كتب _ احمد ابو حلوه…
يعتبر الذهب من أهم الأحجار الكريمة التي يتم استخراجها وبيعها وتبادلها في العالم كله، ويعتبر مصدر غني للإنسان، ومقياساً لمستواه المعيشي أحيانا، وفي مقالنا سنقدم بعض المعلومات عن الذهب.
الذهب عنصر كيميائي رمزه Au وعدده الذرّي 79؛ وهو بذلك أحد العناصر القليلة ذات العدد الذرّي المرتفع والمتوفّرة طبيعياً في نفس الوقت. يوجد في الطبيعة على شكل فلز ذي لون أصفرٍ مائل إلى الحمرة، وكثافته مرتفعة، وهو قابل للسحب وللطرق.
الرمز: Au
نقطة الانصهار: 1,064 °C
معرّف خدمة الملخصات الكيميائية: 7440-57-5
العدد الذري: 79
الكتلة الذرية: 196.96657 u
التوزيع الإلكتروني: [Xe] 4f145d106s1
يعتبر الذهب من أهم العناصر الكيميائية الثمينة، ويرمز له بـ ” Au “، و هو مشتق من التسمية اللاتينية للذهب Aurum، يمكن العثور على الذهب في كل قارة الأرض تقريبًا، كما أنه موجود بكميات ضئيلة في مياه البحر و في جسم الإنسان.
يمتد تاريخ اكتشاف الذهب إلى 6000 عام على الأقل، وقد تم اكتشافه بشكل كبير في مصر وبلاد الرافدين، تم العثور عليه بشكل رئيسي على الشواطئ البلغارية للبحر الأسود بالقرب من مدينة فارنا الحالية، بحلول عام 3000 قبل الميلاد، تم استخدام الذهب كوسيلة للدفع.
حتى وقت المسيح، ظلت مصر مركز إنتاج الذهب، ومع ذلك، تم العثور على الذهب أيضًا في الهند وأيرلندا وشبه الجزيرة الإيبيرية، باستثناء العملات المعدنية، كانت جميع استخدامات المعدن تقريبًا مزخرفة – على سبيل المثال، للأسلحة، والكؤوس، والمجوهرات، والتماثيل، و ترجع أهمية الذهب لكونه يمتاز بثبات السعر في الأسواق العالمية في البيع والشراء ويعد من أوائل العملات النقدية التي استخدمت في الحضارات القديمة وذلك نظرًا لأنه يمتاز بقيمة عالية وثمينة.
مراحل استخراج الذهب و تعدينه
يتم استخراج الذهب من الصخور والرمال الموجودة في داخل الأرض، أو من الجبال و قاع البحار و الأنهار على هيئة عروق صفراء لامعة، عن طريق أجهزة الاستشعار عن بعد، التي يستعملها عمال التنقيب، ويبدؤون بالبحث في الجبال والرمال، و عند التوصل إلى قشرة ذهب في باطن الأرض، تعطي هذه الأجهزة إشعاراً، مما يستدعي الحفر والتنقيب وتشكيل مناجم خاصة لاستخراج الذهب الذي يوجد بكثرة في الولايات المتحدة الأمريكيّة في ولاية كاليفورنيا، وولاية داكوتا، وولاية آلاسكا، كما يوجد في جنوب إفريقيا، وفي غرب أستراليا، وفي جبال الأورال، إلّا أنّ الراند في جنوب إفريقيا كانت تستحوذ على أربعين بالمئة من نسبة إنتاج الذهب في العالم كله منذ سنوات قليلة.[1]
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 يزيلون الرواسب عن طريق آلات تسمى العملاق الهيدروليكي، حيث يتم أولا تعريض الذهب لتيارات مائية قوية لغسله حتى يترسّب في حفر خاصّة، ثم يتم نقل الذهب إلى المطاحن بعد غسله وتصفيته، ثم يتم فصل الذهب عن الخام، ثم تأتي المرحلة الأخيرة و هي صهر الذهب حيث يُسخّن باستخدام مادّة كيميائيّة خاصّة، ترتبط مع الملوّثات وتطفو فوق الذهب الذائب، ليتم تبريده بعد ذلك وصبّه في قوالب.
طرق استخراج الذهب
يتم استخراج خام الذهب من مناجم مفتوحة أو مكشوفة أو مناجم تحت الأرض، و تكون هذه العملية مكلفة، و يتم استخدام أكثر من طريقة لاستخراج الذهب، وتعتمد على طبيعة الخامة الموجودة ، من أهم هذه الطرق نذكر:
عملية الغربلة
تعتبر الغربلة أقدم طريقة لاستخراج الذهب حيث يتم غربلة الطمي والرمل في مجاري الأنهار، و فصل جسيمات الذهب الدقيقة اعتماداً على ارتفاع كثافتها، إلّا أن مردود تلك الطريقة غاية في الضآلة، ويقتصر استخدامها على الهواة فحسب.
استخراج الذهب باستخدام غسل السيانيد
تستخدم هذه العملية عندما يكون تركيز الذهب مرتفعاً في الخامة، تخضع الخامة في البداية إلى عمليات معالجة، حيث تسحق كل الصخور الحاملة للذهب إلى رمال وتراب ثم يتم وضعها في خزان، و يتم دمجها مع محلول سيانيد الصوديوم (ملح الصوديوم لحمض سيانيد الهيدروجين HCN) ، يقوم الحمض بفصل الذهب عن التراب والصخور وفق معادلة كيميائية معينة، بعد ذلك يضاف الزنك ثم تجرى بعد ذلك عملية ترشيح، ممّا يؤدي إلى ترسّب الذهب وتجمعه، و يكون على شكل وحل بنّي اللون، و بعد إعادة التدوير لمحلول السيانيد، تؤخذ ترسبات الذهب وتغسل ليكون الذهب جاهزا لعملية التنقية الأخرى.[2]
توجد تحفظات كبيرة على طريقة المعالجة بالسيانيد، و هذا بسبب إطلاق حمض سيانيد الهيدروجين بعض السموم الضارة والقابل للاشتعال بسهولة، وأي حوادث في تخزين النقل واستخدامه ستؤدي إلى عواقب وخيمة، مما يمثل مخاطر كبيرة على الإنسان و البيئة، لذلك، حظرت العديد من البلدان والدول استخدام سيانيد الصوديوم في استخراج الذهب.
و قد اكتشف زيتشانغ ليو- Zhichang Liu، الباحث بجامعة نورث ويسترن بولاية إيلينوي، طريقة جديدة لاستخراج الذهب، وذلك عن طريق استخدام النشا بدلاً من السيانيد، حيث قام بخلط أملاح الذهب مع نشا يسمى cyclodextrins، وكانت النتيجة فعالة للغاية على عكس مُخلّفات السيانيد الضارة.
استخراج الذهب بعملية الملغمة
عملية الملغم هي أقدم طريقة لاستخراج الذهب وتم استخدامها في العصور القديمة، مع عملية الملغمة، يتم تحطيم الصخور الذهبية أيضًا للحصول على مسحوق ناعم، بعد ذلك يضاف الزئبق إلى تراب الصخور، يمتلك الذهب خاصية تمكنه من الذوبان في الزئبق لتشكيل ما يسمى بملغم الذهب، الذي يكون لزجا فضيًا لامعًا، يجمع الملغم ويمكن فصله بسهولة عن المعادن الأخرى، بعد ذلك، يخضع لمعالجة حرارية حتى يتبخر الزئبق تاركًا الذهب الخام النقي، تتضمن هذه الطريقة أيضًا مخاطر على الصحة والبيئة عند تبخير الزئبق شديد السمية.
استخراج الذهب باستخدام عملية Electrowinning
يتم استخدام هذه الطريقة مؤخرا بشكل كبير، حيث يستخرج الذهب بدون استخدام مواد سامة، تستخدم هذه الطريقة نهجًا كهروكيميائيًا، يتم استخدام التحليل الكهربائي لاستخراج الذهب و تنقيته من كل شوائب المواد الأخرى، بما فيها المعادن مثل الفضة والنحاس والرصاص، لهذه العملية يستعملون خلية التحليل الكهربائي المكونة من السيانيد و الذهب، وقطبين كهربائيين المنشط الأول أنود، و هو القطب الموصل إلى قطب البطارية الموجب، و الثاني كاثود، وهو القطب الكهربائي الموصل إلى قطب البطارية السالب، و بعد تمرير التيار الكهربائي تحدث تفاعلات الاختزال – الأكسدة 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.[3]
استخراج الذهب باستخدام عملية البوراكس
عملية البوراكس هي أيضًا طريقة صديقة للبيئة وغير مضرة بالصحة لاستخراج الذهب، هنا توضع المادة الصخرية الحاملة للذهب في بوتقة الصهر، ثم يضاف البوراكس (بورات الصوديوم)، يقوم البوراكس بتخفيض نقطة انصهار المواد الخام المرافقة للذهب، و يجعل الكتلة المنصهرة أكثر مرونة، وبالتالي تمكن من استخراج الذهب باستخدام تكلفة اقل و مصادر حرارية منخفضة الطاقة لإحداث الذوبان، وآمنة نسبيا.
يبقى الذهب أسفل القدر الذي تجرى به عملية الصهر، في حين 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، كانت تيجان الملوك أكثر ما تصنع من الذهب، كما استخدم بشكل كبير في صنع الحليّ مثل القلائد . 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.
و يتم استعمال الذهب أيضاً في بعض العلاجات الطبية حيث تستخدم النظائر المشعة للذهب لعلاج السرطان، و علاج التهاب المفاصل الروماتويدي، بالإضافة إلى العناية بالبشرة.[4]
أضرار استخراج الذهب
يعتبر الذهب رمزاً للثراء والجمال لكن هناك أيضا من يعتبره من أقذر الصناعات في العالم، لأنه يثير الكثير من المخاوف البيئية، حيث تتغير المعالم الجيولوجية للمكان الذي يتم التعدين فيه و تتسبب المواد الكيميائية السامة المستخدمة في استخراج الذهب من العروق الصخرية في الكثير من الأمراض التي قد تؤدي إلى الوفاة، و تعتبر مناجم الذهب بمثابة كارثة بيئية، نظراً لما تسببه من تلوث الهواء و المياه و التربة، ولما تخلِّفه من كميات كبيرة من النفايات، ناهيك عن حوادث المناجم الكثيرة التي نسمع عنها يوميا، و يذهب ضحيتها مئات العمال الأبرياء في كل أنحاء العالم.
