Применение минерала в народном хозяйстве.
Имеющееся в настоящее время в мире золото распределено так: около 10% — в промышленных изделиях, остальное делится приблизительно поровну между централизованными запасами (в основном, в виде стандартных слитков химически чистого золота), собственностью частных лиц в виде слитков и ювелирными изделиями.
Золото является важнейшим элементом мировой финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, имеет много сфер технического применения, а запасы его невелики. Золото практически не терялось в процессе исторических катаклизмов, а лишь накапливалось и переплавлялось. В настоящее время мировые банковские резервы золота оцениваются в 32 тыс. тонн (если сплавить все это золото воедино, получится куб со стороной всего лишь 12 м). Неоднократно подчёркивалось снижение роли золота в качестве международной валюты, тем не менее, практически все банки мира хранят золото в качестве одного из источников ликвидности. Так, по данным на 2007 год центральные банки хранили около 20 % всех мировых запасов добытого золота как резервные активы, отдельные же страны держали в золоте около 10 % своих резервов.
Золото издавна использовалось многими народами в качестве денег. Золотые монеты — наиболее хорошо сохраняющийся памятник старины. Однако как монопольный денежный товар золотые монеты утвердились только к XIX веку. Вплоть до Первой мировой войны все мировые валюты были основаны на золотом стандарте (период 1870—1914 называют «золотым веком»). Бумажные купюры в это время выполняли функцию удостоверений о наличии золота. Они свободно обменивались на золото.
|
|
|
В промышленности.
По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат используются очень широко.
Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе. Тонкий слой золота (20 нм) на внутренней поверхности оконных и витражных стекол существенно уменьшает нежелательные тепловые потери зимой, а летом предохраняет внутренние помещения зданий и транспортных средств от нагревания инфракрасными лучами.
Золотые припои очень хорошо смачивают различные металлические поверхности и применяются при пайке металлов. Тонкие прокладки, изготовленные из мягких сплавов золота, используются в технике сверхвысокого вакуума.
|
|
|
Золочение металлов (в древности — исключительно амальгамный метод, в настоящее время — преимущественно гальваническое) широко используется в качестве метода защиты от коррозии. Хотя такое покрытие неблагородных металлов имеет существенные недостатки (мягкость покрытия, высокий потенциал при точечной коррозии), оно распространено также из-за того, что готовое изделие приобретает вид очень дорогого, «золотого».
В ювелирных изделиях.
Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Ювелирные изделия изготавливают не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости. В настоящее время для этого служат сплавы Au-Ag-Cu, которые могут содержать добавки цинка, никеля, кобальта, палладия. Стойкость к коррозии таких сплавов определяются, в основном, содержанием в них золота, а цветовые оттенки и механические свойства — соотношением серебра и меди.
Важнейшей характеристикой ювелирных изделий является их проба, характеризующая содержание в них золота.
В стоматологии.
Значительные количества золота потребляет стоматология: коронки и зубные протезы изготовляют из сплавов золота с серебром, медью, никелем, платиной, цинком. Такие сплавы сочетают коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами.
|
|
|
В фармакологии.
Соединения золота входят в состав некоторых медицинских препаратов, используемых для лечения ряда заболеваний (туберкулёза, ревматоидных артритов и т. д.). Радиоактивный изотоп 198Au (период полураспада 2,967 сут.) используется при лечении злокачественных опухолей в радиотерапии.
Согласно статистическим данным, практически все запасы добытого вещества используют, как золотой запас, который числиться на балансе у государства. Большая часть хранится в коммерческих банках в качестве вкладов и инвестиций. Определенный процент находится у частных лиц, которые занимаются добычей или коллекционированием ювелирных украшений, антикварных вещей или денег. Всего лишь 10% от всего количества используется в сфере промышленности для создания техники, одежды, мебели и других предметов общего потребления.
Если взять электротехнику, то с помощью золота делают изолирующее покрытие для контактов, входов и разъемов, а также применяют, как припой. Многие металлы поддаются тщательному золочению, которое защищает от коррозии и бактериальных повреждений. Также это вещество считается пищевой добавкой, поэтому его можно использовать в пищевой промышленности.
|
|
|
Если кто-то не знал, то без этого вещества не обойтись даже при создании обычных стекол. Из него делают тонкую пленку, которая является защитным слоем от инфракрасного излучения. А если через эту пленку пропустить электрический заряд, то стекло обретет полезные противотуманные характеристики. Такие стекла используются для создания кораблей, автомобилей, летательных аппаратов, паровозов и других транспортных средств.
Также вещество применяется для того, чтобы изготавливать протезы для зубов, а также коронки. Его добавляют в состав некоторых лекарственных препаратов. Материал можно найти в составе многих косметологических средств, которые предназначены для омоложения и улучшения состояния кожи. Но, как уже было сказано, большая часть тратиться именно на то, чтобы создавать ювелирные изделия, которые могут отличаться размерами, формой, качеством, предназначением и стоимостью.
Описание, которое предоставлено в данной статье, поможет узнать о характеристиках и свойствах ценного полезного ископаемого золота.
· Назначение реагентов во флотационном процессе. Форма закрепления флотационных реагентов на поверхности минеральных частиц.
Как и всякий процесс обогащения полезных ископаемых, флотация основана на различиях в свойствах разделяемых минералов. Возможность флотационных явлений обусловлена разницей в удельных свободных поверхностных энергиях на границе раздела фаз. В обычной наиболее важной в практическом отношении пенной флотации участвуют три фазы: вода - минерал - воздух. Назначением флотационных реагентов является направленное изменение поверхностной энергии в целях изменения показания флотируемости разделяемых минералов, размера пузырьков воздуха и прочности пены.
Реагенты, применяемые при флотации, обеспечивают высокую избирательность, стабильность и эффективность флотационного процесса, создают наибольшие возможности совершенствования этого метода обогащения. Без применения флотационных реагентов флотация практически невозможна!
Воздействие флотационных реагентов на процесс флотации позволяет изменять поверхностные свойства минералов, что делает флотацию наиболее универсальным методом обогащения полезных ископаемых.
Состав флотационных реагентов разнообразен. В их число входит органические и неорганические соединения, кислоты, щелочи, соли различного состава, вещества, хорошо растворимые и практические не растворимые в воде. В зависимости от назначения реагенты классифицируют следующим образом:
Собиратели (коллекторы). К собирателям относятся органические соединения. Избирательно воздействующие на поверхность частиц определенных минералов и гидрофобизирующие ее. Концентрируясь на поверхности раздела минерал - вода, собиратели гидрофобизируют частицы минерала и тем самым обеспечивают необходимое прилипание их к воздушным пузырькам.
. Схема строения гетерополярной молекулы реагента- собирателя и характера ее закрепления на поверхности минерала.
Пенообразователи - поверхностно-активные органические вещества, адсорбирующиеся на поверхности раздела вода - воздух и понижающие поверхностное натяжение на этой границе раздела.
Назначение пенообразователей - способствовать образованию в объеме пульпы мелких устойчивых воздушных пузырьков, а на поверхности пульпы - достаточно устойчивого пенного слоя.
Строение молекул пенообразователей аналогично строению собирателей, то есть они имеют гетерополярное строение и состоят из аполярной и полярной частей. Молекулы пенообразователя адсорбируются на границе раздела вода-воздух таким образом, что полярная часть молекулы ориентируется в водную фазу, а аполярная - в воздушную.
Регуляторы - флотационные реагенты, применяемые в дополнении к собирателям и пенообразователям для повышения селективности флотации или повышения извлечения минералов.
В зависимости от целевого назначения в процессе флотации в каждом конкретном случае различают:
· активаторы - применяют при флотации минералов, извлечение которых одним собирателем и пенообразователем затруднено; они способствуют закреплению собирателей на поверхности извлекаемых минералов;
· депрессоры (подавители) - понижают флотируемость тех минералов, извлечение которых пенный продукт в данный момент нежелательно; они применяются для повышения селективности (избирательности) флотации при разделении минералов, близких по своим флотационным свойствам;
· реагенты-регуляторы среды - применяют для создания оптимального рН пульпы, нейтрализации вредного влияния шламов, коллоидов и растворимых солей
Регуляторами флотации могут быть как неорганические (сульфид натрия, известь, серная кислота, едкий натр, цинковый купорос, медный купорос и др.), так и органические (крахмал, декстрин, тиомочевина, карбоксилметилцеллюлоза и др.) вещества.
В большинстве случаев закрепление реагентов, как на поверхности воздушных пузырьков, так и минеральных зерен происходит путем адсорбции реагентов на соответствующих поверхностях раздела фаз.
Адсорбция - это концентрирование растворенного вещества - адсорбата - из объема фаз на поверхности их раздела, происходящее под действием поверхностных сил адсорбента и сопровождающееся понижением свободной поверхностной энергии системы. Вещество, на поверхности которого происходит адсорбция, называется адсорбентом, а поглощаемое из объемной фазы - адсорбатом (адсорбтивом).
Применение реагентов во флотации связано в большинстве случаев с закреплением их на поверхности минеральных частиц и воздушных пузырьков и происходит путем физической или химической адсорбции.
Имеют место общие особенности физической адсорбции и хемосорбции и в то же время различия между ними.
Общей особенностью физической и химической адсорбции является то, что как та, так и другая представляют собой самопроизвольные процессы, сопровождающиеся уменьшением свободной энергии системы и, как правило, выделением определенного количества тепла.
Принципиальное отличие физической адсорбции от химической состоит в том, что при физической адсорбции адсорбированное вещество и кристаллическую решетку адсорбента следует представлять как две независимые системы; при химической – адсорбированное вещество и кристаллическая решетка в энергетическом отношении должны рассматриваться как единое целое. Закрепление реагента на кристаллической решетке и связь между ними при химической адсорбции обусловлены переходом электронов от адсорбированного атома к решетке (или обратно) или же обобществлением электронов атомами решетки и адсорбированными атомами.
При физической адсорбции связь с кристаллической решеткой осуществляется силами межмолекулярного притяжения (силы Ван-дер-Ваальса). Это притяжение, существующее между молекулами в любых условиях, складывается из трех компонент (эффектов): ориентационного взаимодействия, вызываемого притяжением между жесткими (постоянными) диполями, если они имеются в данных молекулах; индукционного взаимодействия, представляющего собой притяжение между постоянными диполями и молекулами с индуцированными диполями (возникшими под влиянием постоянных диполей); дисперсионного взаимодействия, вызванного притяжением между диполями, возникающими в атомах и молекулах вследствие того, что при перемещении их электронов в некоторые моменты времени создается асимметрия в расположении последних по отношению к ядру. Таким образом, физическая адсорбция не сопровождается электронными процессами, характерными для хемосорбции. Из этого принципиального различия между физической и химической адсорбцией вытекают и другие различия между ними, имеющие значение для правильной оценки и понимания взаимодействия реагентов с минералами:
· При физической адсорбции тепловой эффект, а, следовательно и прочность связи адсорбента с адсорбированными молекулами и ионами, сравнительно невелики, при хемосорбции – значительны. Так, при физической адсорбции простое снижение концентрации реагента в растворе сдвигает адсорбционное равновесие и вызывает переход реагента с поверхности минерала в раствор, вплоть до полного освобождения поверхности. При хемосорбции адсорбционный слой не снимается даже при многократной промывке минерала водой.
· Химическая адсорбция в противоположность физической характеризуется сравнительно высокой избирательностью (специфичностью) действия реагента на минерал, что имеет существенное значение для флотации. В соответствии с этим при физической адсорбции теплота адсорбции мало зависит от природы адсорбента, в то время как для хемосорбции эта зависимость значительна.
· Физическая адсорбция отличается, как правило, большой скоростью процесса; скорость же хемосорбции изменяется в широких пределах. Повышение температуры ускоряет процесс хемосорбции, что не характерно для большинства случаев физической адсорбции.
· Для физической адсорбции характерно более равномерное распределение реагента на поверхности адсорбента, чем для хемосорбции. При хемосорбции реагент в силу неоднородности поверхности минерала закрепляется прежде всего на наиболее активных в адсорбционном отношении участках его поверхности; по мере заполнения этих участков адсорбционный слой может образоваться и на остальных частях поверхности.
· Реагенты собиратели и пенообразователи для флотации золота.
Из ряда собирателей сульфгидрильного типа выделяются две наиболее важные и широко применяемые в промышленности группы: ксантогенаты и дитиофосфаты (аэрофлоты). В зарубежной практике наиболее широкое применение нашли фенольные дитиофосфаты: этиловый, смесь этилового и вторичного бутилового, вторично бутиловый, изопропиловый, изобутиловый.
Дитиофосфаты широко применяются при флотации золотосодержащих руд в смеси с ксантогенатами, как заменители ксантогенатов и одновременно как пенообразователи. Тонкие зерна минералов лучше флотируются с применением фэрофлотов, чем ксантогенатов /1/.
Для флотации золотосодержащих руд в качестве собирателя испытывали ди-алкил-дитиофосфаты: этиловый — Хостафлот LET, изобутиловый — Хостафлот LIB, вторичный бутиловый — Хостафлот LSB, а также их сочетания с бутиловым ксантогенатом калия. Анализ полученных результатов проводили с использованием в качестве собирателя — бутилового каснтогената калия.
Реагенты марки Хостафлота L — быстродействующие собиратели, для которых достаточно короткого времени кондиционирования. Они представляют собой бесцветную жидкость, анионоактивны. Эти реагенты можно смешивать с водой в любом соотношении, а также вводить в пульпу в неразбавленном виде. При применении реагентов марки Хостафлота L в композиции с бутиловым ксантогенатом калия, оба собирателя возможно дозировать из совместного раствора.
В качестве объекта для испытания собирателей данного типа приведена руда Кузнецовского месторождения, относящаяся к типу малосульфидных золотокварцевых руд. Сульфидные минералы представлены главным образом пиритом (2,5%), марказитом (0,7%). Общая масса сульфидов не превышает 3,2%. Характерной особенностью руды является то, что сульфидные минералы находятся в мелких, тонких и тонкодисперсных зернах и рассеяны по массе пород. Основным ценным компонентом в руде является золото. Серебро практического значения не имеет. Золото самородное, главным образом высоко- и относительно высокопробное. Подавляющая масса золота является тонким и тонкодисперсным (около 80% класса минус 0,074 мм). Форма золотин неправильная, компактная, комковатая, изометрично-пластинчатая. Поверхность большей части золота загрязнена охрами, пленками и корочками гидроксидов железа, сульфидов, карбонатов и силикатов. Золото ассоциирует с кварцем и сульфидами. При крупности дробления до минус 2,0 мм оно практически не вскрывается. Доля амальгамируемого металла при данной крупности составляет всего 5,9%, а при крупности измельчения 95% класса минус 0,074 мм — 33,7%. Установлено, что золото в виде субмикроскопических частиц связано с сульфидами /2/.
С целью повышения извлечения золота из упорных руд испытывали реагенты марки Хостафлотов LET, LIB, LSB и бутиловый ксантогенат калия (БКК), а также их различные сочетания.
Пена содержит 2...13 % концентрированной эмульсии газа в жидкости. Пена имеет ячеистую структуру и состоит из большого количества мелких пузырьков, между которыми находится тонкая прослойка воды с поверхностно-активным веществом (ПАВ).
Пенообразователи представляют собой гетерополярные ПАВ, способные адсорбироваться на границе г - ж таким образом, что аполярная группа направлена в газ (воздух), а полярная - в воду.
Пенообразующие свойства реагентов зависят как от длины аполярной группы (не менее С6), так и от строения и свойств полярной группы. Полярная группа должна обладать ясно выраженной способностью к гидратации и вызывать растворимость вспенивателя в воде. В зависимости от состава полярной группы пенообразователи классифицируются на кислые, основные и нейтральные (неионогенные). Кислые (фенолы, крезолы) и основные (тяжелый пиридин) пенообразователи в связи с высокой токсичностью полностью заменены на отечественных фабриках нетоксичными нейтральными. К ним относятся пенообразователи с гидроксильными группами (алифатичекие, терпеновые, циклические спирты), эфирными и гидроксильными группами (ОПСБ, ОПСМ, Э-l), а также циклические эфиры, содержащие гидроксильную группу в боковой цепи (оксаль) и др.
Спиртовые пенообразователи. Алифатические спирты RОН, где R имеет число углеродных атомов от 6 до 9 - высоко эффективные пенообразователи. Наибольшее применение за рубежом нашел метилизобутилкарбинол (МИБК)
СН3 - СН - СН2 - СН - СН3
| |
ОН ОН
При флотации медно-молибденовых и медно-никелевых руд. Используется в виде 5…10%-ных эмульсий в воде.
Сосновое масло - продукт переработки древесины сосновых пород; состоит из смеси терпеновых спиртов (40...75 %) и терпеновых углеводородов; активной частью является Сl0Н17ОН.
Пенообразователи с эфирными связями: оксаль, Т -66, ОПСБ, ОПСМ, Э-1.
Оксаль (Т-80) в последние годы получил широкое распространение в отечественной практике. Он обеспечивает около 90 % всей потребности отечественных обогатительных фабрик и применяется при флотации руд цветных металлов, серы, угля, калийных солей. Оксаль - это улучшенный вариант пенообразователя Т -66; менее токсичен и менее летуч, чем Т-66; расход оксаля ниже на 10-20 %, чем расход Т -66. Оксаль является побочным продуктом производства диметилдиоксана, в его состав входят свыше 60 соединений, из которых идентифицировано только 15. Оксаль представляет собой светло-коричневую жидкость со слабым приятным запахом, умеренно растворимую в воде, плотностью 1,06...1,08 г/см3 при 20 ОС.
ОПСБ (окись пропилена спирт бутиловый) - смесь монобутиловых эфиров полипропиленгликолей С4Н9-О - (С3Н6О)nН или
С4Н9(-О-СН2-СН)n где n = 2...5.
|
СН3
ОПСБ сильный пенообразователь, наиболее эффективен при флотации сростков или крупных частиц медно-молибденовых руд и алмазов. ОПСБ применяется также в тех случаях, когда в качестве собирателя используются углеводородные масла.
Расход этого пенообразователя составляет 10...30 г/т руды; в 5%-ную водную эмульсию переходит 90 % реагента,
Э-1 аналогичен ОПСБ, но более слабый, чем ОПСБ. Для его производства вместо оксида пропилена используют оксид этилена.
Э-1 хорошо растворяется в воде, применяется при флотации цинковых и сурьмяных руд.
· Исследования закрепления органических соединений октана, октанол-1, дтбутилового эфира на поверхности минерала.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 527; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!