hr en
Telefon: +385 (0)48 280 804 | Fax: +385 (0)48 280 803 | E-mail: info@kletus.hr

Postupci proizvodnje zlata

Postupci za dobivanje zlata iz ležišta elementarnog zlata mogu se svrstati u postupke ispiranja, kojima se uklanja jalovina od metalnog zlata ispiranjem strujom vode, i u postupke izluživanja, kojima se zlato selektivno izdvaja iz rude. Ispiranje je jednostavna inačica taloženog koncetriranja i primjenjuje se samo na naplavljena ležišta. Izluživanje je primjenjivo i za naplavno i za gorsko zlato, a obuhvaća različite proizvodne procese kao što su amalgamacija i cijanizacija.

Proizvodnja zlata kao sporednog proizvoda pri istaljivanju i rafinaciji neplemenitih metala, poglavito olova i bakra, također je važan postupak za njegovo dobivanje.

Zlato se gotovo uvijek dobiva zajedno sa srebrom, i to u obliku slitine (Dore-metal).

 

Ispiranje

Najstariji je i primitivan način dobivanja zlata ispiranje i njime se iskorišćuje samo dio zlata iz nalazišta. Usitnjeno zlatonosno stijenje i pijesak razmulje se vodom, pri čemu se zlatna zrnca i ljuščice, zbog svoje velike gustoće, slegnu brže od jalovine. Najednostavnije je ispiranje u tavama. Primjenjivo je samo u naplavnim ležištima s prilično velikom koncetracijom metalnog zlata. Ispiranje u žljebovima temelji se na ispiranju pijeska ili šljunka strujom vode koja teče niz nakošene drvene valove sa zaprekama na njihovu dnu gdje se zaustavlja zlato. Legendarno zlatno runo bila je vjerojatno ovčja koža s runom koja je služila za sakupljanje zlata na taj način. Hidraulično rudarenje može se primijeniti samo u naplavnim ležištima, i to obično u svezi s ispiranjem u žljebovima. Snažnim vodenim mlazom razbija se i usitnjuje zemljani materijal koji sadrži zlato i ispire se strujom vode u žljebove. Jaružanje zlata često je najekonomičniji postupak za rad sa zlatonosnim pijeskom ili šljunkom u kojima je količina zlata vrlo malena. U tu svrhu služi gliboder, brod sličan teglenici plitkog gaza, s uređajem za iskapanje na pramčanom dijelu, a za izbacivanje prerađenog materijala na krmi. U sredini je broda strojni pogon kojim se upravlja jaružalom, te sustav žljebova u kojima se šljunak obrađuje radi dobivanja zlata.

 

Izluživanje

Poznato je pet postupka za izluživanje zlata, od kojih se neki više ne primjenjuju zbog ekonomskih ili ekoloških razloga. Prije nego što je razvijena cijanizacija, najvažniji je postupak ekstrakcije zlata iz ruda bila amalgamacija. Taj se postupak danas još provodi, obično u vezi sa cijanizacijom.

Amalgamacija je jednostavan, iako ne osobito učinkovit postupak za dobivanje zlata iz naplavnih ležišta ili iz iskopanih ruda. To je fizikalni proces u kojem je zlato sa živom stvara amalgam, a poslije se živa ukloni destilacijom. Tipični se uređaj za amalgamaciju sastoji od drobilice za rudu i bakrenih ploča prevučenih tankim slojem žive. Zdrobljena se ruda miješa s vodom i pretvara u kašu koja oplakuje bakrene ploče. Jedanput dnevno ili jednom u dva dana ploče se uklanjaju, a amalgam koji nije duboko prodro u bakar odvaja se struganjem, stavlja u lonce i zagrijava. Oslobođena se živa kondenzira i vraća u proces, a zlato zaostaje u obliku Dore-metala. Amalgamacijom se zlato ne može potpuno ekstrahirati iz rude, pa se ona obično primjenjuje prije nego se ruda podvrgne cijanizaciji, jer se pojednostavnjuje i pojeftinjuje smanjujući količinu zlata koju je potrebno na taj način ekstrahirati.

 

Klorinacija

Klorinacija je postupak kojim se elementarno zlato pomoću vlažnog klora prevodi u zlatni (III) klorid topljiv u vodi. Spoj se zatim vodom izluži iz rude, a zlato se iz otopine istaloži reducirajućim agensom. Tim se postupkom ne može ekstrahirati prisutno srebro, te ako ga je u rudi mnogo, treba izlužiti otopinom natrijeva tiosulfata. Nekada je klorinacija bila mnogo u upotrebi, ali je danas istisnuta cijanizacijom. Ekološki razlozi također sprečavaju primjenu toga postupka.

 

Brominacija

Brominacija se nije nikada mnogo upotrebljavala, iako brom s metalnim zlatom ili teluridnim mineralima zlata reagira neusporedivo snažnije od klora. Razlog male upotrebe tog postupka je visoka cijena broma.

