من أين يستخرج الذهب

يعتبر الذهب واحدا من أهم الأحجار الكريمة التي يتم استخراجها وبيعها وتداولها في جميع أنحاء العالم، ويعتبر مصدرا ثروة للإنسان ومقياسا لمستوى معيشته في بعض الأحيان، وفي هذه المقالة سنقدم بعض المعلومات حول الذهب.

ما هو الذهب

يُعَد الذهب أحد العناصر الكيميائية الثمينة الهامة، ويرمز له باسم “Au” الذي يأتي من التسمية اللاتينية للذهب “Aurum”، ويتواجد الذهب في معظم قارات الأرض، كما يوجد بكميات قليلة في المياه البحرية وجسم الإنسان.

تعود تاريخ اكتشاف الذهب إلى 6000 عام على الأقل، وتم اكتشافه بشكل كبير في مصر وبلاد الرافدين. تم العثور عليه بشكل رئيسي على الشواطئ البلغارية للبحر الأسود بالقرب من مدينة فارنا الحالية. وحتى عام 3000 قبل الميلاد، كان الذهب يستخدم كوسيلة لللدفع.

حتى وقت المسيح، استمرت مصر في أن تكون مركزا لإنتاج الذهب، وعلى الرغم من ذلك، تم اكتشاف الذهب أيضا في الهند وأيرلندا وشبه الجزيرة الإيبيرية. باستثناء العملات المعدنية، كان جميع استخدامات المعدن تقريبا زخرفية، على سبيل المثال في الأسلحة والكؤوس والمجوهرات والتماثيل. ويرجع أهمية الذهب إلى استقرار قيمته في الأسواق العالمية للبيع والشراء، وكان من بين أوائل العملات النقدية التي استخدمتها الحضارات القديمة، بسبب قيمته العالية والثمينة.

مراحل استخراج الذهب و تعدينه

يتم استخراج الذهب من الصخور والرمال الموجودة في داخل الأرض، أو من الجبال وقاع البحار والأنهار، على شكل عروق صفراء لامعة. ويتم ذلك عن طريق استخدام أجهزة الاستشعار عن بعد، التي يستخدمها عمال التنقيب، حيث يبحثون عن الذهب في الجبال والرمال. وعندما يتم الوصول إلى قشرة ذهبية في باطن الأرض، تعطي هذه الأجهزة إشعارا، مما يستدعي الحفر والتنقيب وتشكيل مناجم خاصة لاستخراج الذهب الذي يوجد بكثرة في الولايات المتحدة الأمريكية في ولاية كاليفورنيا وداكوتا وآلاسكا، وكذلك في جنوب إفريقيا وغرب أستراليا وجبال الأورال. ولكن الراند في جنوب إفريقيا كانت تمتلك 40٪ من إنتاج الذهب في العالم كله لعدة سنوات.

يمر الذهب أثناء استخراجه وتعدينه بالعديد من المراحل، أولا الوصول إلى الذهب حيث يحدد عمال التنقيب موقعه تحت الأرض داخل الصخور، ويتم الوصول إليه عن طريق الحفر أو التفجير، و يقوم عمال المناجم بحفر أعمدة في الأرض باستخدام المتفجرات ثم يزيلون خام الذهب من الصخور و ينقلونه إلى المطحنة.

بعد ذلك، يتم التخلص من الرواسب باستخدام آلات تسمى العملاق الهيدروليكي. يتم غسل الذهب بواسطة تيارات مائية قوية لإزالة الرواسب وترسيبه في حفر خاصة. ثم يتم نقل الذهب المغسول والمصفى إلى المطاحن. يتم فصل الذهب عن الخام، ثم يأتي المرحلة الأخيرة وهي صهر الذهب. يتم تسخين الذهب باستخدام مادة كيميائية خاصة ترتبط مع الملوثات وتطفو فوق الذهب المنصهر. بعد ذلك يتم تبريده وصبه في قوال.

طرق استخراج الذهب

يتم استخراج الذهب من المناجم المفتوحة أو المكشوفة أو المناجم العميقة، وتكلف هذه العملية الكثير، وتختلف الطرق المستخدمة في استخراج الذهب وفقًا لطبيعة الخامة الموجودة، ومن بين هذه الطرق الأساسية:

عملية الغربلة

تُعد الغربلة أقدم طريقة لاستخراج الذهب، حيث يتم غربلة الطمي والرمل في مجاري الأنهار وفصل جسيمات الذهب الدقيقة باستخدام ارتفاع كثافتها، ولكن مردود هذه الطريقة ضئيل جدا، ويقتصر استخدامها على الهواة فقط.

استخراج الذهب باستخدام غسل السيانيد

تستخدم هذه العملية عندما يكون تركيز الذهب مرتفعا في الخامة، يتم استخدامها عندما يكون تركيز الذهب عاليا في الخامة. في البداية، يتم معالجة الخامة، حيث يتم سحق كل الصخور التي تحتوي على الذهب إلى رمال وتراب. ثم يتم وضعها في خزان ودمجها مع محلول سيانيد الصوديوم (ملح الصوديوم لحمض سيانيد الهيدروجين HCN). يقوم الحمض بفصل الذهب عن التراب والصخور وفقا لمعادلة كيميائية معينة. بعد ذلك، يتم إضافة الزنك ويتم تنفيذ عملية الترشيح. هذا يؤدي إلى ترسيب الذهب وتجميعه على شكل وحل بني اللون. وبعد إعادة تدوير محلول السيانيد، يتم غسل ترسبات الذهب ليكون جاهزا لعملية التنقية الأخرى.

