نگاهی به ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی طلا (قسمت سوم)

برای خواندن قسمت اول و دوم کلیک کنید.

کانسارهای طلای نوع ساب ولکانیک 

خصوصیات زمین‌شناسی: این کانسارها در کمربندهای ولکانیکی ـ پلوتونیکی زون‌های فرورانش جزایر قوسی و حاشیه قاره‌ها و در بخش فوقانی توده‌های نفوذی مرتبط با آتشفشان‌های نوع استراتو یافت می‌شوند. این کانسارها از نظر عمق تشکیل در حد فاصل بین کانسارهای پوفیری و کانسارهای طلای نوع اپی ترمال تشکیل می‌شوند، بنابراین قسمت بالای استراتو ولکانو فرسایش یافته و در بخش پایین و شروع توده‌های نفوذی نیمه عمیق رخنمون دارند. سنگ‌های آتشفشانی عمدتا از نوع آندزیت هستند. 

بافت و شکل: به حالت استوک ورک و مجموعه رگه‌های نزدیک به هم،‌ به‌صورت استراتی باند در سنگ میزبان مناسب و به حالت برش نفوذی و هیدروترمالی دیده می‌شوند. بافت پرکننده فضاهای خالی در زون‌های گسلی و جانشینی در سنگ میزبان مناسب نیز متداول است. 

آلتراسیون: انواع کانی‌های سرسیت، پیریت، کائولینیت، دیکیت، پیروفیلیت، آندالوزیت، دیاسپور، کرندوم، تورمالین، کوارتز، کلسدونی، انهیدریت، باریت و کلریت دیده می‌شود. در مراحل پایانی رگه‌های کوارتز ـ آلونیت تشکیل می‌شوند. 

کانی‌شناسی ذخیره: پیریت، کالکوپیریت، آنارژیت، تتراهیدریت، کوولیت، کالکوزیت، آرژانتیت، بورنیت، اسفالریت، گالن، آرسنوپیریت، طلا، سولفوسالت‌ها، استیبنیت، مولیبدنیت، ولفرامیت و شئلیت، پیروتیت، زرنیخ زرد و قرمز در شرایط خاص. 

ویژگی‌های ژئوفیزیکی: روشIP برای شناسایی زون سولفیدی مناسب است. 


کانسارهای طلا به همراه سنگ‌های آذرین آلکالن 

خصوصیات زمین‌شناسی: در ریفت‌های درون قاره‌ای و ریفت‌های پشت کمربندهای قوسی، همراه با آلکالی فلدسپات سینیت، سینیت فوئیددار و ملانوسینیت‌ها به ویژه در گسل‌های کششی و دهانه‌های آتشفشانی یافت می‌شوند. 

شکل و بافت: مجموعه رگه‌های صفحه‌ای، به حالت استوک ورک،‌ افشان و به ندرت به حالت برشی دیده می‌شوند. 

آلتراسیون: زون کوارتز- آدولاریا،‌ زون سیلیسی، زون سرسیت- پیریت، زون کربنات ـ ایلیت. 

کانی‌سازی ذخیره: پیریت، گالن، اسفالریت، تلوریدهای طلادار، کالکوپیریت، سولفوسالت‌ها، مگنتیت، طلای آزاد خالص. 


مطالعات اکتشافی 

اگرچه تعدادی از روش‌های جدید اکتشاف طلا مورد بهره‌برداری قرار گرفته است، اما هنوز لاوک طلا (نوعی ظرف خاکه شویی) به‌عنوان یکی از ساده‌ترین و مفیدترین وسایل کم هزینه جهت پیدا کردن بصری طلا و ردیابی آن تا منبع اصلی باقیمانده است. جمع‌آوری، خرد کردن و جدا کردن نمونه‌های کوارتز با لاوک از نواحی مطلوب کانی‌شناسی، روش اساسی در رابطه با کانسارهای رگه‌ای از نوع بونانزا است، آنالیز اکتیواسیون نوترونی و اسپکتروسکوپی جذب اتمی، آنالیزهای نسبتا قابل اعتماد و سریعی را در رابطه با طلا به دست می‌دهند و کمک بزرگی برای زمین‌شناسان جهت بررسی‌های ژئوشیمی مناطق خاصی محسوب می‌شود. این مناطق خاص، مناطقی هستند که قبلا براثر بالا بردن هزنیه نمونه‌برداری و فقدان چینه‌ها و رگه‌های سطحی، کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. مطالعات ژئوشیمی روابطی بین طلا و سایر عناصر را برپا می‌کنند، ‌از قبیل رابطه با تلریوم، جیوه، آرسنیک و مس که هرکدام آنها را به‌عنوان یک رد یا نشانه برای یافتن طلا درنظر گرفت. مطالعات متالوژنیک در ارتباط با گزارشات تکتونیک و ژئولوژی محلی و منطقه‌ای،‌ فهم بهتری را در ارتباط با یافتن محل دقیق کانسارهای مهم طلا به دست می‌دهند. روش‌های حفاری (Write-line Coredrilling) و نیز (Precussion Drilling) پیشرفته، هزینه‌های توسعه و اکتشاف را کاهش داده و در عین حال بازدهی مربوطه را افزایش می‌دهد و تحقیق بر روی نحوه نمونه‌برداری با استفاده از آنالیزهای آماری مبتنی بر توزیع و اندازه با ذرات طلا در یک نمونه، راه‌های موثری را برای کاهش هزینه‌های نمونه‌برداری ایجاد کرده، همچنین روش‌های کامپیوتری در تعیین وسعت و محل جغرافیایی مناطق قابل بهره‌برداری در کانسارهای عظیم نظیر آنها در آفریقای جنوبی و نیز استفاده از آنها در کانسارهای کم عیار پراکنده، مفید بوده‌اند. بهبود ماشین‌آلات استخراج و نیز روش‌های استخراج معرفی روش‌های بازیابی و جدایش جدید طلا و قیمت رو به افزایش طلا با یکدیگر ترکیب شده تا حدود اقتصادی فرآیند استخراج طلا را پایین آورده و به این ترتیب کار اکتشاف و توسعه کانسارها بویژه نوع کم عیار آنها ادامه یافته و شتاب گرفته است. 


روش‌های عمده اکتشاف طلا 

روش‌های اکتشاف طلا در ذخایر سنگی آبرفتی متفاوت است. 

روش‌های پی‌جویی و اکتشاف طلا در ذخایر سنگی: 

الف) روش‌های زمین‌شناسی 

جهت پی‌جویی کانسارهای طلا نوع «کارین» بر اساس معیارهای ساختمانی- سنگ‌شناسی، پی‌جویی‌های زمین‌شناسی سطح الارضی به مناطق آتشفشانی جوان و زون‌های گسلی خرد شده محدود می‌شود. درصورتی که در کانسارهای طلا تیپ کمربند سبز آرکئن فعالیت‌های اکتشافی به سنگ‌های آذرین ـ دگرگونی پرکامبرین به ویژه مناطق که تنش‌های شدیدی را تحمل کرده‌اند منحصر می‌شود. 

کانسارهای پلاسری قدیمی طلا را با استفاده از معیارهای چینه‌شناسی ـ سنگ‌شناسی در سطوح دگرشیبی آرکئن با توالی سنگ‌های رسوبی پروتروزوئیک،‌ پی‌جویی می‌‌کنند. سنگ میزبان طلا در این نوع ذخایر، کوارتزیت، کنگلومرا و شیل است،‌ اما پلاسرهای طلا عمدتا تحت تاثیر فرآیندهای رسوبی بوسیله رسوبات جوانتر دفن شده‌اند که پی‌جویی آنها را مشکل می‌کند. حدود 65 درصد از اکتشافات ذخایر طلای کانادا بوسیله پی‌جویی‌های سطحی در کمربند سبز آرکئن صورت گرفته و این درصد در سایر کشورها بیشتر است. 


ب) شن‌شویی و ردیابی رودخانه‌ای 

این روش ساده‌ترین روش پی‌جویی طلاست. کانسارهای رگه‌ای و پلاسری قدیمی طلا که در معرض فرسایش قرار گرفته‌اند باعث ظهور ذخایر امروزی به‌صورت انباشتی می‌‌شود. ردیابی توده معدنی در این روش به کمک افزایش تدریجی کانه در رسوبات در حین نزدیک شدن به منشاء اصلی این کانسارهای و در نتیجه پیداکردن کانسارهای پلاسری طلاست. 


ج) روش‌های ژئوفیزیکی 

اکتشافات ژئوفیزیکی برای طلا جوابگوی خوبی نیست،‌ به‌دلیل این‌که تمرکز طلا در سنگ‌ها و کانی‌ها کم است. روش‌های ژئوفیزیکی نظیر روش ثقلی الکتریکی و الکترومغناطیس جهت کشف ذخایر سولفیدی توده‌ای مفید بوده و از روش‌های رادیو اکتیو برای پی‌جویی کانسارهای پلاسر قدیمی طلادار حاوی عیار رادیواکتیو همچون اورانیوم، توریوم و پتاسیم استفاده می‌شود. از روش پتانسیل الکتریکی برای پی‌جویی کانسارهای پورفیری می‌توان استفاده کرد. بعبارت دیگر این روش در اکتشاف کانسارهای پیریتی طلادار به واسطه سولفیدهای انتشاری فوق‌العاده مفید است و یکی از روش‌های ژئوفیزیکی است که در پی‌جویی کانسارهای طلا روز به روز کاربرد بیشتری دارد. روش مغناطیسی احتمالا در پی‌جویی کانسارهای انباشته‌ای طلادار به واسطه همراهی مگنتیت و ایلمنیت با طلا مفید است. 


د) روش‌های ژئوشیمیایی 

مهم‌ترین روش‌های ژئوشیمیایی جهت پی‌جویی ذخایر طلا به شرح زیر است: 

الف ـ روش‌های لیتو ژئوشیمیایی یا‌ هاله‌های ژئوشیمیایی سنگ‌ها 
ب ـ ‌هاله‌های ژئوشیمیایی خاک‌ها 
ج ـ ‌هاله‌های ژئوشیمیاییآبها (هیدرو ژئوشیمیایی) 
د ـ ‌هاله‌های ژئوشیمیایی گیاهان 


هـ‌هاله‌های ژئوشیمیایی گازها 

در روش‌های ژئوشیمیایی سنجش طلا، نمونه‌های سنگ و خاک، هوموس و مواد گیاهی، رسوبات آبرفتی و رسوبات کف دریاچه‌ها و مواد یخچالی مورد آزمایش قرار می‌گیرند. 

امروزه ژئوشیمیدانان از عناصری نظیر باریم،‌ تلوریوم، آرسنیک، آنتیموان و جیوه به‌عنوان ردیابهای طلا استفاده می‌کنند. ردیاب‌های دیگری که در کانسارهای طلای نوع کمربند سبز آرکئن مورد استفاده قرار می‌گیرند، میزان مگنتیت موجود در سرپانتینت‌هاست که بر مقدار آن به طرف رگه‌های طلا افزوده می‌شود، همچنین تغییرات ایزوتوپی اکسیژن و گوگرد در پیریت، سبب جداسازی مناطق غیر دگرسانی و فقیر از کانی‌سازی طلا از سنگ‌های دگرسان شده حاوی رگه‌های گرمایی طلادار می‌شود. ضمنا کمپلکس‌های جیوه نسبت به فشار موثر اکسیژن پایدارتر از طلا هستند و به همین دلیل ذخایر طلا در اعماق بیشتری نسبت به جیوه مشاهده می‌شوند. 


اکتشاف طلا در ذخایر آبرفتی (پلاسرها) 

به‌دست آوردن طلا از ذخایر پلاسری سوابق تاریخی بسیاری دارد که رفته رفته پیشرفت‌های جدیدی داشته ولی مبنای کار همان روش طلاشویی است. اساس کار طلاشویی بر مبنای وزن مخصوص طلا قرار دارد. طلا به علت وزن مخصوص بالای خود در چرخه تخریب، حمل و رسوبگذاری در محیط‌‌های ثانویه در بخش زیرین رسوبات ته نشین می‌شود. 

بنابر این در رسوبات رودخانه‌ای همراه با ریگ‌ها و قلوه‌سنگ‌ها ته‌نشین می‌شود. مکانیسم راسب شدن طلا با ذرات درشت رسوبات رودخانه‌ای به این ترتیب است که زمانی که شدت جریان آب بالا است همراه با سنگ‌ها و رسوبات درشت دانه به طرف پایین آبراهه حرکت می‌کنند و زمانی که از شدت جریان آب کاسته می‌شود قلوه سنگ‌ها و ماسه‌های درشت رسوب شده و ذرات طلای هم وزن، اما با حجم کمتر در لابلای قلوه سنگ‌ها ته‌نشین می‌شوند. معمولا در محدوده پایانی حوضه آبگیر سنگ مادر، ذرات طلای ریزدانه جدا شده از سنگ مادر تجمع پیداکرده و تغلیظ می‌شوند و به طریق لاوک‌شویی و تغلیظ مکانیکی استخراج می‌شوند. این کانسار به دو گروه جدید و قدیمی تقسیم می‌شوند. رسوبات رودخانه‌ای، مخروط‌افکنه‌ها و تراس‌های رودخانