Geológie

Zlato: História používania, ťažba, vyhľadávanie, analýza a výroba

Posted on
Autor: Laura McKinney
Dátum Stvorenia: 8 Apríl 2021
Dátum Aktualizácie: 16 Smieť 2024
Anonim
Zlato: História používania, ťažba, vyhľadávanie, analýza a výroba - Geológie
Zlato: História používania, ťažba, vyhľadávanie, analýza a výroba - Geológie

Obsah


Egyptské zlato: Remeselníci starovekých civilizácií používali zlato bohato pri zdobení hrobiek a chrámov a v Egypte sa našli zlaté predmety vyrobené pred viac ako 5 000 rokmi. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Akhilesh Sharma.

Použitie zlata v starovekom svete

Zlato bolo medzi prvými ťaženými kovmi, pretože sa bežne vyskytuje vo svojej pôvodnej podobe, to znamená, že sa nekombinuje s inými prvkami, pretože je krásne a nezničiteľné, a preto sa z neho dajú zhotoviť vynikajúce predmety. Remeselníci starovekých civilizácií používali zlato bohato pri zdobení hrobiek a chrámov a v Egypte sa našli zlaté predmety vyrobené pred viac ako 5 000 rokmi. Za zmienku stoja najmä zlaté predmety, ktoré objavili Howard Carter a Lord Carnarvon v roku 1922 v hrobke Tutanchamona. Tento mladý faraón vládol Egyptu v 14. storočí nl. Expozícia niektorých z týchto položiek s názvom „Poklady Tutanchamona“ prilákala viac ako 6 miliónov návštevníkov v šiestich mestách počas prehliadky Spojených štátov v rokoch 1977-79.


Hroby šľachticov v starobylej múzeu Mycenae neďaleko Nauplionu v Grécku, ktoré objavil Heinrich Schliemann v roku 1876, priniesli množstvo rôznych zlatých figurín, masiek, šálok, diadémov a šperkov, ako aj stovky ozdobených guličiek a gombíkov. Tieto elegantné umelecké diela vytvorili zruční remeselníci pred viac ako 3 500 rokmi.




Staroveké zlaté zdroje

Zdá sa, že staré civilizácie získali zásoby zlata z rôznych ložísk na Blízkom východe. Bane v oblasti Horného Nílu v blízkosti Červeného mora a v oblasti núbijskej púšte dodávali veľa zlata používaného egyptskými faraónmi. Keď tieto bane už nedokázali splniť svoje požiadavky, využili sa ložiská inde, pravdepodobne v Jemene a južnej Afrike.

Remeselníci z Mezopotámie a Palestíny pravdepodobne získali zásoby z Egypta a Arábie. Posledné štúdie bane Mahd adh Dhahab (čo znamená „Cradle of Gold“) v súčasnom kráľovstve Saudskej Arábie ukazujú, že zlato, striebro a meď sa z tejto oblasti získali za vlády kráľa Šalamúna (961 - 922 ° C).


Zlato v aztéckych a inckých štátnych pokladniciach v Mexiku a Peru bolo považované za pochádzajúce z Kolumbie, hoci niektoré boli nepochybne získané z iných zdrojov. Conquistadores drancovali poklady týchto civilizácií počas ich skúmania Nového sveta, a mnoho zlatých a strieborných predmetov bolo roztavených a vrhaných do mincí a tyčí, ničiacich neoceniteľné artefakty indickej kultúry.

Zlatá minca: Ako vysoko hodnotný kov sa zlato používalo ako finančný štandard a používa sa pri razení mincí tisíce rokov. Spojené štáty desať zlatých mincí dolára z roku 1850. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Brandon Laufenberg.

Zlato ako prostriedok výmeny

Národy sveta dnes používajú zlato ako prostriedok výmeny v peňažných transakciách. Veľká časť zásob zlata Spojených štátov je uložená v trezore depozitára Fort Knox Bullion Depository. Depozitár, ktorý sa nachádza asi 30 kilometrov juhozápadne od Louisville, Kentucky, je pod dohľadom riaditeľa mincovne.

Zlato v depozitári sa skladá z tyčí o veľkosti obyčajných stavebných tehál (7 x 3 5/8 x 1 3/4 palca), z ktorých každá váži asi 27,5 libier (asi 400 trójskych uncí; 1 trójska unca sa rovná asi 1,1 avoirdupois unci). Skladujú sa bez obalov v komorách trezora.

