Geologija

Zlato: Zgodovina uporabe, kopanje, raziskovanje, preizkušanje in proizvodnja

Posted on
Avtor: Laura McKinney
Datum Ustvarjanja: 8 April 2021
Datum Posodobitve: 16 Maj 2024
Anonim
High Density 2022
Video.: High Density 2022

Vsebina


Egipčansko zlato: Obrtniki starodavnih civilizacij so zlato bogato uporabljali pri dekoriranju grobov in templjev, v Egiptu pa so našli zlate predmete, narejene pred več kot 5000 leti. Avtorske pravice za slike iStockphoto / Akhilesh Sharma.

Uporaba zlata v starodavnem svetu

Zlato je bilo med prvimi kovinami, ki so jih pridobivali, ker se običajno pojavlja v svoji naravni obliki, torej ne kombinira z drugimi elementi, ker je lepo in neopazno in ker se iz njega lahko izdelujejo izvrstni predmeti. Obrtniki starodavnih civilizacij so zlato bogato uporabljali pri dekoriranju grobov in templjev, v Egiptu pa so našli zlate predmete, narejene pred več kot 5000 leti. Posebej velja omeniti zlata, ki sta jo odkrila Howard Carter in Lord Carnarvon leta 1922 v grobnici Tutankamona. Ta mladi faraon je vladal Egiptu v 14. stoletju pred našim štetjem. Razstava nekaterih teh predmetov, imenovana "Zakladi Tutankamona", je med turnejo po ZDA v letih 1977–79 v šestih mestih privabila več kot 6 milijonov obiskovalcev.


Grobovi plemičev na starodavni mitanski citaliji v bližini Naupliona v Grčiji, ki jo je odkril Heinrich Schliemann leta 1876, so prinesli veliko različnih zlatih figuric, mask, skodelic, diamemov in nakita ter več sto okrašenih kroglic in gumbov. Ta elegantna umetniška dela so ustvarili vešči obrtniki pred več kot 3500 leti.




Starodavni viri zlata

Zdi se, da so starodavne civilizacije pridobivale zlato iz različnih nahajališč na Bližnjem vzhodu. Rudniki v regiji Zgornjega Nila v bližini Rdečega morja in na območju Nubijske puščave so dobavljali velik del zlata, ki so ga uporabljali egiptovski faraoni. Ko ti rudniki niso več mogli izpolniti svojih zahtev, so bila izkoriščena nahajališča drugje, po možnosti v Jemnu in južni Afriki.

Obrtniki v Mezopotamiji in Palestini so verjetno oskrbovali z Egiptom in Arabijo. Nedavne študije rudnika Mahd adh Dhahab (kar pomeni "zibelka zlata") v današnji Kraljevini Saudski Arabiji razkrivajo, da so bili zlato, srebro in baker iz tega območja pridobljeni v času kralja Salomona (961-922 pr.n.št.).


Zlato v zakladnicah Aztekov in Inkov Mehike in Perua je verjelo, da prihaja iz Kolumbije, čeprav je bilo nedvomno nekaj pridobljeno iz drugih virov. Konkvistadori so med raziskovanjem Novega sveta oropali zakladnice teh civilizacij, številni zlati in srebrni predmeti pa so se topili in vlivali v kovance in palice ter tako uničevali neprecenljive artefakte indijske kulture.

Zlati kovanec: Zlato je bilo kot visoko cenjena kovina uporabljeno kot finančni standard in se že tisoč let uporablja v kovancih. ZDA deset dolarjev zlati kovanec iz leta 1850. Avtorske pravice iStockphoto / Brandon Laufenberg.

Zlato kot medij izmenjave

Narode sveta danes uporabljajo zlato kot sredstvo menjave pri denarnih transakcijah. Velik del zalog zlata v Združenih državah Amerike je shranjen v trezorju depoja Buldonov Fort Knox. Depozitar, ki leži približno 30 milj jugozahodno od Louisvilla v Kentuckyju, je pod nadzorom direktorja kovnice.

