Oro: storia di utilizzo, estrazione mineraria, prospezione, dosaggio e produzione

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Autore: Laura McKinney
Data Della Creazione: 8 Aprile 2021
Data Di Aggiornamento: 14 Maggio 2024
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Oro: storia di utilizzo, estrazione mineraria, prospezione, dosaggio e produzione - Geologia
Oro: storia di utilizzo, estrazione mineraria, prospezione, dosaggio e produzione - Geologia

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Oro egiziano: Gli artigiani delle antiche civiltà usavano sontuosamente l'oro per decorare tombe e templi e in Egitto sono stati trovati oggetti d'oro realizzati più di 5.000 anni fa. Immagine copyright iStockphoto / Akhilesh Sharma.

Usi dell'oro nel mondo antico

L'oro è stato tra i primi metalli ad essere estratto perché si presenta comunemente nella sua forma nativa, cioè non combinato con altri elementi, perché è bello e imperituro, e perché da esso si possono ricavare oggetti squisiti. Gli artigiani delle antiche civiltà usavano sontuosamente l'oro per decorare tombe e templi e in Egitto sono stati trovati oggetti d'oro realizzati più di 5.000 anni fa. Particolarmente degno di nota sono gli oggetti d'oro scoperti da Howard Carter e Lord Carnarvon nel 1922 nella tomba di Tutankhamon. Questo giovane faraone governò l'Egitto nel XIV secolo a.C. Una mostra di alcuni di questi oggetti, chiamata "Treasures of Tutankhamun", ha attirato più di 6 milioni di visitatori in sei città durante un tour negli Stati Uniti nel 1977-1979.


Le tombe dei nobili dell'antica Cittadella di Micene vicino a Nauplion, in Grecia, scoperte da Heinrich Schliemann nel 1876, produssero una grande varietà di figurine d'oro, maschere, tazze, diademi e gioielli, oltre a centinaia di perle e bottoni decorati. Queste eleganti opere d'arte sono state create da abili artigiani oltre 3.500 anni fa.




Fonti d'oro antiche

Le antiche civiltà sembrano aver ottenuto le loro riserve di oro da vari depositi in Medio Oriente. Le miniere nella regione dell'Alto Nilo vicino al Mar Rosso e nell'area del deserto della Nubia hanno fornito gran parte dell'oro utilizzato dai faraoni egiziani. Quando queste miniere non potevano più soddisfare le loro richieste, venivano sfruttati depositi altrove, possibilmente nello Yemen e nell'Africa meridionale.

Gli artigiani in Mesopotamia e Palestina probabilmente ottennero i loro rifornimenti dall'Egitto e dall'Arabia. Recenti studi sulla miniera di Mahd adh Dhahab (che significa "culla d'oro") nell'attuale regno dell'Arabia Saudita rivelano che oro, argento e rame furono recuperati da questa regione durante il regno di re Salomone (961-922 a.C.).


Si credeva che l'oro nei tesori aztechi e inca di Messico e Perù provenisse dalla Colombia, anche se alcuni sono stati senza dubbio ottenuti da altre fonti. I Conquistadores saccheggiarono i tesori di queste civiltà durante le loro esplorazioni nel Nuovo Mondo e molti oggetti d'oro e d'argento furono fusi e gettati in monete e lingotti, distruggendo gli inestimabili manufatti della cultura indiana.

Moneta d'oro: Come metallo di grande valore, l'oro è stato utilizzato come standard finanziario ed è stato utilizzato in conio per migliaia di anni. Moneta d'oro da dieci dollari degli Stati Uniti del 1850. Immagine copyright iStockphoto / Brandon Laufenberg.

L'oro come mezzo di scambio

Oggi le nazioni del mondo usano l'oro come mezzo di scambio nelle transazioni monetarie. Una grande parte delle scorte d'oro degli Stati Uniti è immagazzinata nella volta del deposito di lingotti di Fort Knox. Il deposito, situato a circa 30 miglia a sud-ovest di Louisville, nel Kentucky, è sotto la supervisione del direttore della zecca.

