Introducere
lingouri de aur. Sursa: Geoscience Australia
aurul este o substanță foarte rară care reprezintă doar ~3 părți pe miliard din stratul exterior al Pământului (imaginați-vă 1 miliard de smarties într-un singur loc și doar 3 dintre ele au fost făcute din aur!). Raritatea și proprietățile sale fizice au făcut din aur una dintre cele mai apreciate resurse naturale ale Pământului.
când aurul se găsește în roci, acesta este aproape întotdeauna în stare pură. Bucăți mari de aur sunt numite pepite și piese mici sunt cunoscute sub numele de praf de aur. Cea mai comună unitate de măsură pentru aur este uncia troy. O uncie troy de aur cântărește 31,1 grame.
chiar și astăzi, realizările sunt răsplătite cu medalii de aur și asociem cuvântul aur cu măreție – ca în ‘reguli de aur’ sau ‘bun ca aurul’. Aurul a fost întotdeauna și este încă un metal foarte important.
proprietăți
aur nativ, R30017. Sursa: Geoscience Australia
aur, cum ar fi fier, cupru, plumb și staniu este un metal. Aurul este singurul metal galben și este foarte stabil din punct de vedere chimic. Nu se combină ușor cu alte substanțe și, prin urmare, nu se corodează sau nu se pătează. Datorită acestei proprietăți, se găsește aproape întotdeauna în natură ca aur pur. Acest lucru este denumit ‘aur nativ’. Acest lucru a însemnat că primii oameni ar putea colecta aurul și să-l folosească fără a fi nevoie să miroasă sau să rafineze metalul dintr-un mineral.
o pepită de aur de 5 mm în diametru poate fi extinsă prin ciocănire într-o folie de aur de aproximativ 0,5 metri pătrați. Sursa: Wikimedia Commons
aurul este greu – cântărește de peste nouăsprezece ori mai mult decât apa și este aproape de două ori mai greu decât plumbul. Dacă ai avea suficient aur pentru a umple o cutie de lapte de un litru, ar cântări 19,3 kilograme. Același volum de lapte cântărește doar un kilogram.
aurul este destul de moale. Este puțin mai greu decât o unghie, dar nu la fel de tare ca o monedă sau un pahar. Aurul, la fel ca majoritatea metalelor, poate fi ciocănit în foi subțiri (maleabile) sau tras în fire subțiri (ductile). Acest lucru a făcut ca aurul să fie căutat pentru o gamă largă de aplicații, cum ar fi bijuteriile și electronica. ‘Frunza de aur’, de exemplu, este aurul care a fost bătut într-o foaie mai mică de o zecime de milimetru grosime. Este apoi folosit pentru inscripționarea pe role de Onoare în școli sau pentru a pune aur pe rame și ornamente. O uncie (31 grame) de aur poate fi bătută într-o foaie subțire de nouă metri pătrați sau trasă într-un fir lung de 80 de kilometri!
|
proprietățile aurului |
simbol chimic |
Au (din latină: aurum) |
minereu |
de obicei găsit ca un metal nativ |
|---|---|
|
densitate relativă |
19,3 g/cm3 |
|
duritate |
2.5-3 pe scara Mohs |
|
maleabilitate |
ductilitate |
mare |
punct de topire |
1064 c |
|
punct de fierbere |
2970 c |
chalcopyrite streak. Sursa: Geoscience Australia.
există o serie de minerale care sunt frecvent confundate cu aur; ele sunt adesea numite ‘nebuni de aur’. Acestea includ Pirita (FeS2) și calcopirita (CuFeS2). Se pot distinge de aur prin zgârierea acestuia – pulberea (dunga) produsă va fi neagră. Dacă aurul este zgâriat, pulberea va avea o culoare aurie.