Zlato v skladišču je sestavljeno iz palic velikosti navadnih gradbenih opek (7 x 3 5/8 x 1 3/4 palcev), ki tehtajo približno 27,5 funtov (približno 400 troy unč; 1 troy unča je enaka približno 1,1 avoirdupois unč.) Shranijo se brez ovoj v predalnih trezorjih.

Poleg denarne uporabe se zlato, podobno kot srebro, uporablja v nakitu in sorodnih izdelkih, električno-elektronskih aplikacijah, zobozdravstvu, letalsko-vesoljski industriji, umetnosti ter na medicinskem in kemičnem področju.



Zlata mrzlica: Odkritje zlata je sprožilo številne zlate v ZDA in po svetu. Avtorske pravice za slike iStockphoto / Duncan Walker.

Uredba in spremenljivost cen zlata

Spremembe povpraševanja po zlatu in ponudbi iz domačih rudnikov v zadnjih dveh desetletjih odražajo spremembe cen. Potem ko so ZDA leta 1971 deregulirale zlato, se je cena občutno zvišala in na kratko dosegla več kot 800 dolarjev za unčo troje leta 1980. Od leta 1980 je cena ostala v razponu od 320 do 460 dolarjev za unčo troje. Hitro naraščajoče cene v 70. letih prejšnjega stoletja so spodbudile izkušene raziskovalce in ljubiteljske iskalce, da so obnovili iskanje zlata. Kot rezultat njihovih prizadevanj so se v osemdesetih letih odprli številni novi rudniki, ki so predstavljali večji del povečanja proizvodnje zlata. Močna upada potrošnje v letih 1974 in 1980 so bila posledica zmanjšanih potreb po nakitu (glavna uporaba izdelanega zlata) in naložbenih izdelkih, kar se je odražalo v hitrih podražitvah v teh letih.

Zlati nuggets: Majhni zlati koprivi, dobljeni s paniranjem. Iskalci so delali tokove usedline, da bi našli drobne nage, ki bi jih prodali ali trgovali z zalogami.

Lastnosti zlata

Zlato imenujemo "plemenita" kovina (alkimistični izraz), ker v običajnih pogojih ne oksidira. Njegov kemični simbol Au izhaja iz latinske besede "aurum." V čisti obliki ima zlato kovinski sijaj in je sončno rumene barve, vendar mešanice drugih kovin, kot so srebro, baker, nikelj, platina, paladij, telur in železo, z zlatom ustvarjajo različne barvne odtenke, od srebrno bele do zelene in oranžno-rdeča.

Čisto zlato je razmeroma mehko - ima približno trdoto penija. Je najbolj kovinska in nodularna kovina. Specifična teža ali gostota čistega zlata je 19,3 v primerjavi z 14,0 za živo srebro in 11,4 za svinec.

Nečisto zlato, kot se običajno pojavlja v nahajališčih, ima gostoto od 16 do 18, medtem ko ima pripadajoča odpadna kamnina (gangue) gostoto približno 2,5. Razlika v gostoti omogoča koncentracijo zlata z gravitacijo in omogoča ločevanje zlata od gline, mulja, peska in gramoza z različnimi napravami za mešanje in zbiranje, kot so zlato ponev, skakalnica in sluhovod.

Rudnik zlata v Nevadi: Rudnik Foritude v Nevadi je med letoma 1984 in 1993 ustvaril približno 2 milijona unč zlata iz nahajališča ledu. USGS image.

Zlata amalgam

Živo srebro (quicksilver) ima kemično afiniteto do zlata. Ko se živo srebro doda materialu, ki vsebuje zlato, obe kovini tvorita amalgam. Živo srebro se kasneje z retortiranjem loči od amalgama. Pridobivanje zlata in drugih plemenitih kovin iz njihovih rud z obdelavo živega srebra se imenuje združevanje. Zlato se raztopi v aqua regia, mešanici klorovodikove in dušikove kisline ter v natrijevem ali kalijevem cianidu. Slednje topilo je osnova za postopek cianida, ki se uporablja za pridobivanje zlata iz rude nizke stopnje.