L'oro nel deposito è costituito da barre delle dimensioni di normali mattoni da costruzione (7 x 3 5/8 x 1 3/4 pollici) che pesano circa 27,5 libbre ciascuno (circa 400 once troy; 1 oncia troy equivale a circa 1,1 once once) Sono memorizzati senza involucri negli scomparti del caveau.

A parte gli usi monetari, l'oro, come l'argento, viene utilizzato in gioielleria e articoli affini, applicazioni elettriche-elettroniche, odontoiatria, industria aerospaziale, aerospaziale, artistica e medica e chimica.



Corsa all'oro: La scoperta dell'oro ha innescato numerose corse all'oro negli Stati Uniti e in tutto il mondo. Immagine copyright iStockphoto / Duncan Walker.

Regolamento e variabilità del prezzo dell'oro

I cambiamenti nella domanda di oro e offerta dalle miniere domestiche negli ultimi due decenni riflettono le variazioni dei prezzi. Dopo che gli Stati Uniti hanno liberalizzato l'oro nel 1971, il prezzo è aumentato notevolmente, raggiungendo brevemente più di $ 800 per oncia troy nel 1980. Dal 1980, il prezzo è rimasto nell'intervallo da $ 320 a $ 460 per oncia troy. I prezzi in rapido aumento degli anni '70 incoraggiarono sia gli esploratori esperti che i cercatori dilettanti a rinnovare la loro ricerca di oro. Come risultato dei loro sforzi, molte nuove miniere aprirono negli anni '80, rappresentando gran parte dell'espansione della produzione di oro. Il forte calo dei consumi nel 1974 e nel 1980 derivava da una riduzione della domanda di gioielli (il principale uso di oro fabbricato) e di prodotti di investimento, che a loro volta riflettevano un rapido aumento dei prezzi in quegli anni.

Pepite d'oro: Piccole pepite d'oro ottenute mediante panning. I prospettori lavoravano su sedimenti fluidi per trovare minuscole pepite che avrebbero venduto o scambiato con forniture.

Proprietà dell'oro

L'oro è chiamato un metallo "nobile" (un termine alchemistico) perché non si ossida in condizioni normali. Il suo simbolo chimico Au deriva dalla parola latina "aurum". In forma pura l'oro ha una lucentezza metallica ed è giallo sole, ma miscele di altri metalli, come argento, rame, nichel, platino, palladio, tellurio e ferro, con l'oro creano varie tonalità di colore che vanno dal bianco-argento al verde e rosso-arancio.

L'oro puro è relativamente morbido - ha circa la durezza di un centesimo. È il più malleabile e duttile dei metalli. Il peso specifico o la densità dell'oro puro è 19,3 rispetto a 14,0 per mercurio e 11,4 per piombo.

L'oro impuro, come si verifica comunemente nei depositi, ha una densità da 16 a 18, mentre la roccia di rifiuto (ganga) associata ha una densità di circa 2,5. La differenza di densità consente all'oro di essere concentrato per gravità e consente la separazione dell'oro da argilla, limo, sabbia e ghiaia da vari dispositivi di agitazione e raccolta come la pentola d'oro, il bilanciere e il cassonetto.

Miniera d'oro del Nevada: Fortitude Mine in Nevada ha prodotto circa 2 milioni di once d'oro da un deposito di lode tra il 1984 e il 1993. Immagine USGS.

Amalgama d'oro

Il mercurio (argento vivo) ha un'affinità chimica con l'oro. Quando il mercurio viene aggiunto al materiale contenente oro, i due metalli formano un amalgama. Il mercurio viene successivamente separato dall'amalgama mediante una replica. L'estrazione di oro e altri metalli preziosi dai loro minerali mediante trattamento con mercurio è chiamata fusione. L'oro si dissolve in acqua regia, una miscela di acidi cloridrico e nitrico e in cianuro di sodio o di potassio. Quest'ultimo solvente è la base del processo di cianuro utilizzato per recuperare l'oro da minerali di bassa qualità.

