anvendelse af geoscience til Australiens vigtigste udfordringer

introduktion

stakke af rektangulære gyldne stænger

guldstænger. Kilde: Geoscience Australia

guld er et meget sjældent stof, der kun udgør ~3 dele pr. milliard af Jordens ydre lag (forestil dig 1 milliard smarties et sted, og kun 3 af dem var lavet af guld!). Dens sjældenhed og fysiske egenskaber har gjort guld til en af de mest værdsatte af Jordens naturressourcer.

når guld findes i klipper, er det næsten altid i ren tilstand. Store stykker guld kaldes nuggets og små stykker er kendt som guldstøv. Den mest almindelige måleenhed for guld er troy ounce. En troy ounce guld vejer 31,1 gram.

selv i dag belønnes præstationer med guldmedaljer, og vi forbinder ordet guld med storhed – som i ‘gyldne regler’ eller ‘godt som guld’. Guld har altid været og er stadig et meget vigtigt metal.

egenskaber

en sten, der hovedsagelig består af guldmetal

indfødt guld, R30017. Kilde: Geoscience Australia

guld, som jern, kobber, bly og tin er et metal. Guld er det eneste gule metal og er kemisk meget stabilt. Det kombineres ikke let med andre stoffer og korroderer eller pletter derfor ikke. På grund af denne ejendom findes den næsten altid i naturen som rent guld. Dette kaldes ‘indfødt guld’. Dette betød, at de tidlige mennesker kunne samle guldet og bruge det uden at skulle smelte eller forfine metallet fra et mineral.

et ark guldfolie i en ramme, der læner sig på en væg

en guldklump på 5 mm i diameter kan udvides gennem hamring i en guldfolie på cirka 0,5 kvadratmeter. Guld er tungt – det vejer over nitten gange mere end vand og er næsten dobbelt så tungt som bly. Hvis du havde nok guld til at fylde en liter mælkekarton, ville den veje 19,3 kg. Den samme mængde mælk vejer kun et kilo.

guld er ret blødt. Det er lidt sværere end en negle, men ikke så hårdt som en mønt eller et glas. Guld, som de fleste metaller, kan hamres i tynde plader (formbar) eller trækkes ud i tynde ledninger (duktilt). Dette har gjort guld efterspurgt til en bred vifte af applikationer, som smykker og inden for elektronik. ‘Guldblad’ er for eksempel guld, der er blevet slået i et ark, der er mindre end en tiendedel millimeter tykt. Det bruges derefter til bogstaver på æresruller i skoler eller til at lægge guld på billedrammer og ornamenter. En ounce (31 gram) guld kan slås i et gennemsigtigt tyndt ark på ni kvadratmeter eller trækkes ud i en ledning 80 kilometer lang!

19,3 g/cm3

2.5-3 på Mohs-skala

høj

høj

2970 ren c

guldets egenskaber

kemisk symbol

Au (fra Latin: aurum)

Ore

findes normalt som et indfødt metal

relativ densitet

hårdhed

formbarhed

duktilitet

smeltepunkt

1064 ren c

kogepunkt

hvid flise med brune striber på den ved siden af en gylden farvet sten indeholdende chalcopyrit.

chalcopyrit streak. Kilde: Geoscience Australien.

der er en række mineraler, der almindeligvis forveksles med guld; de kaldes ofte ‘fools gold’. Disse omfatter pyrit (FeS2) og chalcopyrit (CuFeS2). De kan skelnes fra guld ved at ridse det – det producerede pulver (stribe) vil være sort. Hvis guld er ridset, vil pulveret være en guldfarve.

bruger

guld er blevet brugt som mønter siden tidlige tider, men meget få mønter er lavet af guld i dag. Mere end halvdelen af verdens guld opbevares af regeringer og banker. Institutioner og enkeltpersoner bruger også guld som et lager af rigdom. For at kontrollere guldprisen i dag se http://www.goldprice.com.au/

da det leder elektricitet og er duktilt, bruges guld til ledninger i computere – fra mobiltelefoner til raketkastere. Guld er meget nyttigt til ledninger, der er vanskelige at reparere, såsom under vand og i det ydre rum, fordi det ikke korroderer eller slides hurtigt ud. En vigtig og voksende anvendelse er i mekanismen og kredsløb af sikkerhed airbags i motorkøretøjer.

brug beskrivelse

penge

smykker

selvom rent guld sjældent bruges, da det er for blødt, blandes guld ofte (legeret) med andre metaller. Udtrykket ‘karat’ bruges til at beskrive renheden af guld og er baseret på i alt 24 dele. Rent guld (100% guld og intet andet) er kendt som 24 karat. I 18 karat guld er for eksempel 18 af de 24 dele guld, og de resterende 6 dele er et andet metal, såsom sølv, nikkel eller kobber. Hvidguld er en legering af guld med sølv, palladium, nikkel og kobber. Gul, grøn og rød guld fremstilles ved legering af guld med kobber og sølv i forskellige proportioner.