توجد مخاوف كبيرة بشأن طريقة معالجة الذهب بالسيانيد، حيث يتم إطلاق حمض السيانيد الهيدروجيني الذي قد يحتوي على سموم خطيرة وقابلة للاشتعال بسهولة. وسيؤدي أي حادث في التخزين والنقل والاستخدام إلى عواقب وخيمة، مما يشكل خطرا كبيرا على الإنسان والبيئة. ولذلك، حظرت العديد من الدول استخدام سيانيد الصوديوم في استخراج الذهب.

اكتشف الباحث Zhichang Liu في جامعة نورث ويسترن بولاية إيلينوي طريقة جديدة لاستخراج الذهب باستخدام النشا بدلاً من السيانيد. يقوم الباحث بخلط أملاح الذهب مع مادة النشا التي تسمى cyclodextrins، وأظهرت النتائج فعالية عالية في استخراج الذهب مقارنة بمخلفات السيانيد الضارة.

استخراج الذهب بعملية الملغمة

عملية استخلاص الذهب بواسطة الملغمة هي أقدم طريقة تم استخدامها في العصور القديمة. يتم خلال هذه العملية تحطيم الصخور الذهبية للحصول على مسحوق ناعم. بعد ذلك، يتم خلط الزئبق مع تراب الصخور. يتمكن الذهب من الذوبان في الزئبق لتشكيل ما يعرف بملغم الذهب، وهو مادة لزجة فضية اللون ولامعة. يمكن جمع الملغم بسهولة وفصله عن المعادن الأخرى. بعد ذلك، يتم تعريضه للحرارة حتى يتبخر الزئبق ويترك الذهب الخام النقي. يجب الانتباه إلى أن هذه الطريقة تحمل مخاطر صحية وبيئية عند تبخير الزئبق السام.

 استخراج الذهب باستخدام عملية  Electrowinning

تم استخدام هذه الطريقة بشكل واسع مؤخرا، حيث يتم استخراج الذهب بدون استخدام مواد سامة. تعتمد هذه الطريقة على المنهج الكهروكيميائي، حيث يتم استخدام التحليل الكهربائي لاستخراج الذهب وتنقيته من الشوائب الأخرى، مثل الفضة والنحاس والرصاص. يتم استخدام خلية تحليل كهربائية تحتوي على السيانيد والذهب، وهناك قطبين كهربائيين؛ الأنود والكاثود. يتصل الأنود بالطرف الموجب للبطارية، بينما يتصل الكاثود بالطرف السالب للبطارية. بعد تمرير التيار الكهربائي، تحدث عمليات الاختزال والأكسدة لإنتاج الذهب.

هناك العديد من الطرق المفيدة لتنقية الذهب ومنها عملية فوهلفيل،  التي تشرح كيفية تنقية واستخلاص الذهب بالتحليل الكهربائي، ويُستخدم في ذلك مزيج من حمض الهيدروكلوريك وكلوريد الذهب، أو عملية ميلر اعتماداً على كل كلورة المزيج المصهور، و يمنح أسلوب تنقية الذهب بالتحليل الكهربائي نقاوة أعلى، لكن تبقى طرق المعالجة معقّدة على الرغم من سلامة استخدامه.

استخراج الذهب باستخدام عملية البوراكس

يعتبر البوراكس طريقة صديقة للبيئة وغير ضارة بالصحة لاستخراج الذهب، حيث يتم وضع المادة الصخرية المحتوية على الذهب في بوتقة الصهر وإضافة البوراكس (بورات الصوديوم). ويعمل البوراكس على خفض نقطة انصهار المواد الخام المرافقة للذهب وجعل الكتلة المنصهرة أكثر مرونة، مما يمكن من استخراج الذهب باستخدام تكلفة أقل ومصادر حرارية منخفضة الطاقة لإحداث الذوبان، وهو آمن نسبيا.

 تبقى الذهب تحت القدر الذي يتم فيه صهره، بينما ترتفع المواد الصخرية الأخرى مثل السيليكون أو الكوارتز أو الخام أو جميع الأكاسيد إلى الأعلى.

ما هي استخدامات الذهب

تم استعمال الذهب في الكثير من الاستخدامات قديماً وحديثاً، حيث ثم استخدامه في صناعة المجوهرات، و استعملته النساء للزينة في كافة العصور وحتى يومنا هذا، كما يعتبر وحدة نقد في العديد من البلدان، و تم استخدامه في الصناعة و صنع الميداليات، و تذكارات الفوز في المسابقات العالمية، و حفلات تقديم الجوائز مثل الأوسكار وغيرها، و تم استخدامه أيضاً في عمل الأسنان، والاتصالات والأسلاك الكهربائية، والتصوير الفوتوغرافي، كما تحمي ناسا مركباتها الفضائية بطلائها بالذهب، لأنه يعكس الأشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية ولا يصدأ ولا يفقد بريقه، مما يجعله درعا حراريا ممتازا.

تستخدم المواد المشعة للذهب في بعض العلاجات الطبية، مثل علاج السرطان وعلاج التهاب المفاصل الروماتويدي، بالإضافة إلى العناية بالبشرة.

أضرار استخراج الذهب

يعتبر الذهب رمزا للثراء والجمال ولكن هناك أيضا من يعتبره واحدة من أقذر الصناعات في العالم، بسبب المخاوف البيئية التي يثيرها، حيث يتغير تضاريس المنطقة المعدنية التي يتم فيها التعدين وتسبب المواد الكيميائية السامة المستخدمة في استخراج الذهب من الصخور في العديد من الأمراض التي قد تؤدي إلى الوفاة، وتعتبر مناجم الذهب كارثة بيئية، بسبب تلوث الهواء والمياه والتربة، وترك كميات كبيرة من النفايات، بالإضافة إلى الحوادث المتكررة في المناجم التي نسمع عنها يوميا والتي يفقد فيها مئات العمال الأبرياء حياتهم في جميع أنحاء العالم.