Estrazione idraulica del posizionatore a Lost Chicken Hill Mine, vicino a Chicken, in Alaska. La manichetta antincendio fa esplodere l'affioramento dei sedimenti, lavando via sabbia, argilla, ghiaia e particelle d'oro. Il materiale viene quindi elaborato per rimuovere l'oro. Immagine USGS.

Finezza, carati e once troy

Il grado di purezza dell'oro nativo, lingotti (lingotti o lingotti di oro non raffinato) e oro raffinato è dichiarato in termini di contenuto d'oro. "Finezza" definisce il contenuto di oro in parti per mille. Ad esempio, una pepita d'oro contenente 885 parti di oro puro e 115 parti di altri metalli, come argento e rame, verrebbe considerata 885-fine. "Karat" indica la percentuale di oro massiccio in una lega basata su un totale di 24 parti. Pertanto, l'oro 14 carati (14 carati) indica una composizione di 14 parti di oro e 10 parti di altri metalli. Per inciso, l'oro 14K è comunemente usato nella produzione di gioielli. "Karat" non deve essere confuso con "carati", un'unità di peso utilizzata per le pietre preziose.

L'unità di base di peso utilizzata nella gestione dell'oro è l'oncia troy. Un'oncia troy equivale a 20 pennyweights. Nel settore della gioielleria, l'unità di misura comune è il pennyweight (dwt.) Che equivale a 1.555 grammi.

Il termine "riempito d'oro" è usato per descrivere articoli di gioielleria realizzati in metallo di base che sono coperti su una o più superfici con uno strato di lega d'oro. Un marchio di qualità può essere usato per mostrare la quantità e la finezza della lega d'oro. Negli Stati Uniti, nessun articolo con un rivestimento in lega d'oro di titolo inferiore a 10 carati può avere un marchio di qualità. Limiti inferiori sono consentiti in alcuni paesi.

Nessun articolo avente una porzione di lega d'oro inferiore a un ventesimo di peso può essere contrassegnato come "riempito d'oro", ma gli articoli possono essere contrassegnati come "placca d'oro laminata" purché siano mostrate anche le designazioni di frazione e finezza proporzionali. Gli articoli di gioielli galvanizzati che trasportano almeno 7 milionesimi di pollice (0,18 micrometri) di oro su superfici significative possono essere etichettati "placca". Spessori placcati inferiori a questo possono essere contrassegnati come "dorati" o "dorati".

Chiusa d'oro: Chiusa d'oro portatile. I minatori posizionano la chiusa nel torrente e scaricano i sedimenti sul lato a monte. La corrente trasporta i sedimenti attraverso la chiusa e le pesanti particelle d'oro si depositano nella chiusa. Un minatore può elaborare molti più sedimenti attraverso una chiusa che attraverso una padella d'oro. Immagine copyright iStockphoto / LeeAnn Townsend.

Formazione di depositi d'oro primari - Lode Gold

L'oro è relativamente scarso nella terra, ma si presenta in molti tipi diversi di rocce e in molti ambienti geologici diversi. Sebbene scarso, l'oro è concentrato da processi geologici per formare depositi commerciali di due tipi principali: depositi di lode (primari) e depositi di placer (secondari).

I depositi di deposito sono gli obiettivi per il cercatore "hardrock" che cerca l'oro nel sito della sua deposizione da soluzioni di mineralizzazione. I geologi hanno proposto varie ipotesi per spiegare l'origine delle soluzioni da cui i componenti minerali vengono fatti precipitare nei depositi di linfa.

Un'ipotesi ampiamente accettata suggerisce che molti depositi d'oro, in particolare quelli trovati nelle rocce ignee e sedimentarie, formati da acque sotterranee circolanti guidati dal calore di corpi di magma (roccia fusa) intrusi nella crosta terrestre entro circa 2-5 miglia dalla superficie. I sistemi geotermici attivi, che sono sfruttati in alcune parti degli Stati Uniti per acqua calda e vapore naturali, forniscono un analogo moderno per questi sistemi di deposito dell'oro. La maggior parte dell'acqua nei sistemi geotermici proviene da pioggia, che si sposta verso il basso attraverso fratture e letti permeabili nelle parti più fredde della crosta e viene attirata lateralmente in aree riscaldate dal magma, dove viene spinta verso l'alto attraverso le fratture. Quando l'acqua viene riscaldata, dissolve i metalli dalle rocce circostanti. Quando le acque riscaldate raggiungono rocce più fredde a profondità più basse, i minerali metallici precipitano per formare vene o corpi di minerali simili a una coperta.

Un'altra ipotesi suggerisce che le soluzioni contenenti oro potrebbero essere espulse dal magma mentre si raffredda, facendo precipitare i materiali minerali mentre si spostano nelle rocce circostanti più fredde. Questa ipotesi si applica in particolare ai depositi d'oro situati all'interno o vicino a masse di roccia granitica, che rappresentano il magma solidificato.

Una terza ipotesi viene applicata principalmente alle vene che portano l'oro nelle rocce metamorfiche che si verificano nelle catene montuose ai margini continentali. Nel processo di costruzione delle montagne, le rocce sedimentarie e vulcaniche possono essere profondamente sepolte o spinte sotto il bordo del continente, dove sono soggette ad alte temperature e pressioni con conseguenti reazioni chimiche che cambiano le rocce in nuovi assemblaggi minerali (metamorfismo). Questa ipotesi suggerisce che l'acqua viene espulsa dalle rocce e migra verso l'alto, facendo precipitare i materiali minerali man mano che le pressioni e le temperature diminuiscono. Si pensa che i metalli minerali provengano dalle rocce in fase di metamorfismo attivo.

Le preoccupazioni principali del cercatore o del minatore interessato a un deposito di lode di oro sono di determinare il contenuto medio di oro (tenore) per tonnellata di roccia mineralizzata e le dimensioni del deposito. Da questi dati si possono fare stime del valore dei depositi. Uno dei metodi più comunemente usati per determinare il contenuto di oro e argento delle rocce mineralizzate è il test del fuoco. I risultati sono riportati come once troy di oro o argento o entrambi per tonnellata di minerale di breve durata o come grammi per tonnellata di minerale.

Draga d'oro: Un subaqueo aspira i sedimenti per essere processato da una draga d'oro portatile. L'attrezzatura subacquea consente al cercatore di accedere con attenzione a crepe e fessure sul letto del torrente dove potrebbero essere alloggiate pepite d'oro. Immagine copyright iStockphoto / Gary Ferguson.

Concentrazione di oro nei depositi di placer

I depositi di placer rappresentano le concentrazioni di oro derivate dai depositi di lode per erosione, disintegrazione o decomposizione della roccia che lo circonda e la successiva concentrazione per gravità.

L'oro è estremamente resistente agli agenti atmosferici e, quando viene liberato dalle rocce racchiuse, viene trasportato a valle come particelle metalliche costituite da "polvere", scaglie, grani o pepite. Le particelle d'oro nei depositi di ruscello sono spesso concentrate su o vicino alla roccia fresca, perché si spostano verso il basso durante i periodi di alta marea quando l'intero carico di sabbia, ghiaia e massi del letto viene agitato e si muove a valle. Le sottili particelle d'oro si accumulano nelle depressioni o nelle tasche nella sabbia e nelle barre di ghiaia dove la corrente del flusso si allenta. Le concentrazioni di oro nella ghiaia sono chiamate "strisce salariali".

Lavasciuga oro: Una lavasciuga portatile utilizzata per setacciare le pepite d'oro dal suolo dove non è disponibile acqua. Il terreno viene scaricato nella padella superiore e scosso attraverso la padella inferiore. Le pepite d'oro pesanti sono separate meccanicamente da materiali più leggeri. Immagine copyright iStockphoto / Arturo M. Enriquez.

