Содержание
Получение золота из угля | Добывающая промышленность
Первые сведения о том, в угле есть золото, получили американские исследователи XIX века. Скорее всего, промышленники восприняли информацию скептически, к тому же в эпоху «золотой» лихорадки их взор был устремлён в сторону доступных методов добычи. А «алхимическая теория» на тот момент находилась, мягко говоря, в зачаточном состоянии.
Вплоть до конца прошлого столетия изучением вопроса никто всерьёз не занимался. Только в современную эпоху учёные начали искать способы извлечения драгоценного металла.
Не во всяком угле есть золото
Уголь — есть не что иное, как смесь веществ с разного рода примесями. В составе полезного ископаемого нередко встречаются вкрапления металлов, включая золото.
Нетрадиционный источник золота требует к себе аналогичного подхода. Во-первых, неизвестно, сколько в угле может содержаться драгметалла. И во-вторых, стоит ли пытаться его извлечь, ведь если уголь хранит в себе критически низкие «объёмы» золота, его получение не будет рентабельным.
Большой вклад в решение задачи внесли российские учёные. Многолетние исследования проводились в Амурском научном центре ДВО РАН, Новосибирском Институте геологии и минералогии СО РАН, Томском политехническом университете и других научных центрах.
Преграды возникли на самом начальном этапе работы. Выяснилось, что по прошествии времени из угля золото «улетучивается». И чем дольше полезное ископаемое «застаивается» в лаборатории, тем больше из него успевает высвободиться золотоорганических соединений.
В первую очередь, скорость отделения металлических частиц зависит от сорта угля, затем подключаются другие факторы. Процесс улетучивания ускоряется, если топливо складируется на открытом воздухе, особенно — в виде мелких кусков. Ещё быстрее золотые вкрапления высвобождаются из нагретого или смоченного водой материала.
Если подытожить, уголь далеко «не первой свежести» фактически теряет свою золотоносность. Поэтому определение содержания драгметалла должно производиться в свежих пробах, и только при соблюдении определённых условий его хранения.
Российские учёные проанализировали массу проб, взятых с разных угольных месторождений, и определили, что золотые включения присутствуют не во всех пробах.
Только в части угленосных участков концентрация драгметалла оказалась достаточно высокой для эффективного извлечения. На некоторых месторождениях в угле обнаружилось содержание золота 0,5 г/т. Были выявлены и угольные пласты с содержанием 2-3 г/т – то есть, стоимость золота потенциально могла превысить стоимость самого угля.
Однако «классификацию» золотоносности месторождений в разных регионах должным образом унифицировать не вышло. Дело в том, что для определения содержания золота научные центры прибегали к разным методам. Показатели, к которым приходили учёные, имели серьёзные расхождения — на 2-3 порядка.
Тем не менее, многолетние труды доказали потенциал нового направления углехимии. Осталось лишь понять, каким способом получать благородный металл.
Разработка амурских учёных
Учёные Амурского научного центра Дальневосточного округа РАН с 2000 года начали искать оптимальный метод извлечения золота из угля.
Изначально в качестве «подопытного» использовалась угольная зола. Нетрадиционная «добыча» драгметалла могла превратить отходы в источник прибыли. Вместе с тем, решение позволило бы снизить негативное влияние на окружающую среду от сжигания топлива угольными ТЭЦ, а также избавиться от огромных объёмов золошлаков.
Сначала в АНЦ ДВО РАН попробовали получать золото даже не из золы, а из дымовых газов. Технология была запатентована в 2009 году: учёные смастерили экспериментальную установку с электропечью для сжигания угля, смесителем, парогенератором, дымососом и холодильником для сбора конденсата.
Но на практике вышло так, что процент извлечения конденсата с помощью комплекса оборудования получается слишком низким. Более того, установки в промышленных масштабах производят огромное количество дыма. Для его переработки потребовались бы огромные площади — гораздо большие, чем площади, занимаемые угольными ТЭЦ.
Первый проект оказался непригодным для внедрения на реальных котельных, но учёные не остановили и продолжили искать пути решения задачи.
Далее было попытка применить технологию водного выщелачивания золота с использованием фульвовых кислот. Опять же, испытания показали, что для извлечения драгметалла требуются большие объёмы рабочих растворов, и для промышленных масштабов этот метод тоже не подходит.
Последняя разработка Амурского научного центра ДВО РАН — установка для извлечения золота уже не из угольной золы, а из угля. Процесс выделения драгметалла происходит под воздействием перегретого водяного пара.
Оборудование работает следующим образом: водяной пар пропускается через слой мелко раздробленных частиц угля, затем перемещается в специальный сосуд с охлаждаемой водой, в которой добавлен высокоактивный активированный уголь.
Золотые частицы осаждаются активированным углём и таким образом остаются в сосуде. Полученный концентрат готов для передачи на золотоизвлекательные фабрики на дальнейшую обработку.
Погрузка угля на ВСЖД за 9 месяцев выросла на 14%, черных металлов — в 1,6 раза — Сибирь |
Новости
4 октября 2022 г.
13:13
Иркутск. 4 октября. ИНТЕРФАКС — Погрузка на Восточно-Сибирской железной дороге (ВСЖД, филиал РЖД) в январе-сентябре 2022 года выросла на 1,5% к уровню аналогичного периода 2021 года, до 43 млн тонн, сообщила пресс-служба ВСЖД.
Так, филиал отмечает рост погрузки угля на 14,1%, до 19,9 млн тонн, железной и марганцевой руды — на 13%, до 4,3 млн тонн, промышленного сырья и формовочных материалов — на 33,4%, до 1,6 млн тонн, черных металлов — в 1,6 раза, до 63 тыс. тонн.
Вместе с тем, как и ранее, ВСЖД констатирует снижение погрузки леса — на 46,2%, до 2,5 млн тонн. За отчетный период упала также погрузка нефти и нефтепродуктов — на 8,4%, до 5,8 млн тонн, строительных грузов — на 7,2%, до 1,4 млн тонн, лома черных металлов — на 22,5%, до 307 тыс. тонн, химикатов и соды — на 14,7%, 283 тыс. тонн.
Погрузка ВСЖД в сентябре 2022 года составила 4,3 млн тонн, что на 1,8% меньше, чем за аналогичный период прошлого года.
Восточно-Сибирская железная дорога проходит по территории Иркутской области, Бурятии, частично — по Забайкальскому краю и Якутии.
Главные события
Новосибирский губернатор Травников намерен участвовать в выборах главы региона
Новосибирский губернатор Травников намерен участвовать в выборах главы региона
Точка зрения
Врио из местных
Interfax-Russia.ru — Александр Усс покинул пост губернатора Красноярского края. Врио главы региона назначен замминистра финансов РФ Михаил Котюков.
Врио из местных
Продолжить экспедицию
Interfax-Russia.ru – Сибирские путешественники, планировавшие пересечь Тихий океан на надувном тримаране, потерпели крушение по пути к острову Пасхи. Чтобы продолжить экспедицию, им пришлось искать новое судно.
Обучиться, чтобы учить
Interfax-Russia.ru — Томский госуниверситет обучит более 100 преподавателей вузов для переподготовки кадров в сфере ИИ.
В Европу через Сибирь
Interfax-Russia.ru — Томские ученые выяснили, что малярийные комары попали в Европу из Северной Америки через Сибирь.
Банк микроорганизмов
Interfax-Russia.ru – Биобанк молочнокислых бактерий создали в Томске для разработки новых продуктов и импортозамещения заквасок.
Показать еще
Металлургический уголь | BHP
Что такое металлургический уголь?
Металлургический (метелый) уголь (или коксующийся уголь) представляет собой естественную осадочную горную породу, встречающуюся в земной коре. Категории добываемого угля включают твердый коксующийся уголь, полутвердый коксующийся уголь, полумягкий коксующийся уголь и пылевидный уголь для инъекций (PCI).
Они применяются к каменному углю различных сортов качества, каждый из которых используется для производства стали. Метеорологический уголь обычно содержит больше углерода, меньше золы и меньше влаги, чем энергетический уголь, который используется для производства электроэнергии.
Как используется металлургический уголь?
Металлургический уголь является важным компонентом в производстве стали, одного из наиболее широко используемых строительных материалов на земле. Для производства одной тонны стали требуется около 770 кг угля, при этом примерно 70 процентов мировой стали производится в кислородных доменных печах. Задача сталелитейного производства состоит в том, чтобы производить этот жизненно важный товар, чтобы обеспечить устойчивый рост, одновременно снижая выбросы парниковых газов в атмосферу в результате самого производственного процесса.
Строительство
Здания, мосты и другая инфраструктура по всему миру строятся из стали, изготовленной из железной руды, которая была взорвана в печи, работающей на каменном угле.
Транспорт
Каждый вид транспорта зависит от стали, которая производится из железной руды и каменного угля. Это включает в себя самолеты, поезда, корабли, грузовики и автомобили.
Бытовая техника
Сталь используется в бытовой технике, такой как духовки, холодильники и столовые приборы.
Как делают сталь?
Где добывают металлургический уголь?
Металлургический уголь поступает в основном из США, Канады и Австралии. У нас есть семь действующих угольных шахт в районе бассейна Боуэн в Центральном Квинсленде в Австралии.
Queensland
Queensland Coal включает в себя семь активов BHP Mitsubishi Alliance (BMA) в австралийском районе бассейна Боуэн в центральном Квинсленде.
Узнать больше
Думай, сталь
0:30
Думай, сталь
Когда города мира растут, растет и Австралия.
Являясь одним из крупнейших в мире производителей железной руды, мы помогаем вам достичь того, чего вы хотите.
Как добывают металлургический уголь?
Способы добычи различаются в зависимости от того, насколько глубоко залегает уголь под поверхностью земли.
Подземный
На нашем руднике Бродмедоу в Центральном Квинсленде уголь добывается очистным комбайном глубоко под землей. Затем уголь транспортируется на поверхность по ленточному конвейеру и складируется. Загрязнения удаляются путем промывки и обработки на углеперегрузочном и обогатительном заводе. Затем он перевозится поездом в порт, загружается на корабли и экспортируется нашим клиентам.
Карьер
На наших карьерах мы добываем уголь из пластов, расположенных относительно близко к поверхности. Мы взрываем и удаляем поверхностные слои почвы и горных пород, чтобы обнажить уголь, который затем добываем с помощью экскаваторов, драглайнов, лопат и грузовиков. Затем уголь транспортируется в штабели. Загрязнения удаляются путем промывки и обработки на углеперегрузочном и обогатительном заводе.
Затем он перевозится поездом в порт, загружается на корабли и экспортируется нашим клиентам.
Куда экспортируется наш металлургический уголь?
Металлургический уголь BHP отгружается на сталелитейные и коксохимические заводы Китая, Индии, Японии, Юго-Восточной Азии, Южной Кореи, Европы и Латинской Америки.
Коксующийся уголь для производства стали и альтернативы
By Noah Beecher Kelk
Металлургический уголь, также называемый метуглем или коксующимся углем, представляет собой тип угля, который используется в производстве стали. Он имеет более высокую чистоту, чем энергетический уголь, который используется для производства энергии. Для производства стали метуголь нагревают примерно до 1100 градусов Цельсия, чтобы удалить воду и другие химические вещества. Это делается без присутствия кислорода. В результате получается кусок почти чистого углерода, который называется коксом.
Кокс подается в доменную печь вместе с «сырой» железной рудой и некоторыми другими минералами, называемыми флюсами.
Это производит передельный чугун. Чугун является основным ингредиентом для производства стали. Таким образом, уголь играет три роли в производстве стали: восстановитель для превращения чугуна в кокс; источник энергии для управления процессом путем разрыва молекулярных связей; и источник углерода для конечного продукта (сталь представляет собой сплав углерода и железа).
Угольная промышленность любит указывать на то, что ветряные турбины сделаны из стали, а если вам нужна сталь, вам нужен уголь. Итак, каковы альтернативы?
1. Уголь нужен как восстановитель. «Восстановление» — это химическая реакция, которая превращает железную руду (Fe2O3) в чугун (2Fe). Оксид углерода (CO) является ключевым компонентом (Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2) и образуется в доменных печах при сжигании угля. Это также производит углекислый газ как побочный продукт.
Альтернативно, газообразный водород (h3) можно использовать в качестве восстановителя, что приводит к получению железа прямого восстановления (DRI) и дает только воду в качестве побочного продукта (Fe2O3 + 3h3 → 2Fe + 3h3O).
К сожалению, газообразный водород обычно производится с использованием ископаемого топлива. Существуют альтернативы, такие как электролиз воды, которые являются энергоемкими. Но если бы в этих процессах использовались возобновляемые источники энергии, не было бы проблем с выбросами парниковых газов.
2. Источник энергии. Это очевидно — возобновляемые источники энергии! Доменным печам нужен уголь, но есть альтернативная технология, называемая электродуговой печью (ЭДП). Это обеспечивает примерно 30% мирового производства стали и не требует угля. Но для этого требуется ввод чугуна, для которого обычно требуется уголь. Что подводит нас к…
3. Источник углерода в конечном продукте. Существуют и другие способы получения углерода для конечного сплава. Это очевидно, потому что люди производили сталь задолго до того, как появились доменные печи. Например, биоуголь является возможной альтернативой. Процесс на основе древесины также уменьшит воздействие добычи и транспортировки угля, будет производить меньше отходов и может производиться на плантациях.
Более того, благодаря недавнему прорыву UNSW два миллиона шин были выброшены на свалку в качестве альтернативного источника углерода.
Очевидно, что существуют альтернативы углю для каждой из трех важных ролей, которые он играет в производстве стали. Многие из вариантов, упомянутых в этой статье, потребуют от сталелитейной промышленности значительных инвестиций в новую инфраструктуру, например электролизные заводы на возобновляемых источниках энергии. И это может повредить их прибыли — о нет!
Многие из рассмотренных выше вариантов не совсем чисты и экологичны. Некоторые из них можно было бы легко использовать в качестве предлога для использования природного газа в качестве «переходного топлива» — чего глобальная атмосфера не может себе позволить. Есть ли другие варианты? Ну да. Сталь отлично перерабатывается. Стальной лом (например, старые холодильники) может быть переработан теоретически навсегда, практически без потери массы или качества. Это можно сделать с помощью ЭДП, работающих на возобновляемых источниках энергии.