ریفاینری طلا چیست ؟ (؟ What is a gold refinery)
vdthdkvd xgh ]dsj ?
ریفاینری طلا (Gold Refinery) یا همان پالایشگاه طلا می باشد ، اکثر معدن کاران طلا در دنیا و ایران بعد از مرحله استخراج طلا به روش رو باز ( Open Pit ) از کانسگ ( سنگ طلا دار - gold stone ) یا پلاسر ( طلای ریز در خاک و شن طلا دار ) که اکثرا به روش سیانوراسیون است (Cyanide)، طلا ( Gold ) را به روش لچینگ (Leching) و کربن اکتیو (Activated Carbon) استخراج می کنند . نیاز به تصویه طلای ناخالص استخراج شده دارند که باید فلزات همراه و ناخالصی های آن جداسازی شود ، ریفاینری این وظیفه را بر عهده دارد ، بنابراین ریفاینری تصویه خانه طلا است و مواد مزاحم (Disturbing material) و فلزات همراه را جدا سازی نموده و طلا خالص (pure gold) می نماید همان عیار 24 (Carat 24) و خلوص طلا را تا 999.9 به افزایش می رساند .
روش های ریفاینری طلا (Gold refinery methods) :
در واقع چند روش مختلف برای تصفیه طلا (gold refining) وجود دارد. بسته به مقدار طلا که با آن کار می کنید و سطح خلوص مطلوب ، دو روش رایج در تصفیه طلا استفاده از حرارت ( ذوب ) Melting درجه حرارت بالا و استفاده از مواد شیمیایی برای تصفیه طلا است.
تصفیه با حرارات ( ذوب نمودن ) To melt یکی از قدیمی ترین روشهای تصفیه فلزات است. حتی در کتاب های مقدس تمام ادیان نیز ذکر شده ، تصفیه توسط آتش روش ترجیحی برای مقادیر بیشتر طلا است. در دوران باستان ، این شکل از تصفیه شامل یک صنعتگر بود که در کنار آتش داغ با طلای مذاب در یک کوره در حال کار بود تا ناخالصی ها یا سوراخ هایی که به بالای فلز مذاب می آمد را از بین ببرد. با رسیدن شعله های آتش بیش از 1000 درجه سانتیگراد ، این کار قطعاً یک کار خطرناک برای تصفیه طلا بود. امروزه این سنت به استثنای چند پیشرفت در زمینه ایمنی و دقت ، تا حد زیادی دست نخورده باقی مانده است.
روش دوم تصفیه طلا شامل استفاده از مواد شیمیایی است. از اسیدهای قوی برای Impurity solution (حل ناخالصی) های موجود در سنگ طلا استفاده می شود و پس از آن خنثی و شسته می شود و ناخالصی ها را با خود می برد. محصول حاصل یک ماده گل آلود است که تقریباً طلای خالص است (99.999٪ یا 24K). این ماده گل آلود خشک می شود تا زمانی که به صورت باقیمانده پودر در آید و سپس با مشعل یا منبع حرارت دیگر گرم می شود تا پودر طلا به ذوب طلای قابل استفاده تبدیل شود. اسیدهای مورد استفاده برای این فرآیند اسید نیتریک (nitric acid) و اسید هیدروکلریک (Hydrochloric acid) است.
ریفانیری طلا در قالب چکیده : ABSTRACT
ریفاینری طلا (Gold Refinery) موضوع اصلی در این مقاله و با توجه به اینکه اکثرا ریفاینری های طلا ( پالایش طلا ) به دلیل نیاز به خرید و تامین کاتد طلا ، کنسانتره طلا و مواد خام اولیه خود مبتنی و وابسته به کارخانه طلا ، شمش طلا ، معادن طلا ، استخراح طلا و صنایع وابسته می باشد و همانگونه که طلا و معادن طلا نایاب و محدود است ، از سوی در این زمینه ( ریفاینری ) با علم و آگاهی و تحقیق کامل و قطعی میتوان گفت حتی یک مورد مقاله ، پروپوزال و هیچ گونه متن و مستنداتی در هیج کتابخانه و فضای اینترنت هم وجود ندارد از سوی دیگر وجود معادن طلا و کارخانه های طلا درایران ، نیاز به احداث ریفاینری طلا است ، ضمن ضروت نگارش این پروپوزال لازم است کل صنایع وابسته و همراه این صنعت نادر و ناشناخته نیز تشرح شود و باید اعلام شود اولین و منحصر بفرد ترین پروپوزال در صنعت ریفاینری طلا تقدیم می شود ، در سالهای اخیر، تعداد معادن طلا و شرکتهای فرآوری مواد معدنی ( فلزات گرانبها ازجمله طلا (GOLD) رو به افزایش و میزان تولید طلا نیز رو به افزایش نهاده است که این امر باعث نیاز به احداث ریفاینری طلا (Gold Refinery) جهت پلایش طلا و تولید شمش طلا شده است ،معمولا عیار طلای تولیدی در واحدهای استحصال طلا پایین و معمولا به صورت کنسانتره و یا کاتد می باشد. ریفاینری طلا در جهان و سایر کشورهای تولید کننده طلا، معمولا طلای تولید که به شکل کنسانتره و کاتد طلا می باشد که محصول استخراج و فرآوری شده در معادن به شرکتهای دیگر فروخته می شود در این واحدها، با توجه به عیار مورد درخواست بازار و مشتری، طلا با عیار بالاتر و خالصتر تصفیه و تولید می گردد. از آنجائیکه کار تصفیه طلا نیاز به انجام یک فرآیند هزینه بر و تکنولوژیک و نیاز به دقت بالا برای جلوگیری از ریخت و ریز مواد دارد ، در حوصله شرکتهای معدنی نمی گنجد و عموم شرکتهای معدنی به لحاظ حذف خطاهای در مراحل تصفیه از احداث این واحد خود داری و محصول خود را با عیار پایین تر تولید و به شرکتهای تصفیه ( ریفاینری طلا یا پالایشگاه طلا ) فروخته و این شرکتها نیز طلای عیار پایین را به طلای عیار بالا تبدیل می کنند.
از آنجائیکه در ایران چنین واحد مستقلی وجود ندارد ، طلای تولیدی در بازار توسط غالکارهای سنتی به شمش های با عیار بالاتر تبدیل می شود. لذا این هدف مطرح شد تا با احداث و تاسیس یک واحد تصفیه طلا دارای تکنولوژی روز دنیا و با استفاده ار آخرین روشهای مهندسی روز اقدام به تولید شمش طلا، نقره و جیوه فلزی با هر عیار مورد درخواست مشتری و با کیفیت بالا گردد. در این واحد کنسانتره و یا کاتد حاوی فلزات گرانبها و کنسانتره جیوه در سطح کشورخریداری و با انجام یک سری فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی که شرح آن در این مقاله ارایه شده است، که در این ریفاینری نمونه اقدام به تولید سه فلز طلا، نقره و جیوه خواهد شد.
در این مقاله با توجه به پیشینه و منابع موثق شامل اخذ اطلاعات دقیق از کارخانه های تولید کننده شمش طلا ، مالکین معادن طلا در ایران ، فعالان صنعت طلا و ریفاینری به روز در ایران تحقیقات لازم انجام شده است ، با در نظر گرفتن سایر روش های تهیه متن علمی در صتعت طلا که بر اسا س تحقیق دانشجو در کتابخانه ها و نظریات یا پیش فرضایت مختلف در اینترنت و افراد نظریه پرداز و تحقیقات تئوری می باشد ، این مقاله علمی ضمن منحصر به فرد بودن میتوان مبتنی بر این اطلاعات اقدام به احداث و تاسیس کارخانه ریفاینری طلا و کارخانه فرآوری طلا نمود و به جرات میتوان گفت این طرح اجرایی و فنی با موضوع بکر خود اولین در ایران است .
و نتیجه می توان گرفت با توجه به نادر بودن این طرح و صنعت و ناشناخته بودن و منحصر به فرد بودن می یایست ضمن اطلاع رسانی وتوسعه و نشر این مقاله در قالب یک کتاب با تیراژ مناسب اقدام به معرفی این صنعت مورد نیاز کشور و جهان پرداخت و همچنین این مقاله در اختیار کتابخانه ها دانشگاه ها داخلی و خارجی قرار گیرد .
تاریخچه طلا و ریفاینری طلا : (History of gold and gold refinery)
برای قرن ها، طلا به ویژگی های منحصر به فرد، نایابی، زیبایی، و عدم فناپذیری، مورد توجه همیشگی انسانها بوده است. کشورها طلا را به عنوان ذخیره ثروت و وسیله ای برای تبادل معاملاتی پذیرفته اند و افراد برای کسب اطمینان از تغییرات و عدم ثبات پولهای کاغذی، همواره بدنبال خرید و ذخیره طلا بوده اند. در حال حاضر، معاملات طلا بجای شیوه های سنتی استفاده از شمش، سکه و جواهرات، در بازارهای بورس بین المللی صورت می گیرد. قراردادهای سلف خرید و فروش طلا، از ابزارهای معاملاتی با ارزش هستند که تولید کنندگان تجاری و مصرف کنندگان طلا از آنها استفاده می کنند.طلا در طبیعت به صورتهای مختلفی یافت می شود: در ترکیبات نقره و سرب، رگه های کوارتز، طلای بستر رودخانه و یا به همراه سولفیدها، در آب شور مقادیر قابل توجهی طلا یافت می شود اما استحصال آن مقرون به صرفه نیست.تلاشهای اولیه برای کسب طلا از هنگام اولین سفر دریایی کریستلف کلمب صورت گرفت. از سال 1492 تا 1600، کشورهای آمریکایی شمالی و جنوبی و جزایر واقع در کارائیب بیشترین میزان استخراج طلا را داشتند و معاملات تجاری عمدتا توسط این کشورها انجام می شود. در اواسط قرن 17، کلمبیا، پرو، اکوادور، پاناما، و جزایر اطراف آن بیش از 61% از طلای کشف شده جدید را در اختیار گرفتند. در قرن 18، این کشورها 80% طلای جهان را عرضه می کردند. پس از اکتشاف طلا در کالیفرنیا در سال 1848، آمریکای شمالی به عنوان بزرگترین تولید کننده و عرضه کنده طلای جهان شناخته شد.
از سال 1850 تا 1875 مقدار اکتشاف طلا در جهان از 350 سال گذشته آن، بیشتر شد و در سال 1890، رگه های یافت شده طلا در آلاسکا و یونان مهمترین منابع طلا شناخته شدند و تنها اندک زمانی پس از آن، طلا در آفریقا کشف شد و امروزه، بزرگترین تولید کنندگان طلا : آفریقای جنوبی، ایالات متحده آمریکا، استرالیا، کانادا، چین، اندونزی و روسیه هستند.
طلا نجیب ترین فلز است و این کلید اسرار ابدی آن است در ید نگارنده و هم کاربردهای فراوان آن در صنعت را میتوان نام برد ، به عنوان مثال ، طلا تنها فلزی است که توسط هوا یا آب توسط اکسیژن یا گوگرد مورد حمله قرار نمی گیرد و دوام آن در هر شرایطی باعث استفاده گسترده آن در سکه و جواهرات در طول اعصار شده است. طلا تنها فلزی است که به طور کلی در حالت فلزی در طبیعت یافت می شود و تنها ترکیبات طلا که در حالت طبیعی وجود دارد ، گونه های تلوراید و استبنیت ، AuTe2 و AuSb2 است • طلا با تمام هالوژن ها واکنش نشان می دهد ، که برای تولید Au2Br6 تحت یک واکنش گرمازا با پودر طلا در دمای اتاق قرار می گیرد ، از اهمیت بیشتری برای متالورژی استخراج ، شیمی مجتمع های طلا در محلول های آبی است و این موضوع بسیار گسترده تر است ، طلا به طور سنتی پذیرفته شده است که مجتمع های طلا در محلول آبی می توانند در یکی از دو حالت اکسیداسیون ، aurous (+ 1) یا auric (+ 3) وجود داشته باشند ، و تمام مجموعه های طلا با علاقه هیدرومتالورژی در این دو گروه قرار گیرند.
