Metale szlachetne, a w szczególności złoto, zawsze wzbudzały u ludzi silne emocje. Żądza zysku, której ucieleśnieniem jest żółty metal powodowała, że ludzie tracili rozsądek i umiarkowanie. Powodowała również bardzo silną motywację do opracowywania nowych technologii pozyskiwania tego kruszcu oraz do poszukiwania nowych źródeł pozyskania tego pożądanego przez wszystkich metalu.
Współczesne nam czasy można nazwać erą recyklingu. Coraz więcej wytwarzanych produktów produkuje się z odpadów lub przynajmniej przy współudziale surowców odpadowych. Samo nasuwa się pytanie: czy złoto i inne metale szlachetne również można odzyskać ze śmieci i innych odpadów? Wszak metale szlachetne to nie tylko biżuteria, monety i sztabki z kruszcem inwestycyjnym. Metali szlachetnych dość często używa się do produkcji przemysłowej. A wyroby przemysłowe z czasem lądują na śmietniku...
Współcześni poszukiwacze złota porzucili miski do płukania nad potokiem na rzecz innych miejsc i sposobów. W dzisiejszych czasach złoto możemy znaleźć: na wysypiskach śmieci, w osadniku szlamów przemysłowych, na hałdzie odpadów pokopalnianych, w morzu, a nawet na własnej ręce...
Złoto i srebro z odpadów elektronicznych
Produkujemy coraz więcej odpadów elektronicznych. Przestarzale komórki, komputery i inny sprzęt elektroniczny wyrzucany wprost do kosza to trucizna dla środowiska. Dzięki odpowiedniemu recyclingowi mogą one stać się przyjaznym środowisku sposobem odzyskiwania cennych surowców. 1,2 mld telefonów komórkowych, 300 mln komputerów – to bilans światowej sprzedaży branży elektronicznej tylko w 2008 roku. Wskutek ciągłego poprawiania parametrów technicznych i agresywnych działań reklamowych, namawiających do zastępowania starego sprzętu nowym, życie tych urządzeń staje się coraz krótsze.
Telefon komórkowy zawiera takie materiały miedź i złoto, a także metale rzadkie, jak iryd, kobalt i inne. Aby uzyskać tonę miedzi, trzeba przetworzyć 1000 ton skały. Ta sama tona miedzi znajduje się również w 14 tonach odpadów elektronicznych. Jak obliczyli szwedzcy ekolodzy, w jednej tonie aparatów telefonicznych poza miedzią znajduje się około kilograma srebra i 300 gramów złota.
Uprzednio posortowane i pocięte odpady elektroniczne są przetwarzane w piecu hutniczym pracującym w technologii konwertera Kaldo. Po procesie wytapiania ciekłe metale są przenoszone do sąsiednich linii produkcyjnych, gdzie metodą elektrolizy zostają przekształcone w produkty wysokogatunkowe.
W 2010 roku odpady elektroniczne stanowiły 6% dostaw huty miedzi w Rönnskär (Szwecja), z czego 24% stanowiły materiały nadające się do przetworzenia. Wybudowany w 2012 roku nowy zakład sprawił, że te wartości zmieniły się do 14% i 31%, dzięki czemu huta stała się bardziej efektywna energetycznie i mniej zależna od koncentratu miedzi.
Odzyskiwanie metali z odpadów elektronicznych wymaga zaledwie 10–15% energii wykorzystywanej do pozyskiwania metali z rudy. Proces jest zgodny z dyrektywą Unii Europejskiej WEEE, zgodnie z którą średni wskaźnik selektywnej zbiórki odpadów elektronicznych powinien wynosić co najmniej 4 kg na mieszkańca EU. Ten wskaźnik w 2016 roku może się zmienić do 13–16 kg na osobę.
Złoto i srebro ze szlamów
Największym producentem metali szlachetnych w Polsce jest KGHM. Jest on największym producentem srebra na świecie, znajduje się także w pierwszej dziesiątce firm wydobywających miedź. W przypadku złota nie jest liderem, ponieważ nie jest to główny cel pracy firmy, ale i tak wydobycie roczne przekracza 700 kg.