utilizări
| utilizare | descriere |
|---|---|
|
bani |
aurul a fost folosit ca monede din timpuri timpurii, dar foarte puține monede sunt făcute din aur astăzi. Mai mult de jumătate din aurul lumii este stocat de guverne și bănci. Instituțiile și indivizii folosesc, de asemenea, aurul ca depozit de avere. Pentru a verifica prețul aurului astăzi, consultațihttp://www.goldprice.com.au/ |
|
Bijuterii |
deși aurul pur este rar folosit deoarece este prea moale, aurul este adesea amestecat (aliat) cu alte metale. Termenul ‘carate’ este folosit pentru a descrie puritatea aurului și se bazează pe un total de 24 de părți. Aurul pur (100% aur și nimic altceva) este cunoscut sub numele de 24 de carate. În aurul de 18 carate, de exemplu, 18 din cele 24 de părți sunt aur, iar restul de 6 părți sunt un alt metal, cum ar fi argintul, nichelul sau cuprul. Aurul alb este un aliaj de aur cu argint, paladiu, nichel și cupru. Galbenele galbene, verzi și roșii sunt produse prin alierea aurului cu cupru și argint în proporții diferite. |
|
Decor |
deoarece aurul poate fi rulat foarte subțire și este durabil, este adesea folosit pentru acoperirea obiectelor din metal sau sticlă. Foi mici de frunze de aur sunt, de asemenea, adesea folosite pentru litere decorative, margini de carte aurite și rame pentru tablouri și pentru a acoperi Statui religioase. |
|
Electronică |
deoarece conduce electricitatea și este ductilă, aurul este utilizat pentru cablarea în computere – de la telefoane mobile la lansatoare de rachete. Aurul este foarte util pentru cablarea dificil de reparat, cum ar fi sub apă și în spațiul cosmic, deoarece nu se corodează sau se uzează rapid. O utilizare importantă și în creștere este în mecanismul și circuitele airbagurilor de siguranță din autovehicule. |
|
ecranare |
razele de lumină nu trec ușor prin aur, deci este util ca scut protector împotriva căldurii și a luminii. Clădirile din țările tropicale au uneori un film transparent de aur pe ferestre. Motoarele cu reacție, costumele spațiale și ambarcațiunile spațiale sunt adesea acoperite cu aur pentru a reduce căldura și strălucirea. Datorită proprietăților de reflectare a căldurii aurului a fost folosit ca strat de film pe modulul lunar Apollo 14, vehiculul care a aterizat pentru prima dată pe om pe lună. |
|
Sănătate |
aurul este utilizat pentru a înlocui sau repara dinții și în tratamentul artritei și a altor boli. Laserele din industrie și medicină folosesc reflectoare acoperite cu aur pentru a focaliza energia luminii. |
Istorie
aurul are un loc foarte special în istoria omenirii. A fost prețuită din cele mai vechi timpuri și a fost primul metal folosit de oameni, cu ornamente simple de aur printre cele mai vechi obiecte metalice cunoscute. În antichitate, alchimiștii își petreceau întreaga viață încercând să transforme alte metale în aur prețios. În 5000 î.hr., egiptenii au găsit aur în albia râului Nil și de mii de ani au folosit aur pentru obiecte de podoabă. Când regele Tutankhamon a murit, corpul său mumificat a fost parțial acoperit cu aur, care era încă strălucitor când a fost descoperit de arheologi peste 3000 de ani mai târziu!
mască funerară a lui Tutankhamon. Sursa: Wikimedia Commons
aurul a apărut în multe mituri și legende. Regele Midas, regele Solomon și Iason și Argonauții erau toți căutători Legendari de aur. Chiar și basmele menționează adesea obiecte de aur, cum ar fi ouă sau harpe, iar majoritatea oamenilor au auzit de oala de aur de la capătul curcubeului.Cristofor Columb era în căutare de aur când a descoperit America în secolul al 15-lea.
aurul a avut un rol istoric semnificativ în Australia. În 1823 James McBrien a găsit urme de aur lângă Bathurst, NSW. Cu toate acestea, descoperirile timpurii ale aurului din Australia au fost înăbușite de autorități, de teamă că toți condamnații, soldații și funcționarii publici vor înceta să lucreze pentru a-și vâna averea. În 1841, Rev.BM Clarke a găsit o pepită de aur lângă râul Cox în Munții Albastri, NSW. Când i-a arătat aurul guvernatorului Gipps, guvernatorul a spus: „Pune-l deoparte, Domnule Clarke sau ni se vor tăia gâtul tuturor!”. Abia zece ani mai târziu, în 1851, Edward Hargraves (care tocmai se întorsese de pe câmpurile de aur din California) și colegii săi au găsit aur lângă Bathurst. De data aceasta descoperirea a fost făcută publică și în decurs de o lună o mie de bărbați căutau aur. Zona a fost numită Ophir, după povestea biblică despre orașul de aur al regelui Solomon.
