استخراج طلا

طلا از دیرباز به عنوان یکی از ارزشمندترین فلزات شناخته شده و در طول تاریخ، انسان‌ها روش‌های مختلفی برای استخراج آن از دل زمین به کار گرفته‌اند. با پیشرفت تکنولوژی و افزایش دانش در زمینه‌های شیمیایی و معدنی، روش‌های مدرن و پیشرفته‌تری برای استخراج طلا توسعه یافته است. با این حال، در گذشته و پیش از ظهور فناوری‌های پیشرفته، انسان‌ها از روش‌های ساده و سنتی برای استخراج طلا استفاده می‌کردند.

در این متن، به بررسی روش‌های مختلف استخراج طلا خواهیم پرداخت. ابتدا به روش‌های قدیمی و سنتی که به سادگی از مواد طبیعی و بدون استفاده از مواد شیمیایی پیچیده بهره می‌بردند، پرداخته و مزایا و معایب آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

سپس، به بررسی روش‌های مدرن و پیشرفته استخراج طلا خواهیم پرداخت که با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های جدید و مواد شیمیایی قدرتمند، توانسته‌اند کارایی و دقت بیشتری را در فرآیند استخراج ارائه دهند. این مقایسه به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از چگونگی تغییر و تحول در روش‌های استخراج طلا داشته باشیم و انتخاب‌های مناسب‌تری برای فرآیند استخراج بر اساس نیاز و شرایط مختلف داشته باشیم.

تاریخچه استخراج طلا

طلا (با علامت Au) یک فلز زرد و براق است که در گروه ۱۱ و دوره ۶ جدول تناوبی قرار دارد. این فلز به خاطر ویژگی‌های خاصی که دارد، مثل رنگ جذاب، درخشش بالا، دوام فوق‌العاده و انعطاف‌پذیری، همیشه ارزش زیادی داشته است. طلا معمولاً به‌طور نسبی خالص در طبیعت پیدا می‌شود و از خیلی قدیم ارزشش شناخته شده است.

طلا در رگه‌ها و رسوبات آبرفتی موجود است و هر سال حدود ۱۵۰۰ تن از آن استخراج می‌شود. نکته جالب این است که آب دریا حدود ۴ گرم طلا در هر ۱،۰۰۰،۰۰۰ تن آب دارد. با این حال، چون غلظت طلا در دریا بسیار پایین است، بازیافت آن از آب دریا اقتصادی نیست. به همین دلیل، استخراج طلا از خاک و معادن روی زمین به‌صرفه‌تر است و هنوز معادن زیادی در دل کوه‌ها وجود دارد که کشف نشده‌اند. Gold Extraction هزینه بالایی دارد و به همین دلیل تکنیک‌های مختلفی برای آسان‌تر کردن این کار توسعه یافته است.

مصریان از حدود ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد شروع به Gold Extraction کردند. برای مثال، پوشش مومیایی توتانخامن، که در سال ۱۳۲۳ قبل از میلاد درگذشت، از ۱۰۰ کیلوگرم طلا ساخته شده بود. همچنین گورهای سلطنتی اور در عراق امروزی که بین ۳۸۰۰ تا ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد فعال بودند، شامل اشیای طلایی بودند.

استخراج طلا در ایران

ایران دارای ذخایر قابل توجهی از طلا است. طبق آمار، ذخایر قطعی طلا در معادن ایران حدود ۲۵۰ تن است و ممکن است تا ۳۴۰ تن هم برسد. در حال حاضر، ۲۴ معدن طلای فعال در کشور وجود دارد. بزرگ‌ترین معدن طلا در ایران معدن زرشوران است و پس از آن، معدن ساریگونی در حال تکمیل مراحل اکتشاف است.

ایران یکی از ۶ کشور بزرگ مصرف‌کننده طلا در جهان است، و تولید طلا از معادن داخلی می‌تواند به کاهش نیاز به واردات و صرفه‌جویی در ارز کمک کند. هر سال ایران حدود ۳ تن طلا استخراج می‌کند که این موضوع به تأمین ارز برای کشور کمک می‌کند.

مراحل کلی استخراج طلا

استخراج طلا شامل مراحل مختلفی است که از اکتشاف معدن تا پالایش نهایی طلا را در بر می‌گیرد. این مراحل عبارتند از:

1. اکتشاف: در این مرحله، زمین شناسان و مهندسان معدن با استفاده از روش‌های مختلف مانند نمونه‌برداری، آنالیز شیمیایی و ژئوفیزیک، مناطقی را که احتمال وجود ذخایر طلا در آن‌ها وجود دارد، شناسایی می‌کنند.
2. استخراج: پس از تأیید وجود ذخایر طلا، عملیات استخراج آغاز می‌شود. روش‌های استخراج طلا بر اساس نوع ذخیره و شرایط زمین‌شناسی متفاوت است و شامل روش‌های روباز و زیرزمینی می‌شود.

• روش روباز: در این روش، لایه‌های سطحی زمین برداشته شده و به این ترتیب به ذخیره طلا دسترسی پیدا می‌کنند.
• روش زیرزمینی: در مواردی که ذخایر طلا در عمق زمین قرار دارند، از روش‌های مختلف حفاری برای دسترسی به آن‌ها استفاده می‌شود.