Okrem menového použitia sa zlato, podobne ako striebro, používa v šperkoch a príbuzných výrobkoch, elektrotechnických aplikáciách, zubnom lekárstve, leteckom a leteckom priemysle, umení a lekárskych a chemických odboroch.



Zlatá horúčka: Objav zlata v Spojených štátoch a na celom svete spustil množstvo zlatej horúčky. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Duncan Walker.

Regulácia a variabilita ceny zlata

Zmeny v dopyte po zlate a ponuke z domácich baní v posledných dvoch desaťročiach odrážajú zmeny cien. Keď USA v roku 1971 deregulovali zlato, cena sa výrazne zvýšila a v roku 1980 krátko dosiahla viac ako 800 dolárov za trójsku uncu. Od roku 1980 cena zostala v rozmedzí od 320 do 460 dolárov za trójsku uncu. Rýchlo rastúce ceny sedemdesiatych rokov povzbudili skúsených prieskumníkov a amatérskych vyhliadačov, aby obnovili svoje hľadanie zlata. Výsledkom ich úsilia bolo otvorenie mnohých nových baní v 80. rokoch 20. storočia, čo značne prispelo k rozšíreniu ťažby zlata. Prudký pokles spotreby v rokoch 1974 a 1980 bol spôsobený zníženými nárokmi na šperky (hlavné použitie kovového zlata) a investičné produkty, čo zasa odrážalo prudký nárast cien v týchto rokoch.

Zlaté nugety: Malé nugety zo zlata získané ryžovaním. Prospektori spracovali sedimenty s cieľom nájsť drobné nugety, ktoré predávajú alebo obchodujú so zásobami.

Vlastnosti zlata

Zlato sa nazýva „ušľachtilý“ kov (alchymistický výraz), pretože za bežných podmienok neoxiduje. Jeho chemický symbol Au je odvodený z latinského slova „aurum“. V čistej forme má zlato kovový lesk a je slnečné žlté, ale zmesi iných kovov, ako sú striebro, meď, nikel, platina, paládium, telúr a železo, so zlatom vytvárajú rôzne farebné odtiene od strieborno-bielej po zelenú a oranžovo-červené.

Čisté zlato je relatívne mäkké - má tvrdosť penny. Je to najkujnejšia a tvárná z kovov. Merná hmotnosť alebo hustota čistého zlata je 19,3 v porovnaní so 14,0 v prípade ortuti a 11,4 v prípade olova.

Znečistené zlato, ako sa bežne vyskytuje v ložiskách, má hustotu 16 až 18, zatiaľ čo pridružená odpadová hornina (hluchota) má hustotu asi 2,5. Rozdiel v hustote umožňuje koncentrovať zlato gravitáciou a umožňuje separáciu zlata od hliny, bahna, piesku a štrku rôznymi miešacími a zberacími zariadeniami, ako je zlatá panvica, kolíska a prepúšťací box.

Zlatá baňa v Nevade: Baňa Fortitude v Nevade vyprodukovala asi 2 milióny uncí zlata z ložiska lode v rokoch 1984 až 1993. Obrázok USGS.

Amalgám zlata

Ortuť (quicksilver) má chemickú afinitu pre zlato. Keď sa ortuť pridáva do materiálu obsahujúceho zlato, obidva kovy tvoria amalgám. Ortuť sa neskôr oddelí od amalgámu pomocou výplaty. Ťažba zlata a iných drahých kovov z ich rúd spracovaním s ortuťou sa nazýva amalgamácia. Zlato sa rozpúšťa v aqua regia, zmesi kyseliny chlorovodíkovej a dusičnej a v kyanide sodnom alebo draselnom. Posledne uvedené rozpúšťadlo je základom pre kyanidový proces, ktorý sa používa na získavanie zlata z rudy nízkej kvality.

Hydraulická ťažba hoblín v bani Lost Chicken Hill, neďaleko Chicken, Aljaška. Firehose odstreľuje východiskovú vrstvu sedimentu a odplavuje piesok, hlinu, štrk a častice zlata. Materiál sa potom spracuje na odstránenie zlata. Obrázok USGS.

Jemnosť, Karáty a Trójske unce

Stupeň čistoty prírodného zlata, drahých kovov (prútov alebo ingotov nerafinovaného zlata) a rafinovaného zlata sa uvádza ako obsah zlata. „Ryzosť“ definuje obsah zlata v dieloch na tisíc. Napríklad zlatá kocka obsahujúca 885 dielov čistého zlata a 115 dielov iných kovov, ako je striebro a meď, by sa považovala za jemnú 885. „Karat“ označuje podiel tuhého zlata v zliatine na základe celkom 24 dielov. 14-karátové (14K) zlato teda označuje zloženie 14 dielov zlata a 10 dielov iných kovov. Mimochodom, 14 K zlato sa bežne používa pri výrobe šperkov. „Karat“ by sa nemal zamieňať s „karátom“, jednotkou hmotnosti používanou pre drahé kamene.

Základnou jednotkou hmotnosti používanou pri obchodovaní so zlatom je trójska unca. Jedna trójska unca sa rovná 20 trójskym váham. V klenotníckom priemysle je spoločnou mierkou hmotnosť penny (dwt.), Ktorá zodpovedá 1,555 gramom.

Pojem "zlatom plnené" sa používa na opis šperkov vyrobených zo základného kovu, ktoré sú pokryté jedným alebo viacerými povrchmi vrstvou zliatiny zlata. Značka kvality sa môže použiť na zobrazenie množstva a rýdzosti zliatiny zlata. V Spojených štátoch nesmie byť na žiadnej značke kvality nalepený žiadny výrobok, ktorý má povlak zliatiny zlata menej ako 10 karátov. V niektorých krajinách sú povolené nižšie limity.

Žiadny výrobok, ktorý má časť zliatiny zlata menšiu ako jedna dvadsaťina hmotnosti, nemôže byť označený ako „naplnený zlatom“, ale výrobky môžu byť označené ako „valcovaná zlatá doska“ za predpokladu, že sú tiež uvedené pomery pomeru frakcie a jemnosti. Elektrolytické šperky, ktoré majú na významných povrchoch najmenej 7 milióntiny palca (0,18 mikrometrov), sa môžu označovať ako „galvanicky pokovované“. Hrúbky plátované menej, ako je táto, môžu byť označené ako „pozlátené zlato“ alebo „umyté zlato“.

Stavidlo na zlato: Prenosný zlatej priepusť. Baníci umiestnia stavidlo do potoka a ukladajú sedimenty do proti prúdu. Prúd transportuje sedimenty cez stavidlo a ťažké častice zlata sa ukladajú do stavidla. Jeden baník dokáže splaviť oveľa viac sedimentu ako cez zlatú panvicu. Autorské práva na obrázky iStockphoto / LeeAnn Townsend.

Tvorba primárnych vkladov zlata - Lode Gold

Zlato je na Zemi pomerne vzácne, vyskytuje sa však v mnohých rôznych druhoch hornín av mnohých rôznych geologických prostrediach. Hoci je zlato vzácne, geologické procesy sa sústreďujú na komerčné ložiská dvoch hlavných typov: ložiská (primárne) a plastické (sekundárne).

Lódiové ložiská sú cieľmi pre „hardrockového“ prospektora hľadajúceho zlato v mieste jeho uloženia z mineralizačných roztokov. Geológovia navrhli rôzne hypotézy, aby vysvetlili zdroj riešení, z ktorých sa v ložiskách ložiska zrážajú minerálne zložky.

Jedna všeobecne akceptovaná hypotéza navrhuje, že veľa ložísk zlata, najmä tých, ktoré sa nachádzajú v vyvrelých a sedimentárnych horninách, sa vytvára z cirkulujúcich podzemných vôd poháňaných teplom z telies magmatu (roztavená hornina) vnikajúcich do zemskej kôry vo vzdialenosti asi 2 až 5 kilometrov od povrchu. Aktívne geotermálne systémy, ktoré sa využívajú v niektorých častiach Spojených štátov na výrobu horúcej vody a pary, poskytujú moderný analóg pre tieto systémy ukladania zlata. Väčšina vody v geotermálnych systémoch pochádza z dažďov, ktoré sa pohybujú smerom nadol cez zlomeniny a priepustné vrstvy v chladnejších častiach kôry a bočne sa vtiahnu do oblastí zahrievaných magmou, kde sa cez zlomy tlačia smerom nahor. Pri zahrievaní vody rozpúšťa kovy z okolitých hornín. Keď sa zahrievané vody dostanú do chladnejších hornín v plytších hĺbkach, vyzrážajú sa kovové minerály a vytvárajú žily alebo rudné útvary.

Ďalšia hypotéza naznačuje, že roztoky s obsahom zlata môžu byť vylúčené z magmy, keď ochladzujú, čím sa zrážajú rudné materiály, keď sa presúvajú do chladnejších okolitých hornín. Táto hypotéza sa uplatňuje najmä na ložiská zlata nachádzajúce sa v alebo v blízkosti masy granitickej horniny, ktoré predstavujú stuhnutú magmu.

Tretia hypotéza sa uplatňuje najmä na zlaté ložiská v metamorfovaných horninách, ktoré sa vyskytujú v horských pásoch na kontinentálnych okrajoch. V horskom procese môžu byť sedimentárne a sopečné horniny hlboko zakopané alebo vytlačené pod okraj kontinentu, kde sú vystavené vysokým teplotám a tlakom, ktoré vedú k chemickým reakciám, ktoré menia horniny na nové minerálne zoskupenia (metamorfizmus). Táto hypotéza naznačuje, že voda je vylúčená z hornín a migruje smerom nahor, čím sa pri znížení tlaku a teploty zrážajú rudné materiály. O rudných kovoch sa predpokladá, že pochádzajú z hornín, ktoré prechádzajú aktívnym metamorfizmom.

Hlavným záujmom potenciátora alebo baníka, ktorý má záujem o ložisko zlata lode, je určenie priemerného obsahu zlata (tenor) na tonu mineralizovanej horniny a veľkosti ložiska. Z týchto údajov je možné urobiť odhad hodnoty vkladov. Jednou z najbežnejšie používaných metód na stanovenie obsahu zlata a striebra v mineralizovaných horninách je skúška požiarom. Výsledky sa uvádzajú ako trójske unce zlata alebo striebra alebo obidve na krátku avoirdupois tonu rudy alebo ako gramy na tonu rudy.

Zlatý bagr: Potápač vysáva sediment, ktorý sa má spracovať prenosným zlatým bagrom. Potápačský výstroj umožňuje prospektorovi starostlivo získať prístup k trhlinám a trhlinám na koryte rieky, kde by sa mohli ukladať zlaté nugety. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Gary Ferguson.

Koncentrácia zlata v placerových vkladoch

Riečne ložiská predstavujú koncentrácie zlata, ktoré pochádzajú z ložisiek lode eróziou, dezintegráciou alebo rozkladom obklopujúcej horniny a následnou koncentráciou pomocou gravitácie.

Zlato je extrémne odolné voči poveternostným vplyvom a po uvoľnení z uzavretých hornín sa nesie po prúde ako kovové častice pozostávajúce z „prachu“, vločiek, zŕn alebo zrniek. Častice zlata v prúdových ložiskách sa často sústreďujú na podložie alebo blízko podložia, pretože sa pohybujú smerom nadol počas období vysokej vody, keď je celé zaťaženie piesku, štrku a balvanov rozrušené a pohybuje sa po prúde. Jemné zlaté častice sa zhromažďujú v depresiách alebo vo vreckách v piesku a štrkoch, kde prúd prúdi klesá. Koncentrácie zlata v štrku sa nazývajú „pruhy odmien“.

Zlatá umývačka riadu: Prenosná suchá práčka používaná na preosievanie zlatých nugiet z pôdy, kde nie je k dispozícii voda. Pôda je vyhodená do hornej panvy a pretrepaná spodnou panvou. Ťažké zlaté nugety sú mechanicky oddelené od ľahších materiálov. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Arturo M. Enriquez.

Vyhliadky na vkladanie placerov

V krajine, ktorá nesie zlato, hľadači hľadajú zlato, kde sa nahromadili hrubé piesky a štrk a kde sa „čierne piesky“ sústredili a usadili sa so zlatom. Magnetit je najbežnejším minerálom v čiernych pieskoch, ale môžu sa vyskytovať aj iné ťažké minerály, ako je kasiterit, monazit, ilmenit, chromit, kovy zo skupiny platiny a niektoré drahé kamene.