goana după aur din Bathurst a fost urmată de descoperiri în Victoria. Febra aurului a atras zeci de mii de imigranți din multe părți ale lumii în coloniile australiene. Ballarat și Bendigo din Victoria au devenit situri majore de aur. În 1854, minerii de aur de pe săpăturile Ballarat erau supărați de sistemul nedrept de licențe de miner. Au luptat împotriva soldaților în faimoasa bătălie Eureka Stockade, singura rebeliune armată din istoria Australiei. La începutul anilor 1890, s-au făcut mari descoperiri la Coolgardie și Kalgoorlie în Australia de Vest. În termen de 10 ani de aur se grabeste la Bathurst, Ballarat și Bendigo, populația Australiei triplat la mai mult de un milion de oameni. Descoperirile de aur au stimulat dezvoltarea orașelor interioare, a Comunicațiilor, a transporturilor și a comerțului exterior. Deși aurul a stimulat dezvoltarea Australiei, importanța sa a scăzut în cea mai mare parte a secolului 20, pe măsură ce alte minerale au devenit de o importanță economică mai mare. A suferit o renaștere în anii 1980 și 1990, când aplicarea noii tehnologii a permis prelucrarea economică a minereurilor de calitate inferioară. Aurul a schimbat unde și cum trăiesc oamenii. Multe orașe au fost dezvoltate de bogăția de aur miniere și Australia are, de asemenea, multe ‘orașe fantomă’ – atunci când aprovizionarea cu aur a fugit afară, oamenii pur și simplu părăsit zona.
termenul ‘excavator’, porecla pentru soldații australieni care luptă în străinătate, provine din faptul că mulți dintre soldații din Primul Război Mondial au fost literalmente săpători în câmpurile de aur chiar înainte de război.
formațiune
aur în cuarț. R30020. Sursa: Geoscience Australia.cea mai comună metodă naturală de concentrare a aurului este prin acțiunea antică a fluidului fierbinte din interiorul scoarței terestre. Fluidele adânci în crustă sunt încălzite de căldura internă a Pământului. Aceste fluide s-au mutat adesea prin roci pe o suprafață mare și au dizolvat aurul. Când aceste fluide s-au răcit sau au reacționat cu alte roci, aurul dizolvat a precipitat (a ieșit din fluid) în fisuri sau fracturi care formează vene. Dacă fluidele se deplasează pe o suprafață suficient de mare și dizolvă aurul pentru o perioadă suficient de lungă de timp, aurul poate fi concentrat în cantități în părți la mie sau chiar mai mare. În Australia, această concentrare de aur a avut loc pe pământ cu sute de milioane de ani în urmă în statele estice și cu mii de milioane de ani în urmă în Australia de Vest.pe lângă aur, fluidele pot transporta și alte minerale dizolvate, cum ar fi cuarțul. Acesta este motivul pentru care aurul se găsește adesea cu cuarț. Acestea sunt cunoscute sub numele de depozite primare de aur și pentru a extrage aurul, Roca care conține venele de aur trebuie săpată (minată), zdrobită și prelucrată.
aur aluvionar. R04601 Sursa: Geoscience Australia.