dekoration

da guld kan rulles meget tyndt og er holdbart, bruges det ofte til at belægge metal-eller glasgenstande. Små ark guldblad bruges også ofte til dekorative bogstaver, forgyldning af bogkanter og billedrammer og til at belægge religiøse statuer.

elektronik

afskærmning

lysstråler passerer ikke let gennem guld, så det er nyttigt som et beskyttende skjold mod varme og lys. Bygninger i tropiske lande har undertiden en gennemsigtig film af guld på vinduerne. Jetmotorer, rumdragter og rumfartøjer er ofte belagt med guld for at reducere varme og blænding. På grund af gulds varmereflekterende egenskaber blev det brugt som en filmcoating på Apollo 14 månemodul, køretøjet, der først landede mand på månen.

sundhed

guld bruges til at erstatte eller reparere tænder og til behandling af gigt og andre sygdomme. Lasere i industri og medicin bruger guldbelagte reflektorer til at fokusere lysenergi.

historie

Guld har en meget speciel plads i menneskets historie. Det er blevet værdsat siden oldtiden og var det første metal, der blev brugt af mennesker, med enkle guldpynt blandt de tidligste kendte metalgenstande. I oldtiden brugte alkymister hele deres liv på at forsøge at omdanne andre metaller til ædle guld. I 5000 f.kr. fandt egypterne guld i sengen af Nilen og brugte i tusinder af år guld til udsmykningsgenstande. Da Kong Tutankhamen døde, var hans mumificerede krop delvist dækket af guld, som stadig var skinnende, da det blev opdaget af arkæologer over 3000 år senere!

udsmykkede, for det meste guld og blå farvet, stribet, egyptisk hovedstykke

Begravelsesmaske af Tutankhamun. Guld har været med i mange myter og legender. Kong Midas, Kong Salomon og Jason og Argonauterne var alle legendariske guldsøgere. Selv eventyr nævner ofte gyldne genstande som æg eller Harper, og de fleste mennesker har hørt om den gyldne gryde i slutningen af regnbuen.Christopher Columbus var på jagt efter guld, da han opdagede Amerika i det 15.århundrede.

Guld havde en betydelig historisk rolle i Australien. I 1823 fandt James McBrien spor af guld nær Bathurst. Imidlertid blev tidlige opdagelser af guld i Australien skubbet op af myndighederne af frygt for, at alle fanger, soldater og embedsmænd ville stoppe arbejdet for at jage efter deres formue. I 1841 fandt Clarke en guldklump nær floden i Blue Mountains. Da han viste guldet til guvernør Gipps, sagde guvernøren: “læg det væk, HR.”. Det var først ti år senere, i 1851, at Edvard Hargraves (som netop var vendt tilbage fra Guldmarkerne i Californien) og hans kolleger fandt guld nær Bathurst. Denne gang blev fundet offentliggjort, og inden for en måned ledte tusind mænd efter guld. Området blev kaldt Ophir, efter den bibelske historie om Kong Salomons guldby.

Bathurst gold rush blev efterfulgt af opdagelser i Victoria. Guldfeber trak titusinder af indvandrere fra mange dele af verden til de australske kolonier. Ballarat og Bendigo i Victoria blev store guldsteder. I 1854 var guldminearbejdere på Ballarat-udgravningerne vrede over det uretfærdige minearbejders licenssystem. De kæmpede mod tropper i den berømte Eureka Stockade-kamp, det eneste væbnede oprør i Australiens historie. I begyndelsen af 1890 ‘ erne blev der fundet store fund på Coolgardie og Kalgoorlie i det vestlige Australien. Inden for 10 år efter guldet rushes til Bathurst, Ballarat og Bendigo, Australiens befolkning tredoblet til mere end en million mennesker. Guldopdagelser ansporede udviklingen af indre byer, kommunikation, transport og udenrigshandel. Selvom guld øgede Australiens udvikling, faldt dens betydning i det meste af det 20.århundrede, da andre mineraler blev af større økonomisk betydning. Det gennemgik en genopblussen i 1980 ‘erne og 1990’ erne, da anvendelsen af ny teknologi gjorde det muligt at behandle malm af lavere kvalitet økonomisk. Guld har ændret hvor og hvordan mennesker bor. Mange byer er blevet udviklet af rigdommen fra minedrift af guld, og Australien har også mange ‘spøgelsesbyer’ – da guldforsyningen løb tør, forlod folk simpelthen området.

udtrykket ‘digger’, kaldenavnet for australske soldater, der kæmper i udlandet, kommer fra det faktum, at mange af Første Verdenskrigs soldater bogstaveligt talt havde været gravemaskiner i guldmarkerne lige før krigen.

Formation

en for det meste hvid sten lavet af kvarts, med noget guldmetal, der stikker ud af det

guld i kvarts. R30020. Kilde: Geoscience Australien.

den mest almindelige naturlige metode til koncentration af guld er gennem den gamle handling af varm væske inde i jordskorpen. Væsker dybt i skorpen opvarmes af Jordens indre varme. Disse væsker har ofte bevæget sig gennem klipperne over et stort område og ‘opløst’ guldet. Når disse væsker afkølet eller reageret med andre klipper det opløste guld udfældes (kom ud af væsken) i revner eller frakturer danner vener. Hvis væskerne bevæger sig over et stort nok område og opløser guldet i en tilstrækkelig lang periode, kan guld koncentreres i mængder i delene pr. I Australien fandt denne koncentration af guld sted på jorden for hundreder af millioner af år siden i de østlige stater og tusinder af millioner af år siden i det vestlige Australien.

foruden guld kan væskerne bære andre opløste mineraler, såsom kvarts. Derfor findes guld ofte med kvarts. Disse er kendt som primære guldaflejringer, og for at udvinde guldet skal klippen, der indeholder venerne af guld, graves op (udvindes), knuses og forarbejdes.

en bunke af små korn af guld

Alluvial guld. R04601 Kilde: Geoscience Australien.

nogle sten, der indeholder guldårer, er blevet udsat for overfladen og eroderer væk. Guldet, som disse klipper indeholdt, er blevet skyllet ned i åer for at danne alluviale (placer) guldaflejringer. Her koncentreres guldet yderligere af vandets virkning. Fordi guld er tungere end det meste af materialet, der flyttes af en bæk eller flod, kan det blive koncentreret i huler og fanget i flodens seng. Disse er kendt som sekundære (alluviale) guldaflejringer, og de kan bearbejdes ved hjælp af en guldpande eller vugge. Alluviale guldaflejringer udløste de australske guldstrømme fra 1850 ‘ erne

ressourcer

for det meste spredes guld gennem klipperne og jorden omkring os, men i så lave mængder, at det ikke er umagen værd at prøve at få det ud. Der er dog nogle steder, hvor der er nok guld til at gøre det økonomisk til min. Det meste guld, der udvindes i Australien i dag, kan ikke ses i klippen, det er meget finkornet og har for det meste en koncentration på mindre end 5 gram i hvert ton sten, der udvindes. Muligheden for minedrift af lave koncentrationer af guld afhænger stort set af prisen på guld. Guld købes og sælges hver dag på internationale guldmarkeder. Prisen svinger efter efterspørgsel fra købere og det beløb, der sælges af sælgere.

kort over Australien, der angiver placeringer af guldaflejringer og miner

guldaflejringer og miner i Australien (2016). Kilde: Geoscience Australien.

nogle få steder er guld tilstrækkeligt koncentreret i klipperne til, at det er værd at udvinde. Australien (især det vestlige Australien) er en af verdens største producenter af guld. Cirka 60% af Australiens guldressourcer forekommer i det vestlige Australien, mens resten i alle andre stater og Northern Territory. Næsten alle ressourcer forekommer i primære indskud, hvoraf mange har gennemgået en vis grad af forvitring. Forvitrede primære indskud er vigtige for guldindustrien, fordi de normalt er lettere og billigere at udvinde, og Guldet er lettere at genvinde.nogle af de primære forekomster er dem, der er udvundet ved Kalgoorlie i Super Pit, Granny Smith, St Ives, Norseman og Mount Magnet, Gympie, Callie, Cadia, Henty (Tas) og Challenger. Ved Olympic Dam (SA) forekommer guld og udvindes med kobber og uran. Sekundære indskud er ikke længere store kilder til guld i Australien.

guld forekommer normalt i sin metalliske tilstand, ofte forbundet med sulfidmineraler såsom pyrit, men det danner ikke et separat sulfidmineral i sig selv. Den eneste økonomisk vigtige forekomst af guld i kemisk kombination er med tellurium som telluridmineraler.

stor Gylden nugget på en piedestal

replika af Velkomstnugget. Den største guldklump, der nogensinde er fundet, var ‘velkommen fremmed’, fundet i 1869 lige under jorden ved bunden af et træ! Det vejede 70 kg og på dagens værdi ville være værd over $3 Millioner. Helt et fund! Den næststørste guldklump nogensinde fundet var velkommen Nugget (68.98 kg), der blev opdaget af en gruppe på toogtyve Corniske minearbejdere på Red Hill Mining Company-stedet på Bakery Hill i Ballarat, Victoria, Australien, den 9.juni 1858. Det var placeret i taget af en tunnel 55 meter under jorden.

yderligere oplysninger om ressourcer og produktion.