Metale szlachetne (srebro, złoto i platynowce) zawarte są w surowej miedzi, produkowanej w procesach ogniowych wykorzystywanych w hutach miedzi. W procesie elektrorafinacji miedzi metale szlachetne przechodzą do szlamów anodowych. Odzyskuje się je w Wydziale Metali Szlachetnych w Hucie Miedzi „Głogów”.
Wydział produkuje srebro rafinowane, złoto, koncentrat palladowo-platynowy oraz selen przy wykorzystaniu technologii firmy Boliden. Zawierający metale szlachetne szlam anodowy jest suszony, a następnie ładowany do pieca Kaldo, w którym odbywa się topienie, konwertorowanie i rafinacja ogniowa. Produktem tego procesu jest metal Dore, z którego odlewane są anody. W procesie elektrorafinacji srebra usuwane są pozostałe zanieczyszczenia. Otrzymane srebro katodowe o czystości 99,99% Ag odlewane jest w sztaby (gąski) lub granulowane.
Wytworzony w procesie elektrorafinacji srebra szlam zawiera złoto, pallad i platynę. Jest on okresowo ługowany w reaktorze roztworem wody i kwasu solnego w obecności gazowego chloru. W kolejnym reaktorze wytrącane jest złoto w postaci metalicznego piasku. Piasek złota po stopieniu odlewany jest w sztabki.
W kolejnej operacji odzyskuje się niewielkie ilości koncentratu platynowo-palladowego w postaci szlamu. Wysuszony koncentrat platynowo-palladowy jest dostarczany do innych rafinerii celem dalszego przerobu. Firma pracuje nad własną technologią odzyskiwania platyny i palladu z ww. szlamu.
Największym producentem platynowców na świecie jest rosyjski kombinat Norilskij Nikel. Wytwarza on 12,8% produkowanej na świecie platyny (Pt) i 35,4% palladu (Pd). Pierwiastki te koncentrują się głównie w szlamach z elektrolizy miedzi i niklu. Dzięki jednej z opracowanych technologii proces flotacji szlamów umożliwia odzysk platynowców w ilości do 60%, oraz pozyskanie do 70% irydu, 50% rodu i 80% rutenu, które są bardzo rzadkimi i cennymi metalami.
Jak widać, złoto uzyskiwać można na wiele zupełnie różnych, często zaskakujących sposobów. Jednym z nich jest spopielony szlam pochodzący wprost z oczyszczalni ścieków. Tę drogę odzysku złota zrealizowano w oczyszczalni ścieków w Suwa (Japonia). Przez pierwszy miesiąc przedsiębiorstwo z każdej tony osadów odzyskało prawie 2 kg złota! Nie oznacza to jednak, że nagle oczyszczalnie ścieków przeżyją inwazję poszukiwaczy skarbów. Te doskonałe rezultaty Suwa zawdzięcza bliskiemu sąsiedztwu zakładów metalurgicznych i gorących źródeł.
Srebro ze starych klisz
Srebro jako lokata kapitału różni się od siostrzanego złota głównie tym, że jest tańsze, a po drugie – ma wszechstronne zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. I właśnie z tego powodu popyt na srebro szybko rośnie.
Srebra długo używano jako środka płatniczego. Jeszcze w połowie lat 60. w USA bito dużo srebrnych monet. Cały czas stosuje się je do produkcji biżuterii czy zastawy stołowej. W XIX w. srebro znalazło zastosowanie w kliszach fotograficznych, a w XX w. przemysł fotograficzny odpowiadał za 50% całego popytu na ten kruszec.
Podczas stosowania materiałów światłoczułych około 80% srebra przechodzi do kąpieli utrwalającej, a pozostałe 20% pozostaje w kliszy. Odzyskać można zarówno srebro zawarte w roztworach utrwalaczy, jak i to w kliszach i papierach fotograficznych. W tym celu opracowano szereg technologii odzysku srebra. Stopień jego odzysku ze zużytych roztworów utrwalaczy wynosi ok. 99,4%. Całkowity odzysk srebra z odpadowych klisz rtg wynosi ok. 95,8%. Uzyskane srebro ma 99,5% czystości.
