додати матеріал


Золото та його переробка

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Національний Університет
ім.Т.Г.Шевченка
Реферат
Тема: Золото та його переробка
Виконала студент:
Богдан Олександр
Київ
Основні властивості Починати розмову про золото краще всього з властивостей цього металу і тільки потім переходити до того, як ці властивості використовуються людиною. Золото цікаве тим, що в його характеристиках дуже часто вживається слово "дуже", але рідко "самий", так як до "самого" цього металу майже завжди трохи не вистачає.
Воно дуже важке, але платина все-таки важче. Щільність золота 19,32 г / см 3. Це означає, що золота куля діаметром всього лише 46 мм буде мати масу, яка дорівнює 1 кг. Тут ми вказали щільність хімічно чистого золота, але, оскільки в природі таке не зустрічається, його "природна" щільність залежно від кількості домішок може складати від 15-16 до 18-19 г / см 3.
Золото дуже м'який метал   (І знову-таки не самий м'який, свинець і олово, наприклад, ще м'якше). Чисте золото дряпається нігтем. М'якість завжди робила золото дуже зручним для обробки матеріалом.
Але в той же час вона ніколи не доставляла радості власникам золотих прикрас, які легко дряпаються, втрачають свій блиск і привабливість. Тому при виготовленні ювелірних виробів в золото додають для міцності інші метали, зазвичай мідь або срібло.
Золото дуже легко стирається, перетворюючись на найдрібніший пил. Завдяки цій властивості воно розсіяно скрізь, і таким чином, широко поширене в природі.
Золото дуже ковке і тягуче, що, звичайно, є результатом його м'якості. Однак ковкість і тягучість золота прийнято розглядати окремо, оскільки завдяки цим властивостям воно володіє такими можливостями для його обробки, які можуть вразити навіть вельми обізнаного людини. Золото можна розкувати до такої малої товщини, що воно стане на просвіт зеленого кольору. Товщина такого золотого листка складає 1 мкм (0,001 мм). 1 г золота можна перетворити в дріт довжиною понад 300 м, а одним кілограмом золотої фольги можна покрити поверхню площею 530 м 2.
Золото - хороший провідник тепла і електричного струму, знову-таки дуже гарний але не самий. За цим якостям воно поступається чотирьом металам, зокрема сріблу. Температура плавлення золота 1063 О С, воно має велику летючість, яка зростає при підвищенні температури. Модуль пружності золота 79 х 10 3 Па.
Найбільшою міцністю при розриві володіє золота дріт, простягнута в холодному стані.
У природі золото зустрічається найчастіше в самородному вигляді. Рідше воно входить до складу деяких мінералів, частина з яких наведена нижче Табл.1.
МІНЕРАЛ
ХІМІЧНИЙ СКЛАД,%
Золото
Au (70 - 100), Ag (сліди - 30), Fe (0 - 1), Cu (0 - 1,4)
Електрум
Au (57 - 70), Ag (30 - 43), Fe (0 -1), Cu (0 - 1,4)
Кюстеліт
Au (20 - 28), Ag (72 - 80)
Срібло
Au (0-0,8), Ag (98 - 100), Fe (0 - 0,1), Cu (0 -0,01), Hg (0 - 1,1)
Мідисті золото
Au (74,3 - 80,1), Ag (2,3 - 20), Cu (9 - 20,4), Bi (0 - 0,26)
Порпеціт
Au (85,98), Ag (4,17), Cu (0,1), Pb (8,2 - 11,6)
Мольдоніт
Au (64,5), Bi (35,5)
Золоті амальгами
Au (34,2 - 41,6), Ag (0 - 5), Hg (57,4 - 61), Pt (0 - 0,1)
Платіністое золото
Au (86), Ag (3), Pt (10,5)
Ірідістое золото

Au (62,1), Ag (2,1), Fe (0,6), Cu (0,6), Pb (сліди), Pt (3,8), Ir (30)
Родістое золото
Au (88,4), Rh (11,6)

Крім вище зазначених зустрічаються також мінерали, в яких золото соедінео з телуром, - петціт, калаверіт, креннеріт, Сільванії, нагіягіт.