Hidravlični rudarski rudarji v rudniku Lost Chicken Hill, v bližini Chicken, Aljaska. Ognjeniki izstrelijo usedline in izperejo delce peska, gline, gramoza in zlata. Material se nato obdela, da se zlato odstrani. Slika USGS.

Fineness, Karats in Troy Unce

Stopnja čistosti domačega zlata, polžjih palic (palic ali ingotov nerafiniranega zlata) in rafiniranega zlata je navedena v vsebnosti zlata. "Fineness" določa vsebnost zlata v delih na tisoč. Na primer, zlati nugget, ki vsebuje 885 delov čistega zlata in 115 delov drugih kovin, kot sta srebro in baker, bi veljal za 885-fino. "Karat" označuje delež trdnega zlata v zlitini na osnovi 24 delov. Tako 14-karatno (14K) zlato označuje sestavo 14 delov zlata in 10 delov drugih kovin. Mimogrede, 14K zlato se običajno uporablja v proizvodnji nakita. "Karata" ne bi smeli zamenjati s "karatom", enoto teže, ki se uporablja za drage kamne.

Osnovna enota teže, ki se uporablja pri ravnanju z zlatom, je trojska unča. Ena unica troje je enakovredna 20 troy penyweights. V nakitski industriji je skupna merska enota peni teže (dwt.), Kar ustreza 1,555 grama.

Izraz "zlato napolnjen" se uporablja za opisovanje nakit iz navadnih kovin, ki so na eni ali več površinah prekriti s plastjo zlate zlitine. Znak kakovosti se lahko uporabi za prikaz količine in finosti zlate zlitine. V ZDA na nobenem izdelku, ki ima prevleko iz zlitine z manj kot 10-karatno tankostjo, ne sme biti nameščena oznaka kakovosti. V nekaterih državah so dovoljene nižje meje.

Noben izdelek z deležem zlate zlitine, ki je manjši od ene dvajsete mase, ne sme biti označen kot "zlato napolnjen", vendar so izdelki lahko označeni kot "valjana zlata plošča", pod pogojem, da sta prikazani tudi oznaki proporcionalne frakcije in finosti. Predmeti z galvansko galvaniziranim nakitom, ki nosijo zlato na najmanj 7 milijonih centimetrov (0,18 mikrometrov) zlata na pomembnih površinah, so lahko označeni z "elektropločevina". Pokrita debelina, manjša od te, je lahko označena s "zlato utripa" ali "zlato oprano."

Zlato sluhovod: Prenosna zlata sluhovod. Rudniki postavijo sluhovod v tok in odlagajo usedline na zgornji strani. Tok prenaša sedimente skozi sluhovod in težki delci zlata se vložijo v sluhovod. En rudar lahko skozi sluhovod predela veliko več usedlin kot skozi zlato ponev. Avtorske pravice za slike iStockphoto / LeeAnn Townsend.

Oblikovanje primarnih nahajališč zlata - Lode Gold

Zla je v zemlji razmeroma malo, pojavlja pa se v različnih vrstah kamnin in v različnih geoloških okoljih. Čeprav je zlato skoncentrirano z geološkimi procesi, da se tvorijo komercialne nahajališča dveh glavnih vrst: lode (primarni) depoziti in deponirani (sekundarni) nahajališča.

Depoziti v lodah so tarča iskalca "trdih kamnov", ki išče zlato na mestu odlaganja iz mineralizacijskih raztopin. Geologi so predlagali različne hipoteze, s katerimi bi razložili izvor raztopin, iz katerih so obložene mineralne sestavine oborjene v lopatih.

Ena splošno sprejeta hipoteza predlaga, da je veliko nahajališč zlata, zlasti tistih, ki jih najdemo v magnetnih in sedimentnih kamninah, nastalih iz krožečih podzemnih voda, ki jih poganja toplota iz teles magme (staljene kamnine), vdrtih v zemeljsko skorjo na približno 2 do 5 miljah površine. Aktivni geotermalni sistemi, ki se v nekaterih delih ZDA izkoriščajo za naravno toplo vodo in paro, so sodobni analogni sistemi za odlaganje zlata. Večina vode v geotermalnih sistemih izvira kot padavina, ki se skozi zlome in prepustna ležišča premika navzdol v hladnejših delih skorje in se vleče bočno na območja, ki jih segreva magma, kjer se skozi zlome pelje navzgor. Ko se voda segreva, raztaplja kovine iz okoliških kamnin. Ko segreta voda v manjših globinah doseže hladnejše kamnine, se kovinski minerali oborijo, da tvorijo žile ali odejo podobna rudna telesa.

Druga hipoteza kaže, da lahko raztopine, ki vsebujejo zlato, izločijo magmo, ko se ohladi, in oborijo rude, ko se premikajo v hladnejše kamnine. Ta hipoteza se uporablja zlasti za zlata, ki se nahajajo v masi granitne kamnine ali v njeni bližini, ki predstavljajo strjeno magmo.

Tretja hipoteza se nanaša predvsem na zlatonosne žile v metamorfnih kamninah, ki se pojavljajo v gorskih pasovih na kontinentalnem robu. V procesu gradnje gora so lahko sedimentne in vulkanske kamnine globoko zakopane ali potisnjene pod rob celine, kjer so izpostavljene visokim temperaturam in pritiskom, kar povzroči kemične reakcije, ki skale spremenijo v nove mineralne sklope (metamorfizem). Ta hipoteza nakazuje, da voda izhaja iz kamnin in migrira navzgor, oborijo rudne snovi, ko se tlaki in temperature znižujejo. Menijo, da rudne kovine izvirajo iz kamnin, ki so podvržene aktivnemu metamorfizmu.

Glavni problem raziskovalca ali rudarja, ki ga zanima zlato nahajališče zlata, je določiti povprečno vsebnost zlata (tenor) na tono mineralizirane kamnine in velikost nahajališča. Iz teh podatkov je mogoče oceniti vrednost depozitov. Ena najpogosteje uporabljenih metod za določanje vsebnosti zlata in srebra v mineraliziranih kamninah je preizkus ognja. O rezultatih poročajo kot trojske unče zlata ali srebra ali oboje na kratko rudo avoirdupois ali kot grami na metrsko tono rude.

Zlata bager: Vakuumski potapljač usedlin, ki ga je treba obdelati s prenosnim zlatom. Scuba orodje omogoča iskalcu, da previdno dobi dostop do razpok in razpok na dnu potoka, kamor se lahko vložijo zlati koprivi. Avtorske pravice za slike iStockphoto / Gary Ferguson.

Koncentracija zlata v depozitih vložkov

Depoziti v plasteh predstavljajo koncentracije zlata, ki izvirajo iz nasutih nahajališč z erozijo, razpadom ali razpadom ograjene kamnine in poznejšo koncentracijo z gravitacijo.

Zlato je izredno odporno na vremenske vplive in se, ko se osvobodi obdanih kamnin, prenese navzdol kot kovinski delci, sestavljeni iz "prahu", kosmičev, zrn ali nageljcev. Zlati delci v strugah potoka so pogosto skoncentrirani na dnu ali v bližini, ker se premikajo navzdol v obdobjih visokih vod, ko se celotna obloga peska, gramoza in balvana vznemirja in se premika navzdol. Delci zlatega zlata se zbirajo v vdolbinah ali v žepih v pesek in gramoz, kjer se tok ohladi. Koncentracije zlata v gramozu se imenujejo "plačljive črte".

Zlati sušilni stroj: Prenosna suha podložka, ki se uporablja za sejanje zlatih kopriv iz zemlje, kjer ni vode. Tla se odvrže v zgornjo ponev in jo potresi skozi spodnjo posodo. Težki zlati koprivi so mehansko ločeni od lažjih materialov. Avtorske pravice za slike iStockphoto / Arturo M. Enriquez.

Raziskave za vložke vložkov

V državi, ki nosi zlato, raziskovalci iščejo zlato tam, kjer so se nabrali grobi peski in gramoz in kjer so se "črni peski" koncentrirali in naselili z zlatom. Magnetit je najpogostejši mineral v črnih peskih, lahko pa so prisotni tudi drugi težki minerali, kot so kasiterit, monazit, ilmenit, kromit, kovine platinske skupine in nekateri dragi kamni.

Skozi Zemljino deponijo so nastali na enak način. Postopki vremenskih vplivov in erozije ustvarjajo površinska nahajališča, ki jih lahko zakopljemo pod kamninske naplavine. Čeprav so te "fosilne" posode naknadno cementirane v trde kamnine, sta oblika in značilnosti starih rečnih strug še vedno prepoznavni.

Zlate knjige in potrebščine za paniranje



Iščete zlato? Imamo več kot 50 različnih zlatih knjig in zlatih zemljevidov, ki prikazujejo, kje so v preteklosti našli zlato, in dajejo navodila o metodah iskanja zlata. Na voljo so tudi zlate ponve v različnih velikostih in kompleti za paniranje, ki vsebujejo vse, kar boste potrebovali.

Brezplačni test zlata

Vsebnost obnovljivega prostega zlata v nahajališčih se nahaja v metodi prostega zlata, ki vključuje združevanje koncentrata, ki ga nosi zlato, zbranega z izkopavanjem, hidravličnim rudarjenjem ali drugimi postopki rudarjenja. V obdobju, ko je bila cena zlata določena, je bila običajna praksa poročati o rezultatih preizkusov kot vrednosti zlata (v centih ali dolarjih), ki ga vsebuje kubično dvorišče materiala. Zdaj se rezultati poročajo kot grami na kubično dvorišče ali grami na kubični meter.

Ameriški geološki pregled je z laboratorijskimi raziskavami razvil nove metode za določanje vsebnosti zlata v kamninah in tleh zemeljske skorje. Te metode, ki zaznajo in izmerijo količine drugih elementov, pa tudi zlata, vključujejo atomsko absorpcijsko spektrometrijo, nevtronsko aktivacijo in induktivno sklopljeno plazemsko-atomsko emisiononsko spektrometrijo. Te metode omogočajo hitro in izjemno občutljivo analizo velikega števila vzorcev.

Zgodnje najdbe zlata in proizvodnja

Zlato so proizvajali v južni regiji Appalachian že leta 1792 in morda že leta 1775 v južni Kaliforniji. Odkritje zlata v mlinu Sutters v Kaliforniji je spodbudilo zlaten nalet leta 1849–50 in na stotine rudarskih taborišč so zaživele, ko so bila odkrita nova nahajališča. Proizvodnja zlata se je hitro povečala. Depoziti v okrožju Mother Lode in Grass Valley v Kaliforniji in Comstock Lode v Nevadi so bili odkriti v 1860-ih, nahajališča Cripple Creek v Koloradu pa so začela proizvajati zlato leta 1892. Do leta 1905 sta bili nahajališči Tonopah in Goldfield v Nevadi in alkaško mesto odkrita so bila nahajališča, proizvodnja zlata v Združenih državah Amerike pa je prvič presegla 4 milijone unč na leto - raven, ki se je ohranila do leta 1917.

Med prvo svetovno vojno in nekaj let po tem se je letna proizvodnja zmanjšala na približno 2 milijona unč. Ko se je cena zlata leta 1934 dvignila z 20,67 na 35 USD za unčo, se je proizvodnja hitro povečala in leta 1937 spet presegla raven 4 milijone unč. Kmalu po začetku druge svetovne vojne je vojaški proizvodni vojni zaprl rudnike zlata in ponovno ni dovoljeno ponovno odpreti do leta 1945.

Od konca druge svetovne vojne do leta 1983 domača rudarska proizvodnja zlata ni presegla 2 milijona unč letno. Od leta 1985 se je letna proizvodnja vsako leto povečala za milijon na 1,5 milijona unč. Konec leta 1989 je skupna proizvodnja iz depozitov v ZDA od leta 1792 dosegla 363 milijonov unč.

Poraba zlata

Poraba zlata v ZDA se je od leta 1969 do 1973 gibala od približno 6 milijonov do več kot 7 milijonov trojskih unč na leto in od 1974 do 1979 približno 4 milijone do 5 milijonov unč troj na leto, medtem ko je bila v sedemdesetih let letna proizvodnja zlata od domačih rudnikov se je gibalo od približno 1 milijon do 1,75 milijona trojskih unč. Od leta 1980 je poraba zlata skoraj konstantna in znaša med 3 in 3,5 milijona troy unč na leto. Proizvodnja rudnikov se je od leta 1980 hitro povečevala in je leta 1990 dosegla okoli 9 milijonov trojskih unč na leto, presegla pa je porabo od leta 1986. Pred letom 1986 je bila dobavna bilanca pridobljena iz sekundarnih (odpadnih) virov in uvoza. Skupna svetovna proizvodnja zlata naj bi znašala približno 3,4 milijarde unč troy, od tega je bilo v zadnjih 50 letih miniranih več kot dve tretjini. Približno 45 odstotkov svetovne proizvodnje zlata je bilo iz okrožja Witwatersrand v Južni Afriki.

Največji rudnik zlata v ZDA je rudnik Homestake v mestu Lead v Južni Dakoti. Ta rudnik, ki je globok 8000 čevljev, je od odprtja leta 1876 predstavljal skoraj 10 odstotkov celotne proizvodnje zlata v Združenih državah Amerike. Združil je proizvodnjo in zaloge približno 40 milijonov trojskih unč.

Razpršena sredstva in zlato stranskih proizvodov

V zadnjih dveh desetletjih postajajo vse bolj pomembne diseminirane nahajališča zlata. V zahodnih državah, večinoma v Nevadi, so našli več kot 75 takih nahajališč. Prvi večji proizvajalec te vrste je bilo nahajališče Carlin, ki so ga odkrili leta 1962 in začeli s proizvodnjo leta 1965. Od takrat je bilo v okolici Carlina odkritih veliko več nahajališč, območje Carlin pa zdaj obsega večje rudarsko okrožje s sedmimi odprte jame, ki proizvedejo več kot 1.500.000 troy unč zlata na leto.

Približno 15 odstotkov zlata, proizvedenega v Združenih državah Amerike, izvira iz rudarjenja drugih kovinskih rud.Kadar se bazne kovine - kot baker, svinec in cink - odlagajo bodisi v žilah ali kot razpršena mineralna zrna, se pri njih običajno odlagajo manjše količine zlata. Te vrste depozitov se pridobivajo za prevladujoče kovine, zlato pa se med predelavo rude pridobiva tudi kot stranski proizvod. Večina stranskega produkta zlata je nastala iz porfirskih nahajališč, ki so tako velika, da kljub temu, da vsebujejo le majhno količino zlata na tono rude, pridobijo toliko kamnine, da se pridobi veliko količino zlata. Največji posamezen vir stranskega produkta zlata v ZDA je nahajališče porfirja v kanjonu Bingham v Utahu, ki je od leta 1906 proizvedlo približno 18 milijonov trojskih unč zlata.

Vloga geologa pri iskanju zlata

Geologi preučujejo vse dejavnike, ki nadzorujejo izvor in namestitev mineralnih nahajališč, vključno s tistimi, ki vsebujejo zlato. Na terenu in v laboratoriju se preučujejo magnetne in metamorfne kamnine, da bi dobili razumevanje, kako so prišli na njihovo sedanjo lokacijo, kako so kristalizirali do trdne kamnine in kako se v njih tvorijo mineralne raztopine. Študije kamnitih struktur, kot so pregibi, prelomi, prelomi in sklepi ter vplivi toplote in pritiska na kamnine kažejo, zakaj in kje so se pojavili zlomi in kje bi lahko bile žile. Študije vremenskih vplivov in prenašanje kamnitih naplavin po vodi omogočajo geologom, da predvidijo najverjetnejša mesta za nastanek usedlin. Pojav zlata ni kapricičen; njegova prisotnost v različnih kamninah in pojavljanje v različnih okoljskih pogojih sledi naravnim zakonom. Ko geologi povečujejo svoje znanje o mineralizacijskih procesih, izboljšujejo svojo sposobnost iskanja zlata.