Zgodnie z ideą potrzeby ochrony nieodnawialnych kruszców i wobec niesłabnącej popularności srebra, w Japonii został stworzony Art Clay – alternatywna forma kreacji nowych kształtów jubilerskich. Producentem tej „magicznej masy” jest Aida Chemical Industries Co. Ltd.
Firma specjalizuje się w odzyskiwaniu srebra ze zużytych materiałów światłoczułych. Rocznie w Japonii zużywa się ok. 3000 ton srebra, z czego około 1500 ton jest użytych jest właśnie w materiałach światłoczułych. Firma stale odzyskuje czyste złoto lub srebro (ponad 99,99%), białe złoto lub pallad (ponad 99.95%).
Art Clay jest przemysłowo odzyskanym czystym srebrem, do którego po oczyszczeniu i sproszkowaniu dodawany jest środek wiążący (papier) oraz woda. W rezultacie uzyskuje się plastelinopodobny materiał, który jest gotowy do użycia. Uformowany kształt suszy się, a następnie wypala w odpowiedniej temperaturze (od 650 do 870°C). Papier wypala się i w gotowym wyrobie pozostaje tylko czyste srebro (99,9%).
Złoto z hałd odpadów górniczych
Setki ogromnych kopców powstałych z odpadów produkowanych przy wydobywaniu złotego kruszcu otaczają największe miasto RPA, Johannesburg. Eksperci uważają, że stanowią one poważne zagrożenie nie tylko dla środowiska, ale również dla 1,5 mln ludzi zamieszkujących ich okolice. Dzięki nowym technologiom firmy zajmujące się wydobyciem ponownie eksploatują hałdy w poszukiwaniu złota. Niektóre z firm zajmujących się tym porzuciło tradycyjny sposób wydobywania cennego kruszcu, skupiając się głównie na istniejących już hałdach. Nowe technologie pozwalają na odzyskanie nawet do 40% metalu znajdującego się w hałdzie. Firma DRD Gold ponownie przeszukuje hałdy wokół Johannesburga. Sposób ten okazał się niezwykłe opłacalny. W ostatnim kwartale z wysypisk wydobyto ponad 33,5 tys. uncji złota o wartości prawie 40 mln dolarów. Chociaż wydobycie złota od dawna wywołuje wiele kontrowersji, tym razem ekolodzy są zachwyceni eksploatacją górniczych hałd. Ciężarówki wywożące odpady Johannesburga do odległych składowisk są oklaskiwane przez większość obywateli, którzy od dawna narzekali na zagrożenia związane z unoszącym się pyłem i odpływem skażonych wód pochodzącym z wysypisk.
Z naszego krajowego podwórka mamy doniesienia, że hałdy pozostałe po nieczynnej już kopalni złota w Złotym Stoku mają być również poddane powtórnemu przerobowi celem odzyskania pozostałego w nim złota. Ale jest to dopiero plan na przyszłość
Złoto z wody morskiej
Okazuje się, że złoto można znaleźć również w słonej wodzie. Pierwsze dowody na istnienie tych rozpuszczonych zasobów odkryto już w XIX wieku. Choć oszacowano, że w oceanach znaleźć można aż 20 mln ton złota, to jest ono bardzo mocno rozcieńczone, co utrudnia jego pozyskanie. Jednak wraz z rozwojem nauki pojawiła się nadzieja.
Jeden z pomysłów na wydobycie tego kruszcu zakłada wykorzystanie elektrolizy. W połowie 2013 roku w Internecie pojawiła się pochodząca z Hiszpanii informacja o naukowcu, który prawdopodobnie stworzył taką maszynę do pozyskiwania złota z morskiej wody. Urządzenie to jest niezwykle ekologiczne, ponieważ zasilane jest energią słoneczną. W ciągu 30 dni można dzięki niemu uzyskać około 150 g czystego złota.