Riečne vklady sa v dejinách Zeme vytvorili rovnakým spôsobom. Procesy zvetrávania a erózie vytvárajú povrchové usadeniny, ktoré môžu byť zakopané pod troskami. Aj keď sa tieto „fosílne“ ryžovky následne stmelia do tvrdých hornín, tvar a vlastnosti starých riečnych kanálov sú stále rozpoznateľné.

Zlaté knihy a zásoby na rýžovanie



Hľadáte zlato? Máme viac ako 50 rôznych zlatých kníh a zlatých máp, ktoré ukazujú, kde bolo zlato nájdené v minulosti, a poskytujú inštrukcie o metódach prieskumu zlata. K dispozícii sú tiež zlaté panvice v rôznych veľkostiach a sady na ryžovanie zlata, ktoré obsahujú všetko, čo budete potrebovať.

Zadarmo Gold Assay

Obsah obnoviteľného voľného zlata v saderových ložiskách sa určuje metódou stanovenia voľného zlata, ktorá spočíva v zlúčení koncentrátu obsahujúceho zlato zozbieraného bagrovaním, hydraulickou ťažbou alebo inými operáciami ťažby hoblíkov. V období, keď bola cena zlata fixovaná, bolo obvyklou praxou vykazovať výsledky testu ako hodnota zlata (v centoch alebo dolároch) obsiahnutá v kubickom yarde materiálu. Teraz sa výsledky uvádzajú ako gramy na kubický yard alebo gramy na meter kubický.

Prostredníctvom laboratórneho výskumu vyvinul americký geologický prieskum nové metódy určovania obsahu zlata v horninách a pôdach zemskej kôry. Tieto metódy, ktoré zisťujú a merajú množstvo ďalších prvkov, ako aj zlato, zahŕňajú atómovú absorpčnú spektrometriu, aktiváciu neutrónov a indukčne viazanú plazmaticko-atómovú emisnú spektrometriu. Tieto metódy umožňujú rýchle a mimoriadne citlivé analýzy veľkého počtu vzoriek.

Prvé nálezy a výroba zlata

Zlato bolo vyprodukované v južnom Appalačskom regióne už v roku 1792 a pravdepodobne už v roku 1775 v južnej Kalifornii. Objav zlata v Sutters Mill v Kalifornii vyvolal zlatú horúčku v rokoch 1849-50 a objavili sa nové stovky banských táborov. Produkcia zlata sa rýchlo zvýšila. Vklady v okresoch Mother Lode a Grass Valley v Kalifornii a Comstock Lode v Nevade boli objavené v 60. rokoch 20. storočia a vklady Cripple Creek v Coloradu začali ťažiť zlato v roku 1892. V roku 1905 sa v Nevade a na aljašskej rýžovisku nachádzali vklady Tonopah a Goldfield v Nevade. objavili sa vklady a výroba zlata v Spojených štátoch prvýkrát prekročila 4 milióny trójskych uncí za rok - úroveň sa udržala až do roku 1917.

Počas prvej svetovej vojny a niekoľko rokov potom ročná produkcia klesla na približne 2 milióny uncí. Keď sa cena zlata v roku 1934 zvýšila z 20,67 dolárov na 35 dolárov za uncu, v roku 1937 sa výroba rýchlo zvýšila a opäť prekročila úroveň 4 miliónov uncí. Krátko po začiatku druhej svetovej vojny Rada pre výrobu vojny zatvorila zlaté bane. a bolo povolené znova otvoriť až do roku 1945.

Od konca druhej svetovej vojny do roku 1983 domáca ťažba zlata nepresahovala 2 milióny uncí ročne. Od roku 1985 ročná produkcia každoročne vzrástla o 1 milión na 1,5 milióna uncí. Do konca roku 1989 dosiahla kumulatívna produkcia z vkladov v Spojených štátoch od roku 1792 363 miliónov uncí.