در سالهای اخیر ، ترکیباتی با حالت اکسیداسیون رسمی -1 ، + 2 ، + 4 و + 5 تهیه و شناسایی شده اند (Puddephatt، 1978؛ Schutte، 1985) ، اما این ترکیبات در حال حاضر بیشتر یک کنجکاوی دانشگاهی هستند و در این پیان نامه به آن پرداخته نمیشود . ترمودینامیک پیش بینی می کند که نه کاتیون های aurous و نه auric در محلول آبی پایدار خواهند بود ، بلکه توسط آب به طلای فلزی کاهش می یابند (بخش 15.1.2 را ببینید). به منظور تثبیت این یونها در محلولهای آبی ، لازم است یک لیگاند کمپلکس سازی و یک ماده اکسید کننده مناسب استفاده شود ، زیرا هیچ واکنشی رخ نمی دهد مگر اینکه هر دو در محلول وجود داشته باشند. به عنوان مثال ، طلا نه در اسید نیتریک (یک ماده اکسیدکننده) و نه در اسید کلریدریک (یک لیگاند کمپلکس) حل نمی شود ، اما به راحتی در مخلوطی از این دو ، حل می شود چه جامد باشند ، چه در محلول و چه در حالت گازی ، ترکیبات طلا به طور کووالانسی پیوند می خورند .
مهمترین بخش استحصال طلا و تولید شمش کارخانه استحصال و تولید محصول نهایی شمش طلا با خلوص 999 ( ریفاینری طلا ) است ، که بعد از استخراج طلا و تولید کنسانتره طلا ، نیاز است برای جداسازی عناصر مزاحم و همچنین تولید شمش طلای خالص ، محصولی نهایی بعد از فرآوری در ریفاینری فرایند استحصال انجام شود ، در این پایان نامه ضمن باز کردن موضوع ازهمه ابعاد از جمله قبل و بعد از ریفاینری نیز پرداخته میشود و به عبارتی صفر تا صد این صنعت ( تولید شمش طلا ) استخراج طلا ، فراوری مواد معدنی ، نهایتا تولید شمش طلا و عرضه به بازار نیز کار شده استف با توجه به سکرت کار کدرن تولید کنندگان طلا و عدم انشتار اطلاعات فنی و علمی در سایتهای آنان و عدم اجازه ورود به این کارخانه و به زبانی ساده چراغ خاموش کردن این تولید کنندگان در ایران و جهان تهیه پایان نامه حاضر ضمن نداتشن مورد مشابه بلکه با توجه به وجود معادن طلا زیاد در ایران و نیاز شدید به احداث ریفاینری ، ضرورت ایجاد آن کاملا احساس میشود و همچنین باید گفت که کمتر کسی به این موضوع پرداخته ، و نگارنده یقین دارد این اولین مقاله برای پایان نامه دکترا در با موضوع ریفاینری در ایران می باشد .
تشریح فرایند یک نمونه ریفاینری طلا در ایران : (Description of the refinery process)
استحصال طلا (Gold extraction) و نقره از کنسانتره و یا کاتد حاوی طلا و نقره
ریفاینری طلا(Gold refinery) ( کارخانه استحصال طلا ) Gold mining factory یا همان پالایشگاه طلا مبتنی و وابسته به ورود خوارک مورد نیاز خود جهت تولید شمش طلا می باشد که شامل کاتد طلا (Gold cathode)، کنسانتره طلا (Gold concentrate)، مصنوعات طلا (Gold artifacts) ، طلای ذوب شده ، طلای کم عیار است ، با ارسال کاتد طلا از کارخانه فرآوری مواد معدنی ( فلزات رنگین و گرانقیمت ) Expensive metals یا با خرید کاتد و یا کنسانتره طلا کار فعالیت ریفاینری آغاز میشود ، ابتدا توزین ( در وزن های یک کیلو گرمی منقسم میشود ) و تعیین عیار می گردد ( که معمولا از عیار 995 الی 999 خلوص تعین می شود ) لازم به توضیح است عیار طلا در بین مردم و حتی خواص به عنوان طلای 18 عیار شناخته میشود که این نوع طلا با اضافه نمودن مس ، نیکل عیار طلای خالص 24 را به 18 کاهش می دهند برای تولید مصنوعات طلا به دلیل نرم بودن طلا و عدم استفاده در زیور آلات سایر فلزات به آن اضافه می نمایند هم صرفه اقتصادی برای طلا ساز داشته که اجرت ساخت دریافت می کنند و هم سخت شدن امکان تولید ساخت مصنوعات طلا ( النگو ، انگشتر ، زنجیر طلا ، گوش واره و ..... جواهر ......) را فراهم می آورد ، شمش طلای خالص (Pure gold bar) در اصل طلای 24 عیار می باشد که در ریفاینری طلا این مهم با جداسازی عناصر مزاحم یا جیوه و نقره به شمش 999 تبدیل میشود . کاتد های طلا دارای مقدار کمی جیوه می باشد، در این حالت کنسانتره داخل کوره جیوه قرار داده شده و جیوه آن استخراج می شود. این مرحله 24 ساعت زمان می برد. سپس محلول آب و اسید در میکسر یک تهیه و کاتد یا کنسانتره به آن اضافه گردیده و همزدگی ادامه می یابد تا فلزات قابل حل در اسید در محلول حل گردند. سپس مخلوط حاصل توسط یک فیلتر پرس (Filter press) فیلتر می گردد. محلول حاصل که شامل سولفات فلزات (Sulfates of metals) مختلف می باشد به مخازن دورریز ارسال و کیک حاصل از این فیلنراسیون تخلیه و توزین و میزان طلا و نقره آن اندازه گیری می گردد. مرحله میکسر یک 14 ساعت زمان می برد.
کیک حاصل در میکسر دو به محلول تیزاب سلطانی (Aqua regia) اضافه شده و همزدگی ادامه می یابد تا طلا بطور کامل حل و نقره رسوب گردد. سپس توسط فیلتر پرس، مخلوط حاصله را فیلتر نموده و محلول آن را به میکسر 3 هدایت می کنیم. این محلول حاوی طلا و برخی فلزات دیگر بوده و کیک حاصل بصورت عمده حاوی رسوب نقره می باشد. مرحله میکسر دو 5 ساعت زمان می برد.
پس از آنکه کل محلول فیلتراسیون (Filteration) وارد میکسر شماره 3 شد، با یک احیاء کننده قوی، طلا را به صورت فلزی رسوب داده و سپس با فیلتر کردن، پودر طلا را از محلول جدا و برای ادامه به قسمت ذوب می فرستیم. مرحله میکسر 3 حدود 5 ساعت زمان می برد.
کیک رسوب نقره حاصل از فیلتراسیون میکسر 2 با مقدار مورد نیاز از مواد شیمیایی مخلوط و در دمای بیش از 800 درجه سانتیگراد ذوب و بعد از ریخته گری، نقره به صورت قرص حاصل می گردد. این قرص نقره در حدود 96% - 85% نقره دارد. قرص اصله را مجددا ذوب و با آن آند درست می کنیم. آند حاصله را در الکترولیز نقره (Silver electrolysis) قرار می دهیم و بعد از آنکه عمل الکترولیز پایان گرفت ، نقره بصورت پودر نقره از کاتد جدا و ذوب می گردد. سپس بنا به درخواست مشتری، نقره تولیدی به شکل شمش، میله و یا ساچمه ریخته گری و بسته بندی می گردد.
پودر طلای (Gold powder) حاصل از میکسر شماره 3 را درون بوته ریخته و در دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد ذوب و با کمک مواد شیمیایی، اندک ناخالصی که ممکن است در میکسر شماره 3 به همراه طلا رسوب کرده باشد را از مذاب خارج می کنیم. سپس این شمشها را مجددا ذوب و گوارسه می کنیم تا طلا به شکل ساچمه درآید. این کار جهت توزین مناسب شمش ها می باشد. بعد از گوارسه کردن، با استفاده از یک ترازوی دقیق، ساچمه های طلا را توزین و به صورت بسته های یک کیلوگرمی تقسیم می کنیم.بسته های توزین شده یک کیلوگرمی را جداگانه ذوب و در قالب مخصوص طلا ریخته گری نموده تا شمش های یک کیلوگرمی حاصل گردد. شمش ها را مجددا و به صورت تک تک و با دقت توزین، سپس بسته بندی و راهی بازار می شوند.
....این مجموعه آماده پذیریش وام خارجی و احداث و اجرا در کشور وام دهنده جهت راه اندازی ریفاینری طلا با هدف جمع آوری کاتد طلا ، و کنسانتره طلا از کشورهای آفریقایی و سایر کشورها برای پالایش و تولید طلا در کشور وام دهنده و نهایتا واردات طلا به ایران می باشد .
READ_MORE
