Философский сорбент: отечественные ученые научились превращать медь в золото
Люди всегда мечтали научиться превращать обычные материалы в золото или серебро. В фольклоре существует множество легенд, которые завязаны на том, что персонажи преобразуют химический состав материалов, создавая из обычных камней драгоценные самородки. Однако отечественным исследователям удалось воплотить сказки в реальность: они смогли извлечь золото из смесей, которые до этого считались для этого непригодными. Рассказываем, как у них это получилось и каким образом это открытие поможет экологии.
Зачем вообще превращать медь в золото?
Несмотря на то, что золото всегда считалось драгоценным элементом, сегодня его ценят не только за красоту, но и за характерные химические и физические свойства. Например, его применяют в производстве аккумуляторов для электромобилей. Дело в том, что батареи с применением этого драгоценного материала в несколько раз мощнее аналогов из обычных элементов.
По мнению исследователей, они смогут дольше сохранять электрический заряд, поэтому машины и другие устройства, работающие от электричества, станут более мощными и, соответственно, более востребованными.
К сожалению, у более удобных и полезных устройств есть один очень серьезный минус, а именно — высокая стоимость. Однако открытие отечественных экспертов должно помочь решить эту проблему.
Из чего исследователи добыли золото и серебро?
Особенность медно-колчеданной руды, которую применяли исследователи, заключается в том, что в ней содержится небольшой процент меди и других недрагоценных примесей. При этом такой вид ископаемого материала очень распространен: его в огромных количествах добывают повсюду, в том числе и в России. Например, медный карьер Чукикамата в Чили, имеет около 5 млн. тонн запасов подобной смеси.
Исследователи из Уральского федерального университета совместно с коллегами из Турции и Франции использовали медно-колчеданную руду, которую добыли в Турции. В ней содержались медь, золото и серебро: долгое время эффективного способа по отделению благородных металлов из подобных смесей не существовало.
Экспертам удалось найти элегантное решение этой проблемы. Сначала они измельчили исходный композит, после чего по кусочкам поместили его в печь, где они подверглись окислительному обжигу с последующим выщелачиванием цианистыми растворами.
В качестве окислителя и сорбента в смесь добавляли активированный уголь, слабоосновную ионообменную смолу Purogold S992 и сильноосновную смолу Purogold A194. Два последних вещества работают в разных диапазонах кислотности раствора. Задача этих веществ заключалась в том, чтобы впитать в себя драгоценные металлы: это один из самых эффективных способов по отделению их от меди.
Каковы были результаты?
Когда ученые добавляли активированный уголь, скорость адсорбции значительно увеличивалась. Вещество прекрасно отделяло серебро и золото от меди: оно сохраняло драгоценные металлы и практически не взаимодействовало с ненужными остатками.
Когда же аналогичный опыт повторили с применением двух видов ионообменных смол, концентрация цианида натрия повысилась еще больше. Это положительно сказалось на процессе извлечения драгоценных металлов: адсорбция меди значительно сократилась, а выделение серебра и золота повысилось. При этом после того, как ученые добавили чуть больше Purogold S992 и Purogold A194, скорость реакции увеличилась.
Таким образом, в результате исследования удалось разработать быстрый и эффективный способ серебро- и золотодобычи. При соблюдении всех необходимых условий, которые благоприятствуют реакции, удалось добиться того, что 99% серебра и золота были извлечены из медно-колчеданной руды. При этом процент меди в конечном сплаве не превышал 5%. Данная технология поможет чаще использовать ценные ресурсы для промышленных целей и значительно упростит их добычу.