unele roci care conțin vene de aur au fost expuse la suprafață și se erodează. Aurul pe care îl conțineau aceste roci a fost spălat în pârâuri pentru a forma depozite de aur aluvionare (placer). Aici, aurul este concentrat în continuare prin acțiunea apei. Deoarece aurul este mai greu decât cea mai mare parte a materialului mutat de un pârâu sau râu, acesta poate deveni concentrat în goluri și prins în albia râului. Acestea sunt cunoscute sub numele de depozite de aur secundare (aluvionare) și pot fi lucrate folosind o tigaie de aur sau un leagăn. Depozitele de aur aluvionare au declanșat goana după aur australiană din anii 1850
resurse
în mare parte, aurul este răspândit în rocile și solul din jurul nostru, dar în cantități atât de mici încât nu merită să încercăm să-l scoatem. Cu toate acestea, există unele locuri în care există suficient aur pentru a-l face economic pentru mine. Majoritatea aurului extras în Australia astăzi nu poate fi văzut în stâncă, este cu granulație foarte fină și are în mare parte o concentrație mai mică de 5 grame în fiecare tonă de rocă extrasă. Fezabilitatea mineritului concentrații scăzute de aur depinde în mare măsură de prețul aurului. Aurul este cumpărat și vândut în fiecare zi pe piețele internaționale de aur. Prețul fluctuează în funcție de cererea cumpărătorilor și de suma vândută de vânzători.
depozitele și minele de aur din Australia (2016). Sursa: Geoscience Australia.
în câteva locuri aurul este suficient de concentrat în roci pentru a fi în valoare de minerit. Australia (în special Australia de Vest) este unul dintre producătorii de aur de top din lume. Aproximativ 60% din resursele de aur ale Australiei apar în Australia de Vest, restul în toate celelalte state și Teritoriul de Nord. Practic, toate resursele apar în depozitele primare, dintre care multe au suferit un anumit grad de intemperii. Depozitele primare erodate sunt importante pentru industria aurului, deoarece sunt de obicei mai ușor și mai ieftin de extras, iar aurul este mai ușor de recuperat.Exemple de depozite primare includ cele exploatate la Kalgoorlie în Super Pit, Granny Smith, St Ives, Norseman și Muntele Magnet (WA), Gympie și Ravenswood (Qld), Callie (NT), Stawell (Vic), Cadia (NSW), Henty (Tas) și Challenger (SA). La barajul Olimpic (sa) apare aurul și este extras cu cupru și uraniu. Depozitele secundare nu mai sunt surse majore de aur în Australia.
aurul apare de obicei în starea sa metalică, asociată în mod obișnuit cu minerale sulfuroase, cum ar fi Pirita, dar nu formează un mineral sulfurat separat în sine. Singura apariție importantă din punct de vedere economic a aurului în combinație chimică este cu telurul ca minerale telurice.
replică a Pepitei de bun venit. Sursa: Wikimedia Commons
cea mai mare pepită de aur găsită vreodată a fost ‘Welcome Stranger’, Găsită în 1869 chiar sub solul de la baza unui copac! Cântărea 70 kg, iar valoarea de astăzi ar fi în valoare de peste 3 milioane de dolari. Destul de o descoperire! Al doilea cel mai mare pepită de aur găsit vreodată a fost pepită de bun venit (68.98 kg), care a fost descoperit de un grup de douăzeci și doi de mineri Cornish la site-ul companiei miniere Red Hill de la Bakery Hill în Ballarat, Victoria, Australia, la 9 iunie 1858. Acesta a fost amplasat în acoperișul unui tunel la 55 de metri sub pământ.
informații suplimentare despre resurse și producție.
minerit
există atât mine de aur deschise, cât și subterane în Australia, dar cea mai mare parte a producției de aur din Australia provine din mine deschise. Echipamentele de mutare a Pământului sunt utilizate pentru a îndepărta rocile reziduale de deasupra corpului de minereu și apoi pentru a extrage minereul. Deșeurile și minereul sunt aruncate pentru a le împărți în dimensiuni adecvate pentru manipularea și transportul la haldele de deșeuri sau, în cazul minereului, la concasor.
mineritul subteran este utilizat acolo unde adâncimea minereului de sub suprafață face ca mineritul tăiat deschis să fie neeconomic. Arbori verticali și decline (tuneluri spiralate) sunt folosite pentru a muta oamenii și echipamentele în și din mină, pentru a asigura ventilația și pentru a transporta roca reziduală și minereul la suprafață. Extensiile depozitelor exploatate prin metode de carieră deschisă pot fi exploatate ulterior prin metode subterane sub vechea groapă deschisă.