Самородне золото, що має домішки срібла і міді, істотно відрізняється від штучних сплавів з цими ж металами. Сплав має однорідну структуру, яка утворюється в результаті затвердіння розплавленої суміші металів. Самородний метал з'являється в результаті кристалізації з водних розчинів.
У чистому вигляді золото має красивий солом'яно-жовтий колір з сильним металевим блиском. У даному випадку можна сказати що золото - самий жовтий з усіх металів.
У природі золото в чистому вигляді не зустрічається, а метали-домішки (передусім мідь і срібло) надають йому різні кольори і відтінки - від блідо-жовтого (навіть зеленуватого) до яскраво жовто-червоного. Домішка паладію забарвлює золото у білий колір ("біле" золото).
Колір золота також залежить від товщини шматка металу і його агрегатного стану. Так, дуже тонка золота платівка має на просвіт, як говорилося вище, зелений колір. Такого ж кольору і розплавлене золото, а його пари - зеленувато-жовтого. В депресивних стані золото зазвичай рубінового або темно-фіолетового кольору. До кольору золота ми ще повернемося, коли будемо говорити про його застосування.
Іноді самородне золото буває покрите плівкою оксидів заліза. У цьому випадку колір його може бути найбільш пересічним - брудно-бурим, коричневим, а то й майже чорним. При видобутку таке золото дуже важко відрізнити від вміщає порожньої породи, і тому потрібен дуже ретельний контроль, щоб уникнути втрат. Про таке золоті кажуть що воно "в сорочці", яка може складатися не тільки з оксидів заліза. У деяких випадках це можуть бути найдрібніші частинки пустої породи, вдавлені в поверхню золотини. Треба сказати, що така "сорочка" не тільки заважає розрізняти золото, але й утрудняє його обробку - амальгамування або ціанування
Золото добре поглинає рентгенівські промені. Дробность атомної маси природного золота (196,9) говорить про те, що воно складається з суміші різних ізотопів. Як і належить "благородній" металу, золото в хімічні реакції вступає дуже не охоче (знову "дуже"), але з деякими елементами воно все-таки взаємодіє, зокрема з галоидами (хлором, бромом, йодом), утворюючи сполуки типу AuCl, AuCl 3. Взаємодіє вона також з ціанідами, ртуттю і телуром. Існують сполуки отримані штучним шляхом, в тому числі і так зване Гримуче золото - Au (NH) 3, (CH) 3, яке легко вибухає при ударі або просто при нагріванні. У деяких рідинах, хоча і дуже важко, золото розчиняється. У воді, яка містить хлор, сірчану кислоту або гумусові кислоти, можна розчинити невелика кількість золота; в суміші азотної (одна частина) і соляної (три частини) кислот, званої "царська горілка", а також у ціанідів (в слабких розчинах) розчинність золота значно вище, і цим широко користуються в практиці золотодобування. Витяг золота з руд, пісків і концентратів, засноване на його розчиненні у ціаніду, - один з основних процесів при його гідрометалургійної переробці.
Золото кристалізується в кубічній системі. Форма кристалів може бути подовженої або октаедричній. При затвердінні після плавки кристали золота виглядають неправильними багатокутниками. Чим повільніше йде охолодження, тим більше розміри кристалів.
У 1953 році Ф. Фріденсбург, виходячи з граничної глибини розробки 3000 м, визначив, що земна кора містить 4470000000 т золота. У цей час золоті копальні ПАР впритул підійшли до 4-кілометровій глибині. Результати розрахунків для цієї глибини ще більш вражаючі.
Знахідки золота в метеоритах є незаперечним доказом того, що золото поширене не тільки на Землі, але і на інших космічних тілах. Про це, до таті, спектральні лінії золота виявлені на Сонце.
Але золото зустрічається не тільки в гірських породах. Дуже багато його в морях і океанах, хоча концентрація його і загальна кількість не встановлені. Раннє вважалося, що в тонні морської води знаходиться від 5 до 10 мг золота. У настою час можна вважати встановленим, що насправді його трохи менше - від 0,001 до 0,4 мг. Але якщо взяти навіть вміст золота у тонні води рівним 0,02 мг, то і в цьому випадку в Світовому океані повинно бути близько 27 млн. т жовтого металу. Цілком закономірно, що людина вже неодноразово замислювався над тим, як отримати золото з морської води. У цьому напрямку працювали багато фахівців, але результати поки невтішні. При існуючому рівні технологій, золото з морської води добувати можна, але витрати виробництва при цьому будуть настільки великі, що сама видобуток втрачає всякий сенс.
Джон Густафон повідомляє, що професор Тюбінгенського університету Байєр з 100 л води, взятої в неаполітанському затоці, витягнув 1,4 мг золота. Це незвичайно висока концентрація. У прибережних водах США в 1901 році Вагнером було встановлено вміст золота в тоні води, рівне 16 мг. У 1923 році дослідження Хабера і Арреніуса в Атлантичному океані біля берегів Північної Європи показали вміст золота на тонну води рівним 0,014-0,4 мг. Біля берегів Австралії були виявлені порівняно високі концентрації - від 3,65 до 65 мг / т.
У морській воді міститься не тільки розчиненими золото. Нещодавно в Червоному морі виявлені так звані "придонні мули", які, крім золота, у значних кількостях містять у зваженому стані багато інші корисні матеріали.
Припускають, що "придонні мули" утворилися в результаті діяльності природних джерел термальних вод. Золото тут представлено настільки малими частками, що його витяг поки не може бути здійснено. І все-таки золота "придонних мулів" змушує багатьох дослідників шукати шляхи його отримання, оскільки колосальну кількість дорогоцінного металу, наявність якого передбачається в земному ядрі, добути ще важче.
Золото потрапляє у води морів самими різними шляхами. Передусім цьому сприяють річки, які на своєму шляху розмивають золотовмісні породи, розчиняють деяку кількість звільнився золота і несуть у своїх струменях найдрібніші золоті порошинки.
Згідно з розрахунками річка Амур щорічно викидає в Татарську протоку більше 8 т золота, що перевищує річний видобуток ряду золотодобувних країн.
Частина золота потрапляє в море з метеоритної речовини. У своїй книзі Л. В. Фірсов вказує, що щорічно в атмосфері землі розпорошується близько 3500т метеоритної речовини, в якому знаходиться приблизно 18 кг золота. Отже, тільки за останній мільйон років в земній атмосфері було розпорошено 18 тис. т золота, велика частина якого в кінцевому підсумку потрапила у Світовий океан.
За спостереженнями французьких вчених вулкан Етна на острові Сицилія щодня разом з попелом викидає в атмосферу у вигляді найдрібніших частинок 2,5 кг золота.
Золото потрапляє в океан і з золотовмісних гірських порід, що мають вихід в береговій зоні або на морському дні.
Можна сказати що золото оточує нас буквально по всюди, в невеликих концентраціях воно міститься в грунті, грунтових водах, рослинах, організмах тварин. У рослини воно потрапляє разом з солями, розчиненими в грунтових водах, з рослинною їжею надходить в організм тварин. Вперше "рослинне" золото виявлено в золі рослин французьким хіміком Клодом Луї Бертола. З тонни ялинової деревини можна витягти 1,27 мг золота, з тонни осики - 2 мг, з тонни берези - всього 0,6 мг. Добре накопичує золото кукурудза, а звичайний хвощ, що росте на грунті з вмістом золота близько 0,1 мг на тонні, може накопичити стільки металу, що в тонні золи виявиться 6 г золота. У тонні кам'яного вугілля виявляють до 10 мг золота (вугілля утворюється з деревини).