minedrift

Der er både åbne og underjordiske guldminer i Australien, men det meste af Australiens guldproduktion kommer fra åbne miner. Jordbearbejdningsudstyr bruges til at fjerne affaldssten ovenfra malmlegemet og derefter til at udvinde malmen. Affald og malm sprænges for at opdele dem i størrelser, der er egnede til håndtering og transport til affaldsdeponeringer eller, i tilfælde af malmen, til knuseren.

underjordisk minedrift anvendes, hvor dybden af malm under overfladen gør åben minedrift uøkonomisk. Lodrette aksler og fald (spiraltunneler) bruges til at flytte mennesker og udstyr ind og ud af minen, til at give ventilation og til at trække affaldsstenen og malmen til overfladen. Udvidelser af aflejringer, der udvindes ved hjælp af åbne pitmetoder, kan udvindes senere ved underjordiske metoder under den gamle åbne pit.

behandling

behandling af guldmalm indebærer knusning, behandling med kemikalier, smeltning (smeltning) og yderligere oprensning. Det hældes derefter i forme, hvor det afkøles og hærder som guldstænger kaldet ‘bullion’, hvilket gør guldet let at stable og transportere.

den første fase af forarbejdning af guldmalm er knusning. Guldet skal derefter adskilles fra det resulterende pulver. Groft guld kan fjernes ved tyngdekraftskoncentration. Pulveret blandes med vand, guldet synker og det andet affald vaskes væk. Fint Guld i knust malm behandles forskelligt afhængigt af selve guldmalmens natur.

Frifræsningsmalm er navnet på, hvornår guld kan genvindes ved knusning, slibning og cyanidering (behandling med en fortyndet cyanidopløsning) uden yderligere behandling. I ildfast malm er guldet låst i sulfidmineraler, så for at opnå tilfredsstillende niveauer af guldgenvinding kræves yderligere behandling inden cyanidering. Sulfidmineraler i ildfaste malme omdannes til ilt ved enten ristning eller biologisk udvaskning for at frigive guldet. Ved biologisk udvaskning skyldes iltning virkningen af specifikke bakterier på malmen. Mængden af ildfast malm, der skal ristes eller udvaskes, reduceres kraftigt ved først at producere et finmalet koncentrat.

malet malm eller behandlet koncentrat placeres i en svag opløsning af natriumcyanid, som opløser guld og danner en opslæmning af guldbærende opløsning og andre faste stoffer. Nogle malme kan behandles ved heap-udvaskning. Dette indebærer at drysse en svag cyanidopløsning over en åben bunke malm stablet på en uigennemtrængelig base. Opløsningen siver gennem malmen, udvaskning af guld, når det går, og trækkes af ved basen, inden den behandles for at genvinde guldet.

i begge tilfælde udvindes guldet fra den guldbærende opløsning i en proces, hvor pellets af aktivt kul fremstillet af forkullede kokosnøddeskaller tilsættes til opslæmningen, og de guldbærende ioner adsorberes på pelletsoverfladen. Pelletsbelastningen bevæges gennem et antal sammenkædede tanke indeholdende gylle i en retning modsat gyllebevægelsen. Pellets fyldt med guld fjernes, og Guldet fjernes fra dem ved vask i en opløsning af varmt cyanid. Det kulstof, der anvendes i processen, genanvendes, og en elektrisk strøm ledes gennem den nye løsning, der deponerer guldet på en ståluldskatode. Den guldbelastede katode behandles med saltsyre for at opløse eventuelt reststål, og guldslammet filtreres og tørres, klar til smeltning. På dette stadium kan det guldbærende materiale også indeholde sølv og uædle metaller.

Guld smeltes i en Smelteovn for at producere uraffineret guld. Ved smeltning iltes og absorberes urenheder af uædle metaller, hvilket efterlader de ædle metaller til at blive hældt i gødningsforme. Smeltet guld raffineres derefter. Flere raffineringsprocesser anvendes i Australien – chlorering, elektrolytisk og vandregia.

i chloreringsprocessen (Miller-processen) introduceres chlor til smeltet bullion i en Smelteovn. Gassen reagerer med sølv og eventuelle resterende uædle metaller for at danne chlorider, hvis bobler stiger til overfladen af den smeltede bullion og fjernes. Det smeltede, raffinerede guld støbes derefter i stænger. Den elektrolytiske proces involverer opløsning af guld fra guldbarrer (anode) i en chloridopløsning og omplacering af guldet på en ren guld-eller titankatode. Sølv forbliver på anoden. Katoderne smeltes og støbes. I den tredje proces opløses den uraffinerede bullion i vandregia, og sølv udfældes som sølvchlorid. Svovl ledes gennem den resterende opløsning, og guld udfældes som et fint metallisk pulver. Guldet smeltes og støbes.

Related Posts

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *