Těžba zlata je soubor činností a operací, řemesla a špičkových technologií, jejichž cílem je oddělit zlato z jeho rudy nebo těchto stránek, které je obsahují. Lze použít různé procesy, často kombinované: mlecí , minerální , hydrometalurgické a pyrometalurgické procesy .
Těžba zlata z naplavenin se provádí technikami spojenými s využíváním uvaděčů , které umožňují přímé získání malých zlatých nuggetů a vloček. Odsávací zlato techniky ze zřízenců od středu ke konci XX tého století byly obecně dílem řemeslné horníků. Hydraulická těžba byl široce používán během zlaté horečky v Kalifornii a zahrnoval prolomení nivy s tryskami s vysokým tlakem vody. Skalnaté minerály tvoří základ většiny obchodních operací těžby zlata z poloviny XX -tého století, kdy technická provozní open pit a podzemní používají.
Jakmile je ruda těžena, může být zpracována jako celá ruda pomocí procesu haldy vyluhování . Tento proces je typický pro oxidové usazeniny s nízkou koncentrací. Obvykle se ruda před vyluhováním drtí a hromadí. Rudy, ve vysokých koncentracích a rudy odolné vůči kyanidovému loužení, když je velikost částic hrubá, vyžadují další zpracování, aby se získaly zlaté částice. Techniky zpracování mohou zahrnovat drcení, koncentrování, pražení a tlakovou oxidaci před kyanidací .
Tavení zlata bylo realizováno od přibližně -6000 do -3000. Tato technika se začala používat v Mezopotámii nebo v Sýrii. Ve starověkém Řecku o tomto tématu psal Heraclitus .
Podle de Lecerda a Salomons (1997) byla rtuť poprvé použita pro těžbu kolem -1000, podle Meech et al. (1998) byla rtuť používána k získávání zlata až do konce prvního tisíciletí.
Technika známá Plinymu staršímu byla extrakce drcením, promýváním a zahříváním, což umožnilo získat prášek z výsledného materiálu.
Rozpustnost zlata v kyanidu vodném roztoku byl objeven v roce 1783 Carl Wilhelm Scheele , ale průmyslový proces byl vyvinut na konci XIX th století. Expanze zlatých dolech v Rand z Jihoafrické republiky začalo zpomalovat v roce 1880 , zatímco nové vklady objevili tendenci se skládají z pyritu rud . Zlato nebylo možné z této sloučeniny extrahovat chemickými procesy nebo technologiemi, které byly tehdy k dispozici.
V roce 1887 vyvinul John Stewart MacArthur ve spolupráci s bratry Robertem a Williamem Forrestem pro společnost Tennant Company v Glasgow ve Skotsku proces MacArthur-Forrest pro těžbu zlatých rud. Suspenzí drcené rudy v roztoku kyanidu bylo získáno oddělení až 96% čistého zlata.
Tento proces byl poprvé použit v Randu v roce 1890, což vedlo k investičnímu rozmachu a otevření větších zlatých dolů. V roce 1896 Bodländer potvrdil, že pro tento proces je nezbytný kyslík, o čem MacArthur pochyboval, a zjistil, že jako meziprodukt vzniká peroxid vodíku .
Metoda známá jako „halda leach“ byla navržena v roce 1969 americkým úřadem pro doly a byla používána v 70. letech .
Zlato se vyskytuje hlavně jako nativní kov , obvykle legovaný ve větší či menší míře stříbrem ( elektrum ) nebo někdy sloučený se rtutí . Nativní zlato lze nalézt jako velké nugety, jako jemná zrna nebo vločky v naplavených ložiskách nebo jako mikroskopická zrna nebo částice zalité v jiných horninách.
Minerály, kde se zlato chemicky kombinuje s jinými prvky, jsou relativně vzácné. Zahrnují kalaverit , sylvanit , nagyagit , petzit a krennerit .
Koncentrace gravitace byla historicky nejdůležitějším způsobem, jak extrahovat nativní kov pomocí netopýrů nebo mycích stolů. Sloučení se rtutí bylo použito ke zlepšení regenerace, často přímým přidáním k riffles , rtuť je stále široce používána na malých farmách po celém světě. Ke koncentraci zlata však lze použít i procesy flotace pěny . V některých případech, zejména když je zlato v rudě přítomno jako hrubé dispergované částice, lze koncentrát získaný gravitací přímo roztavit za vzniku zlatých prutů. V jiných případech, zvláště když je zlato v rudě přítomno ve formě jemných částic nebo se dostatečně neuvolňuje z podloží, se koncentráty zpracují kyanidovými solemi , což je proces známý jako loužení, kyanidací, po které následuje izolace loužicího roztoku. Obnova roztoku obecně zahrnuje adsorpci na aktivním uhlí následovanou koncentrací roztoku nebo opětovnou extrakcí nebo elektrolytickým nanášením .
Pěnová flotace se obecně používá, když je zlato přítomné v rudě úzce spojeno se sulfidovými minerály, jako je pyrit nebo arsenopyrit, a pokud jsou tyto sulfidy přítomny ve velkém množství v rudě. V tomto případě zvyšuje koncentrace sulfidů koncentraci zlata. Obecně platí, že získání zlata ze sirných koncentrátů vyžaduje další zpracování, obvykle pražením nebo mokrou oxidací pod tlakem. Po těchto pyrometalurgických nebo hydrometalurgických úpravách obecně následují techniky kyanidace a adsorpce uhlíku pro konečné získání zlata.
Někdy je zlato přítomno jako vedlejší složka v koncentrátu základních kovů (např. Mědi) a získává se jako vedlejší produkt při výrobě základního kovu. Může být například získáván z anodové suspenze během procesu elektrolytického rafinování .
Pokud zlato nelze koncentrovat pro fúzi, vyluhuje se vodným roztokem :
Hromadné vyplavování do extraktu zlata je také metoda pro kontrolu koncentrací zlata v oblasti, na které se zlato není okamžitě viditelný.
„Žáruvzdorná“ zlatá ruda je taková, která je přirozeně odolná vůči regeneraci standardními procesy kyanidace a adsorpce uhlíku. Tyto žáruvzdorné rudy vyžadují předběžnou úpravu, aby byla kyanidace účinná při získávání zlata. Žáruvzdorná ruda obecně obsahuje sulfidické minerály, organický uhlík nebo obojí. Sulfidové minerály často zachycují nebo obklopují částice zlata, což ztěžuje vyluhování komplexu se zlatem. Organický uhlík přítomný ve zlaté rudě může adsorbovat rozpuštěné komplexy zlata a kyanidů stejným způsobem jako aktivní uhlí. Tento organický uhlík byl odplaven, protože je podstatně jemnější než obrazovky pro zpětné získávání uhlíku, které se obvykle používají k regeneraci aktivního uhlí.
Možnosti předúpravy žáruvzdorné rudy zahrnují:
Procesům zpracování žáruvzdorné rudy může předcházet koncentrace (obvykle sulfidová flotace). Pražení se používá k oxidaci síry i organického uhlíku při vysokých teplotách vzduchem nebo kyslíkem. Biooxidace zahrnuje použití bakterií, které podporují oxidační reakce ve vodném prostředí. Oxidace tlakem je vodný proces odstraňování síry prováděný kontinuálně v autoklávu, který pracuje při vysokých tlacích a poněkud vysokých teplotách. Ultrajemné mletí lze použít, když je hlavní charakteristikou rudy žárovzdornost uvolňování zlatých částic z okolní minerální matrice.
Rtuť představuje zdravotní riziko, a to zejména, když je v plynné formě. Aby se toto riziko eliminovalo, před roztavením se zlato, které se vysráží elektrolytickým vylučováním nebo procesem Merrill-Crowe, obvykle zahřívá v retortě, aby se odstranila přítomná rtuť, která by jinak během tavení těkala a způsobovala environmentální problémy a zdraví. Přítomná rtuť obecně nepochází z procesu sloučení rtuti, který již nepoužívají těžební společnosti, ale z rtuti přítomné v rudě, která následovala po loužení a srážení zlata.
V případě vysoké hladiny mědi nebo stříbra může být nutné vyluhování sraženiny kyselinou sírovou nebo dusičnou .
Kyselinu dusičnou nebo oxidaci v peci s nuceným oběhem vzduchu lze také použít k rozpuštění železa z katod během elektrodepozice před tavením. Produkt gravitační koncentrace může často obsahovat vysoký obsah drcené oceli a při jeho odstraňování se před tavením používají vibrační stoly nebo magnety. Během tavení může být železo oxidováno pomocí nitru . Nadměrné používání nitru koroduje tavicí kelímek, zvyšuje náklady na údržbu a riziko katastrofických úniků.
Oddělení zlata zahrnuje především odstranění stříbra ze zlata, a tedy zvýšení jeho čistoty. Oddělení zlatých peněz bylo provedeno z dávných dob, počínaje Lydia VI th století před naším letopočtem. J.-C.
Byly implementovány různé techniky; solná cementace z dávných dob, separace pomocí destilovaných minerálních kyselin ve středověku a v moderní době s chlorací pomocí Millerova procesu a elektrolýza pomocí Wohlwillova procesu .