoch na dne depresií boli zistené vysoké koncentrácie sulfidov. Pod týmito sedimentmi sú neúrodné karbonátové horniny, pod ktorými sa vyskytujú bazalty. Ukladanie rúd sa začalo pred 13 tisíc rokmi. Zistilo sa, že od roku 1964 sa hladina soľanky zvyšuje. Takže v roku 1973 dosiahla 62 ° C.

Rudonosné kaly sa už odhadujú na kubické metre, tony a doláre, no praktické využitie tohto neobvyklého typu ložiska je zrejme ďaleko. Na ploche viac ako 2 milióny štvorcových kilometrov boli tiež založené kovonosné sedimenty spojené s zlomovými zónami a podvodnými sopkami. Ich praktický význam je zatiaľ nejasný.

Podľa najoptimistickejších odhadov sú zásoby uránu na súši asi 5 miliónov ton (okrem krajín SNŠ) a Svetový oceán obsahuje 4 miliardy ton tohto prvku.

Hľadanie sorbentov pre niektoré kovy prinieslo neočakávané výsledky: hydroxid titaničitý sorbuje chróm (akumulačný koeficient 1 milión), vanád (100 tisíc), mangán, železo, meď, nikel (10-100 tisíc). Meď sa sorbuje na iónomeničoch a v pokusoch A. Davankova sa sorbuje striebro (2,5 miligramu na 200 gramov sorbentu). Sorbenty molybdénu, cézia, tória, rádia a ruténia už boli testované.

Ukázalo sa, že polyetylénový sorbent za 20 dní vyzráža 9/10 pôvodného množstva india a chitosan (zložka panciera kôrovcov a obalu článkonožcov) sorbuje zinok, meď, kadmium, olovo a ďalšie kovy. Je zaujímavé, že samotná príroda navrhuje spôsob technológie: kel koncentruje jód a hliník; rádiolariáni – stroncium; - nikel; homáre a mušle – kobalt; chobotnice – meď; medúzy – zinok, cín a olovo; holotúria – vanád; niektoré druhy plášťovcov - tantal a niób. V ascidiánoch (plástkovitá podstielka) je koncentrácia vanádu 10 10 (kov je súčasťou pigmentu). Japonsko odmietlo dovážať vanád, keď ho začalo získavať z mora pomocou morských striekačiek.

Odborníci z Chemickej fakulty Moskovskej štátnej univerzity tvrdia, že v posledných desaťročiach sa objemy ťažby a spracovania nerastov stali takmer porovnateľné s ich zásobami v zemskej kôre. Predpovede sú obzvlášť pesimistické pre kovy ako striebro, cín, kobalt, urán a ortuť. Ich zásoby sa môžu vyčerpať v nasledujúcom polstoročí. Jednou z najprijateľnejších možností riešenia problému nedostatku surovín v súčasnosti by bol rozvoj zdrojov Svetového oceánu. Podľa doktora chemických vied profesora Georgyho Lisichkina „moderná veda vie, ako získať celý rad kovov z morskej vody pomocou tradičných chemických metód“.

Morské plody

Svetové oceány pokrývajú takmer 71 percent povrchu našej planéty. Toto rozsiahle územie obsahuje všetky minerály známe na zemi – buď rozpustené vo vode, alebo spočívajúce na dne vo forme sedimentov. Vedci vypočítali, že každý liter morskej vody obsahuje 35 gramov minerálov. „Zároveň sa zdroje oceánov neustále zvyšujú, pretože rieky a zrážky prinášajú do morí obrovské množstvo odpadu,“ hovorí Georgy Lisichkin. ročne sa do oceánu dostane približne viac "Štyri milióny ton ročne tvoria sedimenty kozmogénneho pôvodu. Spoľahlivo sa odhaduje, že ročný prírastok minerálov do morskej vody prevyšuje množstvo zdrojov vyťažených zo zemského povrchu a ich využitie bude pomôcť splniť akékoľvek rozumné požiadavky ľudstva na zdroje počas stoviek nasledujúcich rokov."