Wynalazek jeszcze nie trafił na rynek, więc trudno stwierdzić, czy rzeczywiście istnieje i czy naprawdę działa. Jednak nawet jeśli nikt jeszcze nie stworzył takiej maszyny, to bardzo prawdopodobne, że niedługo ona powstanie, ponieważ potrzebna do tego technologia jest już opracowana.
Innym pomysłem na odzyskanie morskiego złota jest użycie bakterii. W ostatnich latach odkryto kilka rodzajów mikroorganizmów, które potrafią wytwarzać nanodrobiny tego kruszcu. Do takich organizmów należą m.in. gatunki Delftia acidovorans i Cupriavidus metallidurans. Jony złota są dla nich trujące, więc aby przeżyć organizmy te nauczyły się zbijać je w większe cząsteczki.
Naukowcy z Uniwersytetu Adelaide w Australii, którzy odkryli te bakterie, przeprowadzili już pierwsze testy. Okazało się, że mikroby te zanurzone w substancji, w której były mocno rozcieńczone jony złota, wytwarzały nanocząsteczki tego kruszcu. Delftia acidovorans drobiny o średnicy 25 do 50 nanometrów wydalała z organizmu, a Cupriavidus metallidurans grupowała je wewnątrz ciała. Pierwszą z wymienionych bakterii można by więc wykorzystać do pozyskiwania morskiego złota, a drugą do stworzenia czujników, które służyłyby do wykrycia złóż tego pierwiastka.
Złoto z kopert od zegarków i innych źródeł
Na koniec coś o złocie dla amatorów. Najłatwiej dostępnym źródłem tego metalu są…. radzieckie zegarki. A właściwie ich pozłacane koperty. Pokryte 20–25 um warstwą 22-karatowego złota stanowią poważne źródło, po które może sięgnąć każdy amator szlachetnego kruszcu. Zwłaszcza, że mechanizmy tych zegarków były raczej marnej jakości. Można przyjąć, że każdy z czytelników, którzy swą Pierwszą Komunię odbyli w czasach głębokiego PRL-u posiadać może przynajmniej kilka sztuk takich precjozów. Najwięcej złota znajduje się na kopertach Mira i innych o podobnym kształcie.
Jeżeli nie zależy nam na wartości sentymentalnej takich pamiątek, możemy pokusić się o pozyskanie z nich złota. W internecie można znaleźć wiele przepisów na odzysk złota. Wykorzystują one bardzo agresywne mieszaniny kwasów lub silnie trujące roztwory cyjanków. Osobiście odradzam korzystanie z tej technologii osobom bez doświadczenia chemicznego. Brak wprawy w manipulacji niebezpiecznymi roztworami może skutkować ciężkimi oparzeniami chemicznymi skóry i dróg oddechowych, do zejścia śmiertelnego włącznie!
Innym źródłem złota znajdującego się w domowych składach są części komputerowe. Najwięcej złota jest w procesorach komputerowych – tych starych, pentium, 486 i starszych (generalnie im starszy procesor, tym więcej zawiera złota), a także w płytach – złączach krawędziowych komputerów typu „Odra”, „Riad”. Oto kilka przykładowych mikroprocesów wraz z zawartością złota wg danych producentów: NEC (server chip) – 0,27 g , Toshiba (server chip) – 0, 27 g, AMD K5 – 0,50 g, Pentium Pro (the holy grail of yields) 1 g, Cyrix 586 – 0,25 g.
Podsumowanie
Jak widać, sposobów na pozyskiwanie metali szlachetnych wciąż przybywa, niektóre są znacznie bardziej opłacalne niż inne. Często jesteśmy zaskoczeni metodami stosowanymi przez współczesnych „poszukiwaczy”. Można jednak wierzyć, że wraz z rozwojem techniki i wzrostem poziomu wiedzy srebro, złoto i inne metale będą coraz łatwiej osiągalne.?
W następnym numerze NGO zastanowimy się, dlaczego znikają hałdy przemysłowe?
Jerzy Żelaziński
Nowoczesna Gospodarka Odpadami 2(5) 2014