Spotreba zlata

Spotreba zlata v Spojených štátoch sa pohybovala od asi 6 miliónov do viac ako 7 miliónov trójskych uncí za rok od roku 1969 do roku 1973 a od asi 4 miliónov do 5 miliónov trójskych uncí za rok od roku 1974 do roku 1979, zatiaľ čo počas 70. rokov 20. storočia sa ročná výroba zlata z domácich baní sa pohyboval od asi 1 milióna do 1,75 milióna trójskych uncí. Od roku 1980 je spotreba zlata takmer konštantná na úrovni 3 až 3,5 milióna trójskych uncí ročne. Produkcia baní sa od roku 1980 zrýchľujúcim tempom zvyšovala, v roku 1990 dosiahla približne 9 miliónov trójskych uncí za rok a od roku 1986 prevyšovala spotrebu. Pred rokom 1986 sa bilancia dodávok získala zo sekundárnych zdrojov (zo šrotu) az dovozu. Celková svetová produkcia zlata sa odhaduje na 3,4 miliárd trójskych uncí, z ktorých sa za posledných 50 rokov ťažilo viac ako dve tretiny. Asi 45 percent svetovej celkovej produkcie zlata pochádza z okresu Witwatersrand v Južnej Afrike.

Najväčšou zlatou baňou v Spojených štátoch je baňa Homestake vo Lead, South Dakota. Táto baňa, ktorá má hĺbku 8 000 stôp, predstavuje od jej otvorenia v roku 1876 takmer 10 percent celkovej výroby zlata v Spojených štátoch. Kombinovala výrobu a zásoby asi 40 miliónov trójskych uncí.

Diseminované vklady a vedľajšie produktové zlato

V posledných dvoch desaťročiach nadobudli čoraz väčší význam ložiská zlata nízkej kvality. V západných štátoch, väčšinou v Nevade, sa našlo viac ako 75 takýchto ložísk. Prvým významným producentom tohto typu bol ložisko Carlin, ktoré bolo objavené v roku 1962 a začalo s ťažbou v roku 1965. Od tej doby bolo objavených mnoho ďalších ložísk v okolí Carlin a oblasť Carlin teraz zahŕňa hlavnú banskú oblasť so siedmimi prevádzkovými otvorené jamy, ktoré ročne produkujú viac ako 1 500 000 trójskych uncí zlata.

Asi 15 percent zlata vyprodukovaného v Spojených štátoch pochádza z ťažby iných kovových rúd.Ak sa ukladajú základné kovy - napríklad meď, olovo a zinok - buď v žilách alebo ako rozptýlené minerálne zrná, zvyčajne sa u nich ukladá malé množstvo zlata. Vklady tohto typu sa ťažia pre prevládajúce kovy, ale zlato sa získava aj ako vedľajší produkt pri spracovaní rudy. Väčšina vedľajšieho produktu pochádza z ložísk porfýru, ktoré sú také veľké, že aj keď obsahujú iba malé množstvo zlata na tonu rudy, ťaží sa toľko horniny, že sa získa značné množstvo zlata. Najväčším jediným zdrojom vedľajšieho zlata v Spojených štátoch je ložisko porfýru v kaňone Bingham v Utahu, ktoré od roku 1906 vyprodukovalo asi 18 miliónov trójskych uncí zlata.

Úloha geológa v prieskume zlata

Geológovia skúmajú všetky faktory, ktoré kontrolujú pôvod a umiestnenie ložísk nerastných surovín, vrátane tých, ktoré obsahujú zlato. Terénne a laboratórne horniny sa študujú na poli av laboratóriu, aby pochopili, ako prišli na svoje súčasné miesto, ako vykryštalizovali na pevný kameň a ako sa v nich vytvorili minerálne roztoky. Štúdie horninových štruktúr, ako sú záhyby, chyby, zlomeniny a kĺby, a účinky tepla a tlaku na horniny naznačujú, prečo a kde došlo k zlomeninám a kde by sa mohli nájsť žily. Štúdie o poveternostných procesoch a preprave horninového odpadu vodou umožňujú geológom predpovedať najpravdepodobnejšie miesta na vytváranie nánosov. Výskyt zlata nie je náladový; jej prítomnosť v rôznych horninách a jej výskyt za rôznych podmienok prostredia zodpovedajú prírodným zákonom. Keď geológovia zvyšujú svoje znalosti o mineralizačných procesoch, zlepšujú svoju schopnosť nájsť zlato.