Okrem toho je nepochybnou výhodou využívania Svetového oceánu stálosť zloženia morskej vody, ktorá umožňuje použitie rovnakej technológie ťažby zdrojov v rôznych oblastiach planéty. Veľkým plusom je dostupnosť offshore „vkladov“. Vďaka obrovskej dĺžke pobrežia nie sú potrebné drahé a prácne prieskumné a geologické prieskumné práce. Napokon, morské suroviny sú už pripravené na hydrometalurgické spracovanie – nie je potrebná žiadna zložitá a pre životné prostredie nebezpečná operácia otvárania rudy.

Vedci dlho hľadali spôsoby, ako využiť takéto bohatstvo a niektoré sa už podarilo. Napríklad počas sovietskej éry vojensko-priemyselný komplex financoval vedecký vývoj ťažby uránu z morskej vody. Dnes je to už dobre zavedená technológia. Iba ak sa počas studenej vojny väčšina uránu (nie nevyhnutne extrahovaného z morskej vody) použila na výrobu jadrových zbraní, dnes je jeho ťažba relevantná pre zabezpečenie prevádzky jadrových elektrární.

Vďaka vedeckému vývoju dnes oceány štedro zásobujú ľudstvo horčíkom. Celkovo sa z morskej vody vyťaží asi 200 tisíc ton tohto kovu ročne - takmer polovica svetovej produkcie.

Nebolo by prehnané povedať, že vedci z rôznych krajín sú teraz pripravení začať útok na bohatstvo Svetového oceánu. Napríklad ruskí chemici a geológovia sú presvedčení, že okrem uránu a horčíka je v blízkej budúcnosti celkom možné extrahovať meď, chróm, vanád, molybdén, kobalt, striebro a dokonca aj zlato z morskej vody. V Rusku sú súčasne pomenovaní odborníci z niekoľkých výskumných inštitúcií - Moskovskej štátnej univerzity, Ústavu geochémie a analytickej chémie. V.I. Vernadsky RAS, Kolské vedecké centrum RAS - študujú túto možnosť. A niektoré z projektov, ktoré vyvinuli, sa zdajú byť veľmi sľubné.

Napríklad Ústav geochémie a analytickej chémie vytvoril automatizovanú demonštračnú inštaláciu pre integrované bezodpadové spracovanie morskej vody. Hlavné etapy technológie prešli pilotnými testami v zariadeniach inštalovaných v Okhotskom mori a v Japonskom mori, v elektrárni štátneho okresu Sachalin a jednej z tepelných elektrární Vladivostok. Výsledkom testov bolo experimentálne potvrdenie možnosti extrakcie čistých solí horčíka, draslíka, sodíka, brómu, lítia a cenných mikrozložiek z morskej vody. Podstatou metódy je spracovanie morskej vody lacnými sorbentmi bez reagencií - látkami, ktoré dokážu „vytiahnuť“ užitočné minerály.

V zásade dnes týmto smerom pracujú vedci z mnohých krajín, najmä tých, ktoré sa nemôžu pochváliť bohatstvom svojich nerastných surovín. Napríklad nasledujúci projekt sa realizuje v Japonsku. Vo vodách Japonského mora sú „kapsuly“ naplnené granulami sorbentu umiestnené vo forme rúrok, ktoré úspešne vyťahujú kovy. Podobná technológia sa úspešne používa tu - v experimentálnej prílivovej elektrárni Kola.

K dnešnému dňu bolo vyvinutých niekoľko desiatok návrhov zariadení na spracovanie morskej vody. Niektoré z nich udivujú svojou mierou a originalitou. Švédski vedci napríklad navrhli projekt podvodného komplexu v šelfovej zóne, ktorého základom je podvodná priehrada vybudovaná v hĺbke 200 metrov, blokujúca morský prúd. V Taliansku bol predložený projekt pre podvodné inštalácie s pracovnými prvkami vo forme sietí vyrobených z polymérov, ktoré absorbujú mikroelementy. Ak sa takéto siete nainštalujú v úžinách s dostatočne intenzívnymi prúdmi, potom by sa podľa autorov projektu zásadne vyriešil problém ťažby kovov.

Je zrejmé, že záujem o túto tému je vysoký. Dnes je však potrebné objektívne posúdiť relevantnosť takýchto projektov.