3. فرآوری سنگ معدن: سنگ معدن استخراج شده به کارخانه فرآوری منتقل می‌شود تا طلا از سایر مواد معدنی جدا شود. روش‌های فرآوری طلا متنوع هستند و شامل روش‌های فیزیکی مانند آسیاب کردن و جداسازی با استفاده از آب و مواد شیمیایی مانند سیانیداسیون می‌شود.
4. پالایش: در مرحله آخر، طلای خالص از سایر ناخالصی‌ها جدا شده و به صورت شمش یا قطعات کوچک تولید می‌شود.

انواع روش‌های استخراج طلا با استفاده از مواد شیمیایی

برای استخراج طلا از معادن، ابتدا باید سنگ‌ها را خرد کرده تا ذرات طلا آزاد شود و اندازه دانه‌ها کاهش یابد. سپس، با استفاده از یکی از روش‌های زیر، می‌توان طلا را تغلیظ کرد:

1. استخراج طلا با جیوه
   • جیوه قادر است طلا را حل کرده و آلیاژ به نام آمالگام تشکیل دهد. این آلیاژ بعداً حرارت داده می‌شود تا جیوه تبخیر شود و طلا خالص باقی بماند. این روش به دلیل خطرات زیست‌محیطی و سلامتی به ندرت استفاده می‌شود و در برخی مناطق ممنوع است.
2. استخراج طلا با سیانید
   • در این روش، سنگ‌های طلا ابتدا خرد و آسیاب می‌شوند. سپس پودر به دست آمده در محلول رقیق سیانید سدیم یا سیانید پتاسیم حل می‌شود. طلا از محلول به وسیله رسوب با گرد روی بازیابی می‌شود. این روش از دهه ۱۹۷۰ به طور گسترده استفاده می‌شود.
3. استخراج طلا با تیزاب سلطانی
   • طلا با اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک ترکیب شده و به صورت محلول در می‌آید. پس از حل شدن طلا، آن را فیلتر کرده و بازیابی می‌کنند. این روش نیاز به دقت و تجهیزات ایمنی دارد.
4. استخراج طلا با نیترات سدیم
   • نیترات سدیم می‌تواند به عنوان جایگزین اسید نیتریک در ترکیب با اسید هیدروکلریک استفاده شود. این روش ساده‌تر از روش استفاده از اسید نیتریک است و به همین دلیل، گاهی به کار می‌رود.
5. استخراج طلا با اسید کلریدریک
   • اسید کلریدریک به تنهایی قادر به حل کردن طلا نیست، اما وقتی با اسید نیتریک ترکیب شود، طلا حل می‌شود. سپس با اضافه کردن اوره و رسوب‌دهنده، طلا به صورت جامد جدا شده و بازیابی می‌شود.
6. استخراج طلا با سولفامیک اسید
   • این اسید معمولاً برای خنثی‌سازی محلول تیزاب سلطانی که شامل فلزات گروه پلاتین است، استفاده می‌شود.
7. استخراج طلا با سولفات آهن یا فرو سولفات
   • سولفات آهن برای رسوب دادن طلای محلول از محلول تیزاب سلطانی استفاده می‌شود. باید از سولفات آهنی استفاده کنید که به رنگ سبز بلوری باشد و در ظرف دربسته و دور از نور نگهداری شود.
8. استخراج طلا با اسید فرمیک
   • اسید فرمیک یک احیاکننده قوی برای بازیابی فلزات گرانبها مانند طلا و پلاتین است. این ماده معمولاً در گرید صنعتی در بازار موجود است.

این روش‌ها به طور کلی برای بازیابی طلا از مواد شیمیایی مختلف استفاده می‌شوند و هرکدام دارای ویژگی‌ها و نیازمندی‌های خاص خود هستند.

انواع روش‌های استخراج طلا از سنگ

برای استخراج طلا از سنگ‌ها، روش‌های مختلفی وجود دارد که بسته به نوع و ویژگی‌های سنگ، یکی از آنها انتخاب می‌شود. این روش‌ها شامل موارد زیر است:

1. جداسازی ثقلی: این روش بر پایه وزن و چگالی ذرات است و برای جداسازی ذرات طلا از دیگر مواد استفاده می‌شود.
2. سیانیداسیون: در این روش، از محلول سیانید برای حل کردن طلا و جدا کردن آن از دیگر مواد استفاده می‌شود.
3. جداسازی ثقلی-شناورسازی: این روش ترکیبی از جداسازی ثقلی و شناورسازی است که برای افزایش بهره‌وری استخراج طلا استفاده می‌شود.
4. شستشوی فلوتاسیون سیانید: این روش ابتدا با شناورسازی برای جدا کردن طلا از سنگ استفاده می‌شود و سپس با سیانید برای تصفیه نهایی.
5. شناورسازی تک: در این روش، از شناورسازی به تنهایی برای جدا کردن طلا از سنگ استفاده می‌شود.
6. جداسازی شناور-گرانشی: این روش ترکیبی از شناورسازی و جداسازی گرانشی است که برای سنگ‌های با ویژگی‌های خاص کاربرد دارد.
7. روش لیچینگ هیپ: در این روش، سنگ‌های خرد شده روی تپه‌های مخصوصی پخش می‌شود و با استفاده از محلول‌های شیمیایی، طلا استخراج می‌شود.
8. ادغام منفرد: این روش معمولاً برای استخراج طلا از منابع خاص استفاده می‌شود که نیاز به فرآیندهای ویژه‌ای دارند.

این روش‌ها، روش‌های متداولی هستند که در کارخانه‌های فرآوری طلا استفاده می‌شوند و هر کدام به تناسب نوع سنگ و شرایط خاص خود، کاربرد دارد.