prelucrarea
prelucrarea minereului de aur implică zdrobirea, tratarea cu substanțe chimice, topirea (topirea) și purificarea ulterioară. Apoi este turnat în matrițe unde se răcește și se întărește ca lingouri de aur numite lingouri, care fac aurul ușor de stivuit și transportat.
prima etapă de prelucrare a minereului de aur este zdrobirea. Aurul trebuie apoi separat de pulberea rezultată. Aurul grosier poate fi îndepărtat prin concentrația gravitațională. Pulberea este amestecată cu apă, chiuvetele de aur și celelalte deșeuri sunt spălate. Aurul fin din minereul zdrobit va fi prelucrat diferit în funcție de natura minereului de aur în sine.
minereul de frezare liberă este denumirea pentru momentul în care aurul poate fi recuperat prin zdrobire, măcinare și cianurare (tratament cu o soluție diluată de cianură) fără prelucrare suplimentară. În minereul refractar, aurul este blocat în minerale sulfurate, astfel încât pentru a atinge niveluri satisfăcătoare de recuperare a aurului este necesară o prelucrare suplimentară înainte de cianurare. Mineralele sulfuroase din minereurile refractare sunt transformate în oxizi fie prin prăjire, fie prin leșiere biologică pentru a elibera aurul. În levigarea biologică, oxidarea este cauzată de acțiunea bacteriilor specifice asupra minereului. Tonajul minereului refractar care urmează să fie prăjit sau levigat este mult redus prin producerea mai întâi a unui concentrat măcinat fin.
minereul măcinat sau concentratul tratat este plasat într-o soluție slabă de cianură de sodiu, care dizolvă aurul și formează o suspensie de soluție purtătoare de aur și alte solide. Unele minereuri pot fi tratate prin levigare. Aceasta implică stropirea unei soluții slabe de cianură peste o grămadă deschisă de minereu stivuită pe o bază impermeabilă. Soluția se percolează prin minereu, levigând aurul pe măsură ce merge și este extrasă la bază înainte de a fi tratată pentru a recupera aurul.
în ambele cazuri, aurul este recuperat din soluția purtătoare de aur într-un proces în care peletele de carbon activ obținute din coji de nucă de cocos carbonizate sunt adăugate în suspensie și ionii purtători de aur sunt adsorbiți pe suprafața peletei. Sarcina pe peleți este deplasată printr-un număr de rezervoare legate care conțin nămol într-o direcție opusă mișcării nămolului. Peletele încărcate cu aur sunt îndepărtate și aurul este îndepărtat din ele prin spălare într-o soluție de cianură fierbinte. Carbonul utilizat în proces este reciclat și un curent electric este trecut prin noua soluție, depunând aurul pe un catod de lână de oțel. Catodul încărcat cu aur este tratat cu acid clorhidric pentru a dizolva orice oțel rezidual, iar nămolul de aur este filtrat și uscat, gata pentru topire. În acest stadiu, Materialul purtător de aur poate conține, de asemenea, argint și metale comune.
aurul este topit într-un cuptor cu creuzet pentru a produce lingouri nerafinate. La topire, impuritățile metalelor de bază sunt oxidate și absorbite, lăsând metalele prețioase să fie turnate în forme de lingou. Aurul topit este apoi rafinat. Mai multe procese de rafinare sunt utilizate în Australia – clorurare, electrolitică și aqua regia.
în procesul de clorinare (procesul Miller), clorul este introdus în lingourile topite într-un cuptor cu creuzet. Gazul reacționează cu argintul și orice metale de bază rămase pentru a forma cloruri, ale căror bule se ridică la suprafața lingourilor topite și sunt îndepărtate. Aurul topit și rafinat este apoi turnat în bare. Procesul electrolitic (procesul Wohlwill) implică dizolvarea aurului din lingouri (anod) într-o soluție de clorură și redepunerea aurului pe un catod pur de aur sau titan. Argintul rămâne pe anod. Catodii sunt topiți și aruncați. În al treilea proces, lingourile nerafinate sunt dizolvate în aqua regia și argintul este precipitat sub formă de clorură de argint. Gazul de dioxid de sulf este trecut prin soluția rămasă și aurul este precipitat sub formă de pulbere metalică fină. Aurul este apoi topit și turnat.