فهرست مطالب
طلا(GOLD). 1
مقدمه.. ۱
۱- تاریخچه طلا.. ۳
۲- خواص….. ۱۱
۱-۲ فیزیکی… ۱۱
۲-۲- خواص شیمیایی… ۱۳
۳- کیمیاگری… ۱۷
۱-۳ کیمیاگری در قدیم.. ۱۷
۲-۳ کیمیاگری جدید.. ۲۳
۴- توزیع جغرافیایی ذخایر طلا.. ۲۴
۱-۴ میزان فراوانی… ۲۴
۲-۴ ذخایر طلا.. ۲۵
۱-۲-۴- ناحیه طلای وایت واتر رزاند آفریقای جنوبی… ۲۵
۲-۲-۴- معادن طلای ایران… ۲۸
۵- تشکیل کانی ها. ۳۰
۱-۵- مقدمه.. ۳۰
۲-۵- انواع کانی ها. ۳۱
نحوه تشکیل کانی های اولیه.. ۳۲
۱ – کانی های مرحله اولیه ماگمایی… ۳۳
۲- پگماتیت ها. ۳۳
۳- پنوماتولیت ها. ۳۳
۴- کانسارهای هیدوترمال.. ۳۵
۱- فرآیندهای هوازدگی… ۳۶
۲- فرآیندهای رسوبی… ۳۷
۶- کانی های دگرگونی… ۳۷
۱-۶- ژئو شیمی طلا.. ۳۷
۲-۶- کانی شناسی… ۳۸
۳-۶ منشأ طلا.. ۴۲
۴-۶ انواع ذخایر طلا.. ۴۴
۱-۴-۶- رسوبات طلا.. ۴۴
۱-۱-۴-۶- پیدایش ذخایر پلاسر طلا.. ۴۶
۲-۴-۶- طلا در رگه های کوارتز.. ۴۹
۳-۴-۶- ترکیبات طلا دار. ۴۹
۱-۳-۴-۶- تلوریدهای طلا.. ۴۹
کالاوریت Calaverite. 50
سیلوانیت Sylvanite. 51
کرنریت Krennerite. 52
پتزیت petzite. 52
2-3-4-6- دیگر ترکیبات معدنی طلا دار. ۵۳
اور و ستیبیت Aurostibite , AuSb2. 53
4-4-6- طلا در کانی های فلزات دیگر.. ۵۳
۷- اکتشافات معادن طلا.. ۵۵
۱-۷ مقدمه.. ۵۵
۲-۷- معیارهای پی جویی (propection) و اکتشاف (Exploration) طلا.. ۵۷
۱-معیارهای آب و هوایی… ۵۷
۲- معیارهای سنی… ۵۷
۳-معیارهای ساختمانی… ۵۸
۴- معیارهای کانی شناسی… ۵۸
۵- معیارهای ژئو شیمیایی… ۵۸
۶ معیارهای ژئومورفولوژیکی… ۵۹
۸- تعیین عیار نمونه معدنی طلا.. ۵۹
۱-۸- آنالیز کمی نمونة معدنی طلا.. ۶۰
۱-۱-۸ تجزیه حرارتی (Fire Assay). 60
2-1-8- تعیین مقدار طلا بادستگاههای اسپکتر و فتومتر ( جذب اتمی). ۶۱
۱-۲-۱-۸ تعیین مقدار طلا با حل کردن نمونه در تیزاب سلطانی و آنالیز با دستگاه جذب اتمی ۶۱
۲-۲-۱-۸ انحلال طلا با سیانیر و آنالیز آن با دستگاه جذب اتمی… ۶۲
۴-۱-۸- اندازه گیری طلا به روش حجمی ( تیتراسیون) – پدومتری… ۶۴
۲-۸ آنالیز کیفی نمونة معدنی طلا.. ۶۶
۱-۲-۸ سولفید هیدروژن H2S:. 67
2-2-8 آمونیاک NH4OH :. 67
3-2-8 احیا کننده ها. ۶۸
۴-۲-۸ هیداکسید سدیم NaoH :. 69
5-2-8 مصرف پارادی متیل آمینو بنزیلیدین ردانین : C12H12N2OS2. 69
9- روشهای استخراج طلا.. ۷۱
۱-۹ مقدمه:. ۷۱
۲-۹ استخراج ذرات طلا با استفاده از فنون طلا شویی (Flushing). 72
1-2-9 لاوک یا تشت طلاشویی (Goid pan). 73
2-2-9 گهواره طلاشویی (miners Cradie). 74
3-2- 9 بند یا سرهای تخته ای (Sluice Box). 75
4-2-9 دستگاه لاروب (The Dredge). 78
3-9 روش ملغمه کردن (The amalgamtion process). 79
4-9 روش کلریناسیون (chlorination). 81
5-9 استخراج طلا به روش سیانوراسیون (Cyanidation). 82
1-5-9 تاریخچه :. ۸۲
۲-۵-۹ مکانیزم حلالیت طلا در محلولهای سیانید.. ۸۴
۳-۵-۹ عوامل مؤثر در حلالیت طلا در محلولهای سیانیدی… ۸۶
۱-۳-۵-۹ تأثیر غلظت سیانید و اکسیژن… ۸۶
۲-۳-۵-۹ تاثیر غلظت یون هیدروژن… ۸۹
۳-۳-۵-۹ تأثیر حرارت… ۹۱
۴-۳-۵-۹ تأثیر نور و سطح… ۹۱
۵-۳-۵-۹ تأثیر همزدن محلول.. ۹۱
۶-۳-۵-۹ تأثیر یونهای خارجی… ۹۲
۴-۵-۹ پیچینگ سیانیدی طلا.. ۹۴
۵-۵- ۹ بازیابی طلا از محلولهای سیانیدی… ۹۵
۱-۵-۵-۹ ترسیب طلا از محلول سیانیدی با استفاده از فلز روی (Zn). 95
2-5-5-9 جذب طلا ازمحلول سیانیدی با استفاده از کربن فعال.. ۹۹
مکانیزم جذب سطحی… ۱۰۰
روش کار. ۱۰۰
۷-۹ فرآیند تیواوره برای استخراج طلا.. ۱۰۴
مقدمه
برای قرن ها، طلا به ویژگی های منحصر به فرد، نایابی، زیبایی، و عدم فناپذیری، مورد توجه همیشگی انسانها بوده است. کشورها طلا را به عنوان ذخیره ثرونت ووسیله ای برای تبادل معاملاتیپذیرفته اند و افراد برای کسب اطمینان از تغییرات و عدم ثبات پولهای کاغذی، همواره بدنبال خرید و ذخیره طلا بوده اند. در حال حاضر، معاملات طلا بجای شیوه های سنتی استفاده از شمش، سکه و جواهرات، در بازارهای بورس بین المللی صورت می گیرد. قراردادهای سلف خرید و فروش طلا، از ابزارهای معاملاتی با ارزش هستند که تولید کنندگان تجاری و مصرف کنندگان طلا از آنها استفاده می کنند.
طلا در طبیعت به صورتهای مختلفی یافت می شود: در ترکیبات نقره و سرب، رگه های کوارتز، طلای بستر رودخانه و یا به همراه سولفیدها، در آب شور مقادیر قابل توجهی طلا یافت می شود اما استحصال آن مقرون به صرفه نیست.
تلاشهای اولیه برای کسب طلا از هنگام اولین سفر دریایی کریستلف کلمب صورت گرفت. از سال ۱۴۹۲ تا ۱۶۰۰، کشورهای آمریکایی شمالی و جنوبی و جزایر واقع در کارائیب بیشترین میزان استخراج طلا را داشتند و معاملات تجاری عمدتا توسط این کشورها انجام می شود. در اواسط قرن ۱۷، کلمبیا، پرو، اکوادور، پاناما، و جزایر اطراف آن بیش از ۶۱% از طلای کشف شده جدید را در اختیار گرفتند. در قرن ۱۸، این کشورها ۸۰% طلای جهان را عرضه می کردند. پس از اکتشاف طلا در کالیفرنیا در سال ۱۸۴۸، آمریکای شمالی به عنوان بزرگترین تولید کننده و عرضه کنده طلای جهان شناخته شد. از سال ۱۸۵۰ تا ۱۸۷۵ مقدار اکتشاف طلا در جهان از ۳۵۰ سال گذشته آن، بیشتر شد و در سال ۱۸۹۰، رگه های یافت شدة طلا در آلاسکا و یونان مهمترین منابع طلا شناخته شدند و تنها اندک زمانی پس از آن، طلا در آفریقا کشف شد و امروزه، بزرگترین تولید کنندگان طلا : آفریقای جنوبی، ایالات متحده آمریکا، استرالیا، کانادا، چین، اندونزی و روسیه هستند.
ایلات متحده آمریکا، اولین نقش رسمی مبادلاتی طلا به عنوان پولرا در سال ۱۷۹۲ اجرا کرد و کنگره پشتوانه پول کشور را با دو فلز طلا و نقره تعیین نمود. طی رکود بزرگ اقتصادی در دهه ۱۹۳۰، بیشتر کشورها برای تثبیت بیشتر وضعیت اقتصادی، پول خود را از طلا جدا کردند، بار دیگر، در سال ۱۹۴۴ طلا به سیستم پولی بازگشت و آن زمانی بود که معاهده (Bertton Woods) ارزش پول کاغذی کشورهای جهان را با دلار آمریکا تعیین کرد که خود دلار نیزپشتوانه طلا را بخود گرفت. این معاهده تا سال ۱۹۷۱ پایدار بود و سرانجام نیکسون، رئیس جمهور وقت آمریکا، بالغو این قرارداد، به تسلط طلا بر دلار پایبان دادژ در حال حاضر، قیمت طلا به صورت آزاد و با چرخه عرضه و تقاضا تعیین می شود و عوامل سیاسی و اقتصادی در تغییر است قیمت آن نقش دارند.
طلا یکی از کالاهای تجاری حساس و حیاتی است. از ویژگی های این فلز قیمتی می توان به این موارد اشاره کرد: بهترین هدایت کننده الکتریسیته، مقاومت بسیارزیاد در مقابل خوررگی و نیز یکی از مواد پایه که در ترکیبات شیمیایی و ابزارهای جدید مورد استفاده قرار می گیرد.
در حال حاضر طیف وسیعی از شرکتهای معدنی، تولید کنندگان، بخشهای صنعتی و مصرف کنندگان در معاملات طلای بازارهای بورس جهانی فعالیت دارند و از آنجایی که بطور سنتی، طلا ثروت و سرمایه محسوب می شود، بسیار از سرمایه گذاران اقدام به تبدیل بخشی از سرمایه های خود به این فلز گرانبها و خرید و ذخیره آن می نمایند.
۱- تاریخچه طلا
طلا اولین عنصری است که انسانها تحت عنوان فلز آنرا شناختند. در اواخر عصر حجر و آغاز قرن نو سنگی ( عصر حجر جدید neolithic ، ۸۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح) آب وهوای جهان تا حد زیادی تغییر کرد. نواحی زیادی خشک شدند، و ناگزیر به ایجاد اقامتگاههای دائمی در اطراف رودخانه هایی مثل فرات، دجله و نیل گشتند. اولین یافته های باستانشناسی که به مصر باستان و بین النهری باز می گردد، حکایت از آن دارد که سومریان در ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد در آنجا مقیم بودند. یافته های مهمی نزدیک وارنای جدید، mosern Varna در کرانة سواحل دریای سیاه در بلغارستان به دست آمده است. ابتدا از طلا در مذهب هنر و Insian Vedanta (1000 سال قبل از میلاد) و نوشته های هرودوتوس Herodotus (484- 425 سال قبل از میاد) و وصیت نامه های قدیم (۱۰۰۰ سال قبل از میلاد) نام برده شد.زمان قبل از میلاد مسیح مصر اصلی ترنی کشور دارندة طلا بود و این وضع را تا ۱۵۰۰ قبل از میلاد حفظ کرد. تولید طلا در ۱۳۰۰ سال قبل از میلاد به حد اعلاء خود رسید. در آن زمان اولین قوانین تولید طلا با مجوز انحصاری فرعون وضع شد. در ۲۷۰۰ سال قبل از میلاد از حلقه های طلا به عنوان پول استفاده می شد؛ اولین سکه های طلا در ۶۰۰ سال قبل میلاد به ظهور رسید.
منشاء طلای استفاده شده توسط مصریان نامشخص است. بخش عمدة آن به نظر می رسد از حبشه در مصر باستان آمده باشد اما مقادیر قابل توجهی در پی سفرهای مکرر به پونت“Punt”وارد شد. ایالات حاص بهرهمند از طلا در مصر بر روی کشورهای همسایه اثر گذاشتند. کشور او فیرophir ذکر شده توسط حضرت سلیمان که در قرن ۱۰ قبل از میلاد بر اسرائیل حکومت می کرده، به عنوان منشاء طلا می تواند معادل پونت باشد. اما هندوستان غیر ممکن است فروشنده و عرضه کننده بوه باشد. تجارت طلای مصریان بخصوص تحت انگیزة دریانوردی فینیفیه ای ها و رومی ها توسعه یافت. گرچه مصر اصلی ترین کشور ارائه دهندة طلا تا تقریباً یکسال قبل از میلاد بود، با این همه طلا در مناطق دیگری همچون هندوستان india، ایرلند Ireland ، بوهمیا Bohemia ، کوههای کارپاتیان، Carpathian Mountains ، گاال Gaul در Iberian peninsula و caucasus پیدا و استفاده می شد.
حتی در زمانهای قدیم مالکیت طلا از حاکمی به حاکم دیگر از راه فتح منطقه و مجموعة قبایل تغییر می کرد. الکساندر، Alexander بزرگترین مالک طلای هند و نیز بخشهای مهمی از گنج فراعنه بود. رومیها فلز کمی در نواحی خود داشتند اما سفرهای نظامی آنها مقادیر زیادی را به صورت غنیمت جنگی برای آنها به ارمغان آورد؛ آنها همچنین از ثروت های معدنی کشورهای تحت سلطه به خصوص اسپانیا که بش از ۴۰۰۰۰ برده در آن به معدنکاری گمارده شده بودند بهره برداری می کردند. تجمع شمش ها و سکه های طلا به مقدار وسیعی رسید. سپس، طلای بیشتری برای کالاهای تجملاتی استفاده شد و در پایان امپراطوری رم کاهش طلا پدیدار گشت.
با ظهور مسیحیت در اروپ در زمان قرون وسطی تلاش برای یافتن طلا کاهش یافت. علاوه بر این، تا آغاز قرون وسطی هیچ قدرت سیاسی غالبی برای سازماندهی تولید طلا در مقایس زیاد وجود نداشت. در اروپا تنها رسوبات کوههای Alps, Carpathians , Sudeten اهمیت داشتند خارج از اروپا طلا در هند، ژاپن و سیبری تولید می شود.
در پی کشف آمریکای جنوبی توسط اسپانیائیها در اواخر قرن پانزدهم، آنها مقادیر قابل توجهی طلا را از این جهان جدید به اروپا منتقل کردند. اگر چه فاتحان، صنعت معدنکاری عظیمی را در آمریکای مرکزی تأسیس کردند، اما تلاشهای آنا برای افزایش تولدی طلا با موفقیت همراه نبود؛ اکثر یافته ها متشکل از نقره بود. این امر تا کشف رسوب در بریل ادامه داشت، در برزیل افزایشا قابل تومجه تولید طلا گزارش شد. این رسوبات از سال ۱۷۲۵ تا حدود ۱۸۰۰ استخراج شد.
بعد از حدود سال ۱۷۵۰ طلا درمقیاس زیادی در گل و لای های شرقی کوههای اورال استخراج شد. در سال ۱۸۴۰، طلای رسوبی در سیبری کشف شد. رسوبات روسیه توسط سزار، Czars و مالکان زمین که باید مالیاتهایشان را با طلا بپردازند استخراج گردید. روستها تقریباً یک پنجم محصول طلای جهان را تولید کردند این نسبت تا به امروز حفظ شد.
کشف طال در کالیفرنیا در سال ۱۸۴۸ تولید طلا را تا حد زایدی افزایش داد. قوانین خاص در بخشهای غری ایالات متحده وضع شد که به معندنکاران خصوصی حق مسلی را در مورد معادن می داد. این ضوع ادامه داشت تا وقتی که رسوبات طلا در استرالیای شرقی (۱۸۵۱)، نوادا Nevada (1859)، کلرادو (۱۸۷۵)، آلاسکا (۱۸۸۶)، نیوزیلند و استرالیای غربی (۱۸۹۲)، و کانادای غربی ( ۱۸۹۶) یافت شد. به هر حال، این رسوبات خیلی زود اهمیت خود را از دست دادند.