 

Cijanizacija

Cijanizacija je najvažniji postupak za ekstrakciju zlata iz ruda. Postupak su 1887. godine razradili J. S. MacArthur, R. W. Forrest i W. Forrest u Glasgowu, te se otada uvelike primjenjuje u većini zemalja koje proizvode zlato. Tako se iz rude može izlužiti do 95% metalnog zlata. Primjeni li se uz cijanizaciju i amalgamacija može se ekstrahirati i do 97% zlata. Ponekad je rudu potrebno podvrgnuti prethodnoj metalurgijskoj odradi kao što je flotacija ili prženje. U cijanizacijskom postupku zlatna se ruda mrvi u drobilicama i dalje usitnjuje mokrim mljevenjem, obično u kugličnim mlinovima. Krupniji materijal može se zatim odvojiti i dalje obraditi amalgamacijom, a sitniji se materijal finoće mulja ugusti u dekantatorima do udjela vode od 50.60% te izlužuje u agitatorima s 0,1.0.25%-tnom otopinom kalijeva ili natrijeva cijanida. Mulju se obično dodaje vapno da bi se kontrolirao pH i smanjili štetni učinci nekih minerala, posebno sulfida bakra, željeza, antimona, i arsena, koji troše cijanid i kisik, te uzrokuju slabe prinose zlata. Izlužuju se uz snažno miješanje mulja kroz koji se propuhuje stlačeni zrak. On omogućuje da se zlato prevede u otopinu kao kompleksni cijanid.

4 Au + 8 CN- + O2 + 2 H2O- 4(Au(CN)2)-+4OH- (1)

Da bi se zlato u potpunosti otopilo, potrebno je kontinuirano miješanje uz prozračivanje mulja u trajanju do 50 sati. Cijanidna se otopina odjeljuje od čvrstog ostatka filtriranjem ili protustrujnim dekantiranjem, a zatim se propušta kroz vakuumske komore i odzračuje (Croweov postupak). Mulj zaostao nakon procjeđivanja suspenzije praktički više ne sadrži zlato.

Sirovo se zlato iz zlatnog amalgama dobije uklanjanjem žive destilacijom, dok se cijanidnom lugu dodaje cink u prahu, pri čemu se sirovo zlato istaloži.

2(Au(CN)2)-+(Zn(CN)4)2-+2Au

Nastali mulj, koji uz srebro, neke neplemenite metale i druge primjese sadrži mnogo zlata, odvaja se u prešama za cijeđenje od cijanidne otopine, koja se crpkama vraća u proizvodni proces. Pogače od mulja suše se u pečima za prženje, pri čemu se oksidiraju neplemeniti metali. Osušeni se materijal zajedno s talioničkim dodacima za stvaranje troske stavlja u lučnu peć. Taljenjem, koje traje oko dva sata, ukloni se najveći dio primjesa iz zlatnog mulja vezanjem u trosku, nakon čega se sirovo zlato lijeva u poluge teške 12,5 kg. Zlatne se poluge šalju u rafineriju na dalju obradbu.

 

Bromocijanizacijski postupak

Jedna od preinaka cijanizacijskog postupka, koja je imala nekog uspjeha, temeljila se na dobroj i brzoj topljivosti zlata u otopini natrijeva cijanida koja sadrži cijanogen-bromid, CNBr. To je koristan oksidirajući agens pri primjeni kojeg se vrijeme dodira između rude i otapala mora ograničiti da bi se spriječilo preveliko otapanje primjesa. Upotrebljava se također za izluživanje zlata iz teluridnih minerala. Cijanogen-bromid je, međutim, prilično skup i u vodi slabo postojan reagens.

 

Dobivanje zlata kao sporednog proizvoda

Male se količine zlata, srebra i plemenitih metala nalaze u mnogim metalnim rudama, u prvom redu u rudama bakra i olova. Oni slijede osnovni metal (npr. olovo ili bakar) tijekom talioničke preradbe, a pri njegovoj se rafinaciji dobivaju kao sporedni proizvodi.

Zbog postroženih pravila i propisa za zaštitu okoliša posljednih se godina traže mogućnosti da se cijanid za izluživanje zamijeni manje štetnim i opasnim reagansima. Jedna od vrlo studiranih i primjenjivanih reakcija uključuje tioureu u kiseloj sredini s trovalentnim željezom kao oksidansom. U usporedbi sa cijanizacijom proces je brz, a zlato se pritom ne pasivira. Glavni je nedostatak postupka visoka cijena i neotpornost tiouree prema hidrolizi i oksidaciji u uvjetima izluživanja. Drugi se potencijalni reagensi klorid, tiocijanat i polisulfidi. Očekuje se da će tiocijanati u budućnosti biti važni u mogućim procesima kombiniranog izluživanja zlata i urana.