Во второй половине XIX века в составе морской воды впервые обнаружили золото. Правда, в столь мизерных количествах, что начавшиеся разговоры о добыче золота из океана быстро заглохли.

Вскоре ученые обнаружили, что некоторые соединения тяжелых металлов могут осаждать золото из растворов. Особенно интенсивно «усваивало» желтый металл сернистое железо — пирит.

Вот тогда-то и попробовали за кормой кораблей буксировать мешки с рудой. По возвращении из плавания в пирите находили повышенное содержание золота.

В 1902 году известный шведский ученый Сванте Аррениус определил общее количество золота в Мировом океане. По его подсчетам получилось 8 миллиардов тонн. Сегодня мы знаем, что данные Аррениуса сильно преувеличены, однако точных данных пока нет.

Споры о среднем содержании золота в морской воде время от времени вспыхивают вновь. Ученые по-разному оценивают содержание этого металла в морской воде. Причем бывают расхождения в несколько порядков.

Разработанный и освоенный в последние годы нейтронно-активационный метод тонкого анализа состава жидкостей позволил провести интересные исследования. Сотрудники научно-исследовательского судна «Михаил Ломоносов» вели исследования именно этим способом.

Бороздя тропические зоны Атлантического океана, они сделали 89 проб морской воды на золото, взятых в самых разных точках и на разной глубине, даже с глубины более пяти километров.

Осаждают специальными реактивами, осадок помещают в ядерный реактор. Облученные там потоком нейтронов, элементы начинают излучать гамма-лучи - подают «голос». По характеристикам этого наведенного излучения можно определить содержание золота в пробе.

По данным «Михаила Ломоносова», средняя концентрация драгоценного металла в морской воде значительно выше ранее установленной. В некоторых пробах золота оказалось почти в тысячу раз больше, чем можно было ожидать.

Это убедительно подтверждает высказанное ранее предположение о том, что в разных местах и на разных глубинах содержание золота меняется очень значительно. До сих пор сам факт существования зон с высокой концентрацией золота подвергался сомнению.

Объяснить причины таких аномалий ученые пока не берутся. Можно, конечно, вспомнить, что на участках золоторудных месторождений подземные воды содержат в сотни раз больше золота, чем в других местах.

Данные «Михаила Ломоносова», по выражению академика А. П. Виноградова, могут вновь «возбудить страсти в связи с золотом в морской воде». Сами исследователи считают, что необходима большая и систематическая работа, которая имеет не только естественнонаучный интерес, но, возможно, будет иметь и практическое значение. Достоверное выявление зон повышенных концентраций золота, причин их образования и условий устойчивого существования может вновь поставить вопрос об извлечении золота из морской воды.

Несмотря на то,что в морской воде золото содержится в микроскопических количествах (4мг/тонна) добывать его в скоро времени будет выгодно. В самом деле,если мы посмотрим как растет количество отходов человечества, то станет очевидно, что полная их переработка в готовые изделия затруднена. В тоже время использование использование продуктов утилизации отходов для извлечения извлечения золота и других металлов представляется выгодным.

Американский исследователь Генри Балл более 30 лет назад установил, что в морской воде золото содержится в виде иодида. Иодид золота (AuI) твердое вещество лимонно-желтого цвета с плотностью равна 8,25 г/см3. Разлагается на элементы при нагревании до 177°С или под действием воды. Восстанавливается диоксидом серы или монооксидом углерода до золота. Присоединяет аммиак. Получают непосредственно из элементов при 100°С, восстановлением Au2Cl6 или H раствором КI, действием иодоводородной кислоты на оксид золота (III).

В результате исследований, Балл предложил извлекать золото из морской воды с помощью негашеной извести. По его расчетам, на 4,5 тыс.тонн воды требуется всего 1 тонна извести.Принцип действия установки Балла был прост.Во время прилива морская вода поступает в бассейн,где смешивается с известковым молоком.Через определенный промежуток времени, уже будучи "отработанной", через сливную трубу она сбрасывается обратно в море.Остающийся осадок на дне осадок перекачивается в отстойник, откуда транспортируется к месту переработки для извлечения золота.

Кировский инженер Русских В.И. предложил еще более дешевый и безотходный способ извлечения золота. Для извлечения золота он предлагает использовать вместо негашеной извести золу тепловых электростанций. Зола-уноса тепловых электростанций содержит не менее 10% негашеной извести, поэтому для обработки 4,5 тысяч тонн морской воды потребует примерно 10 тонн золы.В настоящее время отвалы золы от тепловых электростанций составляют более 10 млрд.тонн. Зола-уноса используется очень плохо.

Для реализации этого способа требуются многомиллионные вложения в строительство бетонной плотины, а также укладки труб для отвода обработанной воды в море.
Простой расчет показывает, что использование данного метода в тысячу раз менее затратно, чем другие способы извлечения золота из воды. Кроме того, уже в настоящее время этот способ легко окупит себя в течение года. Даже при условии, 20% извлечения золота из морской воды. В случае попутного извлечения из морской воды редких,благородных и рассеянных металлов, время окупаемости сократится в несколько раз.

Наиболее сложным в этом способе, это выбор места строительства затопляемого бассейна.
Идеальное место должно быть расположено недалеко от водных течений, с регулярными приливами и отливами, берег должен быть из твердых пород (например,гранита, известняка и т.п.), вдалеке от населенных пунктов, рядом с железнодорожными путями.

Выполнение этих требований позволит снизить стоимость сооружения бассейна.

Общее количество золота в водах Мирового океана оценивается в 25-27 млн.т. Это чрезвычайно много. Человечеством за все время добыто около 150 тыс.т.

.. 70 71 72 73 74 75

Глава XV ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА ИЗ МОРСКОЙ ВОДЫ

Уже давно известно, что мировой океан содержит миллиарды тонн полезных ископаемых и ценных металлов, таких, как золото, уран, медь и др. .

Хотя в общем во всей гидросфере планеты среднее содержание золота составляет не более 1-10-в%, в океанах (минерализованной части гидросферы) среднее содержание золота достигает 5 мг/м3-При этом установлено, что концентрации золота в морской воде не везде одинаковы, и в промышленно извлекаемом количестве золото находится в соленых водах только на весьма ограниченных участках и чаще в прибрежных водах.

После установления этого факта, начиная с 1901 г. по настоящее время тщательно изучаются генезис и топография распространения золота в морской воде. Так, еще в 1901 г. Вагнер, применяя сложный метод анализа, определил в некоторых прибрежных водах США содержание золота 16 мг/т и серебра 1900 мг/tn . При этом отметил обогащение золотом некоторых живых организмов и растений, обитающих в морях, а также их остатков. В частности, в тонне морских водорослей и плавающих органических остатков было обнаружено около 200-300 мг золота, а в шести пробах морских донных отложений, взятых с глубины 89-1986 м, Вагнер определил содержание золота в среднем 110 мг/т и серебра 1070 мг/т.

Хабер и Аррениус в 1923 г. установили весьма низкое содержание золота в водах Атлантического океана у берегов Северной Европы. В это же время Юсада зафиксировал в прибрежных водах Тихого океана у Японии содержание золота 3-20 мг/т-

Одновременно было установлено повышенное содержание золота в континентальных высокоминерализованных горячих источниках. Так, по свидетельству Лейда, содержание золота в горячем источнике штата Арканзас (США) составило 260 мг/т. Паркер же приводит величины содержания золота в воде Большого Соленого озера на Утаке ~360 мг/т, а в воде из озера Моно в Калифорнии - до 540 мг/т.

Используя данные большого числа ученых и исследователей, анализировавших морские воды различных районов земного шара в период с 1872 по 1964 гг., металлург-исследователь Панниер

составил сводную таблицу содержания золота в морской воде (табл. 24).

В настоящее время установлено, что золото в морской воде находится как в растворенном виде в галоидной (в основном, йодной) форме, так и в виде восстановленного, весьма тонкодисперсного (коллоидного) металла. При этом и ионизированное, и свободное металлическое золото, большей частью, адсорбировано на взвешенных минеральных частицах. Одновременно отмечена интересная особенность: повышенной концентрации золота в морской воде сопутствует и повышенная естественная радиоактивность. Это наиболее четко отмечено у побережья Нового Уэльса в Австралии, где с ростом радиоактивности содержание золота в морской воде поднимается до 250-300 мг/т.

После установления формы нахождения золота в морской воде и топографии его распространения в мировом океане, появилось много предложений о способах извлечения золота из морской воды. Большая часть информации в этой области исходила от отдельных лиц, и многие патенты, заявленные на основе этих исследований, весьма схожи между собой. Ниже кратко описаны перечисленные способы извлечения золота из морской воды.

Н. В. Перцов, 3. P . Ульберг, Л. Г. Иарочко, П. И. Гвоэдяк, С 3 1 ю4М lЯ

«Ж туманского (7l) Заявнтель

Институт коллоидной химии и химии воды (5Й) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ВОДЫ

Изобретение относится к коллоидной химии и может быть использова" но для очистки водных дисперсий и сточных вод от взвешенных веществ, в т.ч. высокодисперсного золота, в золотодобывающей и ювелирной промышленностях и на других предприятиях цветной металлургии.

Известен способ извлечения золота из породы при помощи бактерий, который состоит в том, что они переводят золото в раствор, иэ которого оно удаляется ионообменным способом О).

Однако микроорганизмы извлекают золото, находящееся в частице породы, одновременно культивируясь на ее поверхности, при отсутствии последней использование их для извлечения, например коллоидного золота из раствора, не приводит к эффекту, Следствием этого является невозможность использования способа для очень раэбавленных растворов. Способ также очень специфичен, сложен и продолжителен.

Известен также способ очистки сточных и промывных вод, состоящий в фильтрации их через ионообменные коS лонки, в основе которого лежит процесс фиксации ионов металла или соединений металлов в ионной форме, ча-.. ще всего динка, меди или боле дорогих, например золота, частицами ионита (2).

Однако при этом не удерживаются высокодисперсные частицы металлов, и в т.ч. золота, дисперсность которого 200-300А. При пропускании через ионообменник раствора, содержащего золото в ионном состоянии с концентрацией 0,03 r/ë (в виде дицианурата) и коллоидного золота 0,03 г/л в растворе остается золото в ионном состоянии менее 0,001 г/л, в то время как содержание коллоидного золота изме.няется гишь на 10-12Ф. В промывных

3 и сточных водах ювелирных фабрик и других производств остается до

15 мг/л коллоидного золота, которое не может быть удалено существующими способами. Технология ионного обмена предусматривает необходимость проведения стадии регенерации, сопряженной с расходованием значительного количества солей, кислот и щелочей, а также готового продукта - чистой воды. Процент извлечения коллоидного золота составляет 10- 143, а ионного—

Целью изобретения является повышение степени извлечения золота из воды.

Поставленная цель достигается тем, что в воду, содержащую золото в коллоидном состоянии, вводят дрожжи, родов Saccharomyces, или Candida, . или Rodotoru1а, или бактерии Escher i chi a смесь выдерживают предпочтительно 5-45 мин, отделяют дисперсную фазу и извлекают золото. Предпочтительно вводить микроорганизмы в количестве 106-10 кл/мл на 1 мг/мл золота.

Способ осуществляют следующим оЬразом: 30

Используют культуры хорошо известных и применяемых в технологии микроор ra ни змов — дрожжи Sa ccha romyces или Candida, или Rodotorula, или

Escherichia со 11.

Культуры дрожжей выращивают в течение суток на сусло-агаре, а бактерий - на мясо-пептонном агаре, смывают физиологическим раствором (10 4моль/л NaC

Ь» 8 на нефелометре ФЗК-56 кювета 3,055, и светофильтр 6 вводят в водный раствор золота с концентрацией 0,030,24 мг/мл, выдерживают в течение

5-45 мин, затем отделяют дисперсную фазу путем центрифугирования или электроудерживания и извлекают золото, например, сжигая полученную массу. Содержание золота определяют на. Уф-спектрофотометре с помощью калибровочной кривой.

Оптимальное время разное для разных видов микроорганизмов, например для Saccharomyces vini u Candida ,util!s 15 мин, Rodotorulà glutinis—

30 мин, а для бактерий Escherichia

coli - 45 мин, кроме того, способность микроорганизмов к агрегированию с золотом зависит от возраста культуры ° Например для 4-х суточной культуры необходимое время контакта увеличивается по сравнению с 2-х суточной.

Пример 1. К 50 мл сточной воды ювелирной фабрики, содержащей коллоидное золото с концентрацией

0,03 мг/мл добавляют 50.мл суспензии культуры Saccharomyces vini c концентрацией 3 ° 1 0 кл/мл. Время контакта 30 мин. Полученную массу центрифугируют в течение 5 мин при

5000 об/мин, отделяя воду. Содержание золота в последней составляет

0,001 мг/мл. При этом извлекают

1,40 кг золота.

Пример 2. К 50 мл водной дисперсии, содержащей 0,24 мг/мл кол" лоидного золота, добавляют 50.мл суспензии культуры Saccharomyces vlni с концентрацией 3.108кл/мл. Время контакта составляет 45 мин. Суспензию пропускают через ячейку электроудерживания, которая состоит из центральной рабочей камеры и двух электродных камер, отделенных от рабочей целлофановыми мембранами.

Центральную камеру ячейки заполняют гранулированным силикагелем. В рабочей камере создают электрическое поле напряженностью 50 В/см при скорости потока 1,5 мл/мин. По данным

УФ-спектрофотометра происходит полное извлечение (удерживание на силикагеле) дисперсного золота. В таблице представлены сравнительные данные по степени извлечения золота из воды предложенным и известным способами.

Способ позволяет извлекать из водных растворов и сточных вод высокодисперсное золотс практически полностью (на 98-993).

Использование предложенного способа только на одной ювелирной фибрике позволит получить ожидаемый экономический эффект 50-60 тыс. руб. в год, 948897

S C5 а с5 б- о

I5 х бх о х

С1 о к о о.

СР CD CD о о о

° ° м м м а с и

U о с () х с со с

LA сч о о о о о

° ° о о а о

СЛ CA о о о о бб\ СС\ о о о о о ю

О О м м о о

Составитель Г. Лебедева

Редактор М. Товтин Техред М.Надь Корректор Г. Решетник

Заказ 5688/1

Тираж 981 Под пи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения вводят в воду в количестве 10 1О кл/мл на 1 мг/мл золота.

1. Способ извлечения золота из во- 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л иды, отличающийся тем, что, ч а ю шийся тем, что воду с с целью повышения степени извлече- микроорганизмами выдерживают в течения, в воду предварительно вводят - we 5-45 мин. дрожжи родов Saccharomyces, или Сап- Источники информации, dida, или Rodotorula, или бактерии принятые во внимание при экспертизе

Золото является, наверное, самым часто упоминаемым всуе элементом таблицы Менделеева, несмотря на то что с практической точки зрения в нем нет почти ничего полезного. Оно мягкое, тяжелое, неприменимое для изготовления орудий труда или орудий, которыми можно эффективно стукнуть ближнего своего по голове. С другой стороны - красивое, дорогое, редкое и почти вечное. По совокупности этих факторов человечество в какой-то момент (а именно в V тысячелетии до нашей эры) почему-то решило, что это неплохой материал, по которому можно мерить все остальное. Железо, кстати, стало популярным только через тысячу лет!

С тех времен многое изменилось, но золото по-прежнему важно. Не в последнюю очередь потому, что ему нашли практическое применение в разных сферах. Мы нашли четыре места, где можно добывать желтый металл совершенно легально и не поплатиться за это здоровьем и жизнью. Тебе даже не понадобятся шляпа и сито старателя.

Использованные электроприборы

Основное применение золота в современной промышленности связано с его устойчивостью к коррозии и отличной электропроводностью. Это делает его идеальным веществом для покрытия всяких контактов, которые не полагается чистить и вообще трогать. Поэтому желтый металл активно используется в высокотехнологичных приборах. И в смартфонах в том числе.

В среднестатистическом смартфоне содержится около 0,025 г чистого золота и 0,25 г чистого серебра. Для сравнения: золотая руда содержит от 2 до 100 г на тонну чистого металла. Смартфон весит граммов 150; соответственно, чтобы извлечь 2,5 г золота, нужно 15 кг телефонов. Или тонна бедной руды.

Кстати, на днях появилась новость, что за 2015 год компания Apple извлекла из списанных iPhone и iPad тонну золота и получила 40 миллионов долларов прибыли. Правда, для этого им пришлось перелопатить 90 миллионов фунтов отходов из электроники.

Морская вода

Попытки добывать золото из морской воды предпринимались в ХХ веке неоднократно. Первые опыты были совершены англичанами в 1908 году, тогда же были зарегистрированы первые патенты (любят они там патентовать неработающие штуки).

После Первой мировой войны Германия тоже пыталась наладить такую добычу, чтобы выплатить контрибуцию. Никто из них не преуспел из-за несовершенства технологий. Тогдашние ученые даже не могли толком измерить концентрацию золота в воде, оценки расходились в сотни раз.

Согласно современным данным, количество золота в воде (морской или пресной - не важно) составляет в среднем 5 кг на 1 куб. км. Эта цифра, естественно, зависит от конкретного водоема, но порядок такой. По нынешним экономическим реалиям добывать золото таким способом нецелесообразно. Но добывать и не надо.

К примеру, в озере Байкал находится 23 000 куб. км воды. Это 115 тонн золота, которые можно честно записывать в золотые запасы России. Их нельзя забрать, как и слитки из Форт-Нокса, но в озере золото, в отличие от американского хранилища, точно есть и никуда не денется.