Prospezione dei depositi di Placer

Nel paese che porta l'oro, i cercatori cercano l'oro dove si sono accumulate sabbie grossolane e ghiaia e dove le "sabbie nere" si sono concentrate e si sono depositate sull'oro. La magnetite è il minerale più comune nelle sabbie nere, ma possono essere presenti altri minerali pesanti come cassiterite, monazite, ilmenite, cromite, metalli del gruppo del platino e alcune pietre preziose.

I depositi di Placer si sono formati allo stesso modo nella storia della Terra. I processi di erosione ed erosione creano depositi di placer superficiali che possono essere sepolti da detriti rocciosi. Sebbene questi placer "fossili" vengano successivamente cementati in rocce dure, la forma e le caratteristiche dei vecchi canali fluviali sono ancora riconoscibili.

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Saggio d'oro gratuito

Il contenuto di oro libero recuperabile nei depositi di placer è determinato dal metodo del saggio di oro libero, che prevede la fusione del concentrato contenente l'oro raccolto mediante dragaggio, estrazione idraulica o altre operazioni di estrazione di placer. Nel periodo in cui il prezzo dell'oro è stato fissato, la pratica comune era quella di riportare i risultati del saggio come il valore dell'oro (in centesimi o in dollari) contenuto in un metro cubo di materiale. Ora i risultati sono riportati come grammi per metro cubo o grammi per metro cubo.

Attraverso ricerche di laboratorio, il US Geological Survey ha sviluppato nuovi metodi per determinare il contenuto di oro delle rocce e dei suoli della crosta terrestre. Questi metodi, che rilevano e misurano la quantità di altri elementi oltre all'oro, includono la spettrometria di assorbimento atomico, l'attivazione dei neutroni e la spettrometria di emissione atomico plasma-atomica induttivamente accoppiata. Questi metodi consentono di effettuare analisi rapide ed estremamente sensibili di un gran numero di campioni.

Primi ritrovamenti e produzione di oro

L'oro fu prodotto nella regione degli Appalachi meridionali già nel 1792 e forse già nel 1775 nella California meridionale. La scoperta dell'oro al Sutters Mill in California ha scatenato la corsa all'oro del 1849-50 e centinaia di campi minerari sono nati quando sono stati scoperti nuovi depositi. La produzione di oro è aumentata rapidamente. I depositi nei distretti di Mother Lode e Grass Valley in California e Comstock Lode in Nevada furono scoperti durante gli anni 1860, e i depositi di Cripple Creek in Colorado iniziarono a produrre oro nel 1892. Nel 1905 i depositi di Tonopah e Goldfield in Nevada e il piazzatore d'Alasca i depositi erano stati scoperti e la produzione di oro degli Stati Uniti per la prima volta superava i 4 milioni di once troy all'anno - un livello mantenuto fino al 1917.

Durante la prima guerra mondiale e per alcuni anni in seguito, la produzione annuale è diminuita a circa 2 milioni di once. Quando il prezzo dell'oro fu aumentato da $ 20,67 a $ 35 l'oncia nel 1934, la produzione aumentò rapidamente e di nuovo superò il livello di 4 milioni di once nel 1937. Poco dopo l'inizio della seconda guerra mondiale, le miniere d'oro furono chiuse dal War Production Board e non è stato permesso di riaprire fino al 1945.

Dalla fine della seconda guerra mondiale fino al 1983, la produzione interna di miniera d'oro non superava i 2 milioni di once ogni anno. Dal 1985, la produzione annuale è aumentata di 1 milione a 1,5 milioni di once ogni anno. Alla fine del 1989, la produzione cumulativa di depositi negli Stati Uniti dal 1792 raggiunse i 363 milioni di once.