Čisté zlato

Začiatkom dvadsiateho storočia sa laureát Nobelovej ceny Nemec Fritz Haber, ktorý získal ocenenie za syntézu amoniaku, pokúsil získať zlato z morskej vody. Keď Nemecko prehralo prvú svetovú vojnu, boli uvalené reparácie. Vedec po získaní súhlasu vlády zorganizoval expedíciu na pokrytie dlhov zlatom získaným z oceánskej vody. Misia bola fiasko. V 20. rokoch minulého storočia vedci mylne predpokladali, že koncentrácia zlata v morskej vode je desaťkrát väčšia, ako v skutočnosti bola. Práve z tohto čísla vychádzal Haber, keď začal svoj výskum. Výsledkom bolo, že po niekoľkých mesiacoch nákladnej práce dostal niekoľko gramov kovu. Potom sa dospelo k záveru, že je oveľa výnosnejšie získavať zlato z hornín vyťažených v baniach.

Moderné štúdie ukazujú, že koncentrácia zlata v spodných sedimentoch oceánov (Atlantik, Arktída) na niektorých miestach prekračuje takzvanú minimálnu priemyselnú hodnotu (pre kontinentálnych sypačov), a preto sú zaujímavé aj v budúcnosti. A podľa výpočtov odborníkov z Moskovskej štátnej univerzity, ak sa zlato obsiahnuté v morskej vode úplne vyťaží, potom na každého obyvateľa našej planéty pripadne 1,2 kilogramu „opovrhnutiahodného kovu“!

Môže teda oceán zásobovať ľudstvo aj zlatom spolu s inými kovmi? „V 90. rokoch niekoľko výskumných plavidiel vykonalo špeciálny odber vzoriek vo vodách severozápadného šelfu Čierneho mora, ktorý zabezpečil úplné zachytenie zlatých častíc, vrátane prachových,“ hovorí Vladislav Rezník, doktor geologických vied, zamestnanec Geologicko-geografickej fakulty Odeskej národnej univerzity - Zlato bolo objavené vo väčšine vzoriek a v paleolimanskej časti rieky Dneper bolo v priemere asi 0,436 gramu na tonu vody. existencia provincie Azovsko-Čierne more, ktorá pokrýva šelf a priľahlú krajinu. Veľkosti zŕn zlata, ktoré sa tam ťaží, "dosahujú 0,5 mm a jeho tvar je rôzny. Medzi nimi sú zjavne častice prenášané riekami a pôvodné zlato." vločky." Dnes by sa ruskí a ukrajinskí vedci nebránili resuscitácii takéhoto výskumu, ale brzdí ich mimoriadne skromná expedičná základňa.

Nemusí to však byť len otázka financií. Georgij Lisichkin sa napríklad domnieva, že napriek všetkej svojej príťažlivosti nie je dnes ťažba zlata z morskej vody medzi výskumníkmi v popredí. Oveľa zaujímavejší by bol podľa neho pohľad na tajomné feromangánové polia vo Svetovom oceáne, ktorých zásoby sa odhadujú na stovky miliárd ton. Pri rozvoji týchto oblastí je veľa ťažkostí. V prvom rade je tu veľká hĺbka výskytu. Je potrebné nájsť nové inžinierske riešenia, pretože moderná technológia zdvíhania surovín na hladinu oceánu pomocou navijakov a bagrov je veľmi náročná na prácu a neproduktívna.

Ruské výskumné plavidlá sa možno čoskoro vydajú do Atlantiku študovať feromangánové polia a množstvo domácich výskumných ústavov začína vyvíjať projekty pre komplexy povrchovej ťažby, ako aj podvodné robotické systémy, ktoré by dokázali vyhľadávať, ťažiť a prepravovať kovy na plávajúce základne bez prítomnosti človeka. zásah.

Ľudstvo stále robí len prvé kroky vo vývoji oceánu a jeho zdrojov. Pri úvahách o priemyselnej invázii do Svetového oceánu vedci pripomínajú, že všetky oceánske procesy, od molekulárnej úrovne až po planetárne, ako sú prúdy a cyklóny, sú spojené jedným hierarchickým systémom. V súlade so zákonmi ekológie môže mať každý zásah do prírodného systému na najnižšej molekulárnej úrovni za následok ekologickú katastrofu. Bohužiaľ, vedci nemôžu úplne vylúčiť možnosť negatívnych dôsledkov.