قوی ترین انگیزه ها مستعد تولید طلا بود بواسط اکتشاف میادین طلا در “وایت واتر زراند”، Wit watersrand در آفریقای جنوبی در سال ۱۸۸۵، این رسوب بسیار غنی ظاهراً استخراج بهتری را در آینده تخمین می کمند. طلای آفریقای جنوبی خیلی زود در بازا جهانی جای خود را به دست آورد. محصول به طور متناوب افزایش یافت به جز در زان جنگ بوئر Boer war (1902- 1899) که این امر مدتی متوقف شد. در دهة ۱۹۷۰ تولید طلا در آفریقای جنوبی و بقیه جهان تثبیت شد. امروزه در آنجا بیشتر از ۳۰۰۰۰۰نفر برای تولدی طلا گمارده شده اند. کشف رسوبات زیاد طلا در برزیل در دهة هفتاد فعالیت های پیش بینی کننده ای را به وجود آورد مراکز جدید تولید Sierra pelada در برزیل، کانادا، استرالیا، و نزوئلا و New Guinea(ok tedi ) ایجاد گردید که موج تغییر عمده ای در توزیع جغرافیایی محصول طلای جهانی شد.
معدن طلا در غنا Ghana (gold Coast) تنها برای بازی کردن یک نقش در قرن بستم آغاز شد. با این همه، رسوبات پیش از قرون وسطی شناخته شده بودند. تولید طلا در زیمباوه و بخش شرقی علفزارهای آفریقای جنوبی حد متوسطی را بوجود می آورد اما نه مقدار معینی در تلوید کلی آفریقای جنوبی.
کل محصول طلا در عهد عتیق در حد ارزیابی شده، تقریبی است. نزدیک سقوط امپراطوری رم این محصول تقریباً ۱۰۰۰۰t بود. رقم کل تولید t 3000-2000 را برای قرون وسطی در نظر گرفته اند. قبل از کشف آمریکا، تولید سالانة جهانی به حدود t 5رسید.
تولید سالانه به t10 در سال ۱۷۰۰ رسید و در سال ۱۸۰۰ به t15 و در سال ۱۸۴۸به t40 افزایش یافت. تا اینکه رسوبات کالیفرنیایی کشف شد. اوایل ۱۸۵۲، بیش از t/a 200 استخراج شد اما تولید به تدریج تا سال ۱۸۹۰ کاهش یافت. پس از آن، میزان خروجی زیاد معادن آفریقای جنوبی تولید سالانة جهانی را در سال ۱۹۰۴ به t500، در سال ۱۹۰۷ به t700 و در سال ۱۹۳۶ به t1000 رسانید. این رقم به t1700 رسیده که کشورهای بلوک غرب نیز در آن به مقدار t300 سهم دارند.
تولید طلای کل جهان تا به امروز t105 افزایش یافته است. بیشاز یک سوم طلای موجود توسط بانکهای مرکزی ملل صنعتی غربی به عنوان پول رایج نگهداری می شود. حتی سهم بزرگتری در دست بخشهای خصوصی است، و مقدار زیادی از آن به شکل جواهرات می باشد. کراگراندها krugerrands تنها t2000 به حساب می آیند و مقادیر کمتری در صنعت به گردش خد ادامه می دهند سهم بخش خصوصی در تولید کل تا به امروز میان آفریقای جنوبی (%۴۰)، ایالات متحده (%۱۵) امپراوریهای قدیمی(%۱۰)، بریتانیای قدیم(%۱۰)، استرالیا(%۱۰) و کانادا(%۵) تقسیم می شود.
در عهد عتیق، دانه های طلا به شستن سینگهای کف رودخانه به دست می آمد که کار سختی برای رسیدن به مطلوب بوده از ۳۹۰۰ سال قبل از میلاد طلای رسوبی به تکه های بزرگتری ذوب شد. مصریان باستان ابتدا به دنبال استخراج سنگهای طلا بودند. خرد کردن سنگها و شستشو اغلب بر عملیات حرارتی تقدم دارد.
آنالیز یافته های باستانشناسی حاکی از آن است که در مصر جداسازی طلا از نقره و مس احتمالاً تا اوایل ۲۰۰۰ قبل میلاد امکان پذیر بود. با گداختن مواد به همراه نمک نقره جدا شده و کلرید نقره به دست می آمد. آلیاژ طلا – نقره طبیعی، electrum magicurn به اجزاء خود تجزیه شد. گرفتن مس بصورت سرباره با افزودن سرب به دنبال گرفتن فلز با ارزش از سرب، Cupellation روشی آشناست.
در اسپانیا، رومیان روش استخراج سریع را ابداع نمودند که در آن جرمهای عظیم سنگها از ارتفاعی پرت شده، خرد می شد و سپس با جریانهای آب حرکت داده می شد. ملغمه کردن، Amalgamation احتمالاً از آن زمان به وجود آمد، زیرا آن اولین بار در مقاله ای ردر قرن یازدهم بعد از میلاد عنوان شد. در قرون وسطی، ذوب با سرب و گرفتن فلز از سرب پیشنهاد شد. دستگاههای سنگ شکن آبی نیز برای نرم کردن سنگ معدن معرفی شد و معندکاران پردازش سنگهای طلای حاوی آرسنیک را با روش تشویه ، Roasting آموختند.
کیمیاگران تلاش کردن تا طلا را با تغیر فلزات پایه بسازند. این امر میسر نشد تا پایان قرن هجدهم که مفهوم کلی آن غلط اعلام شد و این نظریه رد گردیده به هرحال، این تلاشها منجر به در ک هرچه بهتر فرآیندهای شیمیایی تا آغاز علوم طبیعی واقعی گردید.
قرن هفدهم شاهد کشف تصفیه طلا، inquartation،یعنی جداسازی طلا ونقره با اسید نیتریک و Affination، یعنی جدا سازی توسط اسید سولفوریک بود. با پیشرفت صنعت در قرن نوزدهم روشهای جدیدی جای روشهای قدیم را گفرتند اما برخی از روشهای قدیم هنوز هم حائز اهمیت هستند. تولید طلا به عنوان محصول فرعی فرآیندهای متالورژیکی دیگر ( مثلاً تصفیة مس، روی و سرب) نقش بسیار مهمی را در آلمان بازی می کرد. در سال ۱۸۶۳، روش کلری کردن، chlor ination پلتنر، plattners موفق به تصفیة طلا با گارکار گردید.
تصفیه با الکترولید طبق WoHL WILL در سال ۱۸۷۸ ارائه گردید. و هنوز هم برای تمام طلاهای تصفیه شدة عیار ۹۹۹۵ و ۹۹۹۹ استفاده می شود. از سال ۱۸۸۸، لیچینگ سیایندی مزایای اقتصادی سنگهای وایت واترزراند را ممکن ساخت چرا که این سنگها انعطاف پذیری کمتری را نسبت به روشهای دیگر داشتند و این به خاطر توزیع خلوص طلا بود. از سال ۱۹۷۰، لیچینگ سیانیدی جای خود را به فرآیند کربن در پولپ Carbon- in- pulp proces (GIP) داد که با تصفیة پودر سنگ لیچ شده انجام می گرفت، اخیراً مشکلات اکولوژیکی ناشی از شستشوی سیانیدی به خاطر واکنش سیانیر در فاضلاب ها با پراکسیدهیدروژن بروز نمده است.
گسترش تولید طلا در رزوگارا اخیر به خاطر مکانیزه شدن انتقال سنگ معدن و بهره برداری از آن است. در آمریکای جنوبی، استخراج دستی سنگهای معدن دوباره انجام می گیرد این سیاستگذاری معیارهایی همچون اشتغالزایی، ایجاد شغل برای ۵۰۰۰۰۰نفر را تحت تأثیر قرار داده استخراج با حلال به عنوان روشی جید دبرای تصفیة موثر و سریع طلا، مورد تحقیق و بررسی است…
(( برای دانلود کلیک کنید ))
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