Consumo di oro

Il consumo di oro negli Stati Uniti variava da circa 6 milioni a oltre 7 milioni di once troy all'anno dal 1969 al 1973 e da circa 4 milioni a 5 milioni di once troy all'anno dal 1974 al 1979, mentre durante la produzione annuale di oro degli anni '70 dalle miniere domestiche variava da circa 1 milione a 1,75 milioni di once troy. Dal 1980 il consumo di oro è stato pressoché costante tra 3 e 3,5 milioni di once troy all'anno. La produzione di miniera è aumentata a un ritmo più rapido dal 1980, raggiungendo circa 9 milioni di once troy all'anno nel 1990 e superando i consumi dal 1986. Prima del 1986, il saldo dell'offerta era ottenuto da fonti secondarie (rottami) e importazioni. La produzione mondiale totale di oro è stimata in circa 3,4 miliardi di once troy, di cui oltre i due terzi sono stati estratti negli ultimi 50 anni. Circa il 45 percento della produzione mondiale totale di oro proviene dal distretto di Witwatersrand in Sudafrica.

La più grande miniera d'oro negli Stati Uniti è la miniera di Homestake a Lead, nel Dakota del Sud. Questa miniera, profonda 8.000 piedi, ha rappresentato quasi il 10 percento della produzione totale di oro degli Stati Uniti sin dalla sua apertura nel 1876. Ha unito la produzione e le riserve di circa 40 milioni di once troy.

Depositi disseminati e oro sottoprodotto

Negli ultimi due decenni, i depositi di oro diffuso di bassa qualità sono diventati sempre più importanti. Più di 75 di questi depositi sono stati trovati negli Stati occidentali, principalmente in Nevada. Il primo grande produttore di questo tipo fu il deposito di Carlin, che fu scoperto nel 1962 e iniziò la produzione nel 1965. Da allora sono stati scoperti molti altri depositi nelle vicinanze di Carlin, e l'area di Carlin comprende ora un importante distretto minerario con sette pozzi aperti che producono più di 1.500.000 once troy d'oro all'anno.

Circa il 15 percento dell'oro prodotto negli Stati Uniti proviene dall'estrazione di altri minerali metallici.Laddove si depositano metalli di base, come rame, piombo e zinco, sia nelle vene che nei granuli minerali sparsi, si depositano comunemente piccole quantità di oro. I depositi di questo tipo vengono estratti per i metalli predominanti, ma l'oro viene anche recuperato come sottoprodotto durante la lavorazione del minerale. La maggior parte dell'oro dei sottoprodotti proviene da depositi di porfido, che sono così grandi che, sebbene contengano solo una piccola quantità di oro per tonnellata di minerale, viene estratta così tanta roccia che viene recuperata una notevole quantità di oro. La più grande fonte unica di oro sottoprodotto negli Stati Uniti è il deposito di porfido a Bingham Canyon, nello Utah, che ha prodotto circa 18 milioni di once d'oro dal 1906.

Ruolo di un geologo nella ricerca dell'oro

I geologi esaminano tutti i fattori che controllano l'origine e la collocazione dei depositi di minerali, compresi quelli contenenti oro. Le rocce ignee e metamorfiche sono studiate sul campo e in laboratorio per comprendere come sono arrivate alla loro posizione attuale, come si sono cristallizzate in roccia solida e come si sono formate soluzioni contenenti minerali. Studi su strutture rocciose, come pieghe, faglie, fratture e giunture, e sugli effetti del calore e della pressione sulle rocce suggeriscono perché e dove si sono verificate fratture e dove si possono trovare le vene. Gli studi sui processi atmosferici e il trasporto di detriti rocciosi da parte dell'acqua consentono ai geologi di prevedere i luoghi più probabili per la formazione di depositi di placer. La presenza dell'oro non è capricciosa; la sua presenza in varie rocce e la sua presenza in condizioni ambientali diverse seguono le leggi naturali. Man mano che i geologi aumentano la loro conoscenza dei processi di mineralizzazione, migliorano la loro capacità di trovare l'oro.