У Британському центрі ядерних досліджень проаналізували шерсть оленів та інших тварин із заповідників країни і встановили в ній наявність золота. У воді і в грунті заповідника цей метал не виявлено. Тому питання звідки він взявся в шерсті тварин поки не ясний. Золото формується в білковій структурі волосся в невеликих, але однакових для всіх тварин кількостях. Це дозволяє думати, що воно відіграє певну роль у життєдіяльності організмів.
Таким чином, золото є всюди, навіть у виноградне вино (це виявив русел Д'Арсе ще в 1779 році).
Якщо умовно вважати (враховуючи всі розроблялися родовища в світі) промисловим вважати вміст золота в руді 3-4 г / т, то це складе 0,0003-0,0004%. По відношенню до олов'яної руди це в тисячу разів менша концентрація, а по відношенню до залізно руді в сотні тисяч разів. Цим і визначається висока трудомісткість видобутку золота. Знайти золоту руду, вигідну для розробки теж набагато важче, ніж залізну. Родовища золотих руд відрізняються досить складною будовою і заляганням.
МІСЦЕЗНАХОДЖЕННЯ Багаті родовища
Хоча промислові концентрації золота зазвичай невисокі, проте зустрічалися родовища з разюче великим вмістом дорогоцінного металу. Так відомі рудники і копальні, де середній вміст золота становило 60-80, а іноді і 100г на кожну тонну руди або пісків.
До них в першу чергу слід віднести "Дорн" в Південній Кароліні, "Літтл Джоні" в Колорадо (США), "Санта Маргарита" в районі Чихуахуа (Мексика), "Ель Калас" (Венесуела), "Тімбукту Риф" (Західна Австралія ). У районі Клондайка широку популярність здобули такі розсипи, як "Ельдорадо" і "Бонанца" (Південна Америка).
Коли мова йде про золото, зазвичай називають його пробу і відзначають її у вигляді цифри на виробі. ПРОБА - ЦЕ ЧИСЛО ВАГОВИХ частини хімічно чистого золота У 1000 ЧАСТИНАХ Самородне золото АБО СПЛАВУ.
У Росії в ювелірній справі для золота встановлені такі проби: 375, 500, 583, 750, 958. У застосуванні до золота використовується і така одиниця як КАРАТ. Але цей, "золотий карат" означає не абсолютна кількість золота, а відносне його вміст у сплаві. Прийнято, що чистому золоту відповідає 24 карата, тоді золото 500 проби буде 12 карат, а 750 - 18 карат. Унція-1 унція золота дорівнює 31,1 г.
Проба в різних системах
Система проб
Сплав, його застосування
Метрична
Каратним
Російська
1000
24
96
Чисте золото
958
23
92
Високопробні ювелірний сплав
916
22
88
Британський монетний сплав
900
21,6
86,4
Міжнародний монетний сплав
750
18
72
Сплав для дорогих ювелірних виробів
583
14
56
Ювелірний сплав, для пір'я ручок, годинників
500
12
48
Сплав для дешевих ювелірних виробів
375
9
36
Сплав для дешевих ювелірних виробів
Динаміка зміни цін на золото.
Скорочення пропозиції золота з нового видобутку відшкодовуються поставками вторинного металу, одержуваного від переробки раніше виготовленої золотовмісної продукції (золотого брухту). Надходження з цього джерела перевищили 600-тонну позначку.
Переробка золотого брухту
(У т чистого металу)
1991
1992
1993
1994
1995
Індустріальні країни
120
89
118
115
123
У тому числі:
США
39
44
51
54
55
Японія
43
13
20
14
16
Італія
14
11
23
23
27
Країни, що розвиваються
330
359
414
457
461
У тому числі:
Індія
70
75
91
90
97
Єгипет
54
57
46
43
40
Саудівська Аравія
48
73
91
96
97
"Східний блок"
20
25
26
22
18
Світовий підсумок
470
473
558
594
602
Особливості скупки і переробки золотого брухту в різних регіонах світу:
1. Переважна частка вторинного металу відбувається з переважно із Середнього Сходу, Індійського субконтиненту.
2. Головне джерело золотого брухту - ювелірна продукція, що вийшла з моди або реалізована власниками унаслідок потреби в грошах. У США переробляють понад 45% всього золотого брухту розвинених країн, з цих виробів одержують 75% вторинного металу.
3. Вторинний метал формує істотну частину сировинної бази ювелірного промислу країн, що розвиваються.
Золото зустрічається в природі майже виключно у самородному стані, головним обра-зом у вигляді дрібних зерен, вкраплених в кварц або утримуються в кварцовому піску. У небоьшіх ко-лічество золото зустрічається в сульфідних рудах заліза, свинцю та міді. Сліди його відкриті в мор-ської воді. Загальний вміст золота в земній корі становить близько 5 * 10 -7 вагу.%. Великі місце-народження золота знаходяться в Південній Африці, на Алясці, в Канаді та Австралії.
Золото відділяється від піску і подрібненої кварцової породи промиванням водою, яка забирає частинки піску, як більш легкі, або обробкою піску рідинами, розчинювальними золото. Найчастіше застосовується розчин ціаніду натрію (NaCN), в якому золото розчиняється в Присутніх-вии кисню з утворенням компелексних аніонів [Au (CN) 2] -:
4Au + 8NaCN + O 2 + 2H 2 0 -> 4Na [Au (CN) 2] + 4NaOH
З отриманого розчину золото виділяють цинком:
2Na [Au (CN) 2] + Zn -> Na 2 [Zn (CN) 4] + 2Au
Звільнене золото обробляють для відділення від нього цинку розбавленою сірчаною киць-кислотою, промивають і висушують. Подальша очищення золота від домішок (головним чином від се-ребра) виробляється обробкою його гарячою концентрованої сірчаної кислотою або шляхом електро-лізу.
Метод вилучення золота з руд за допомогою розчинів ціанідів калію або натрію був розроб-ботан в 1843 році російським інженером П. Р. Багратіоном. Цей метод, що належить до гідрометал-гійної способам отримання металів, в даний час найбільш поширений в металург-гії золота.
Золото - яскраво-жовтий блискучий метал. Воно дуже ковке і пластично; шляхом прокатки з не-го можна отримати листочки завтовшки менше 0.0002 мм, а з 1 грама золота можна витягнути прово-Локу довжиною 3.5 км. Золото - чудовий провідник тепла і електричного струму, поступається в цьому відношенні тільки сріблу, і міді.
Зважаючи м'якості золото вживається в сплавах, звичайно з сріблом або міддю. Ці сплави застосовуються для електричних контактів, для зубопротезування і в ювелірній справі. У хімічному відношенні золото - малоактивний метал. На повітрі воно не змінюється навіть при сильному нагріванні. Кислоти окремо не діють на золото, але в суміші соляної та азотної кислот (царській горілці) золото легко розчиняється:
Au + HNO 3 + 3HCl -> AuCl 3 + NO + 2H 2 O
Так само легко розчиняється золото в хлорним воді і в аерованих (продуваються повітрям) розчинах ціанідів лужних металів. Ртуть теж розчиняє золото, утворюючи амальгаму, яка при вмісті більше 15% золота стає твердою.
Відомі два ряди сполук золота, відповідальні ступенів окислення +1 та +3. Так, золо-то утворює два оксиду - оксид золота (I), або закис золота, - Au 2 O - і оксид золота (III), або окис золота - Au 2 O 3. Більш стійкі з'єднання, в яких золото має ступінь окислення +3.
Всі з'єднання золота легко розкладаються при нагріванні з виділенням металевого золота.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
72.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Некрасов н. а. - Золото золото серце народне. ..
Золото та його роль у фінансовій системі суспільства
Рідке золото
Сор і золото у фольклорі
Торгівля ф`ючерсами на золото
Банківські вклади в золото
Золото і архетип солярного культу
Де твоє золото батько Махно
Талакан чорне золото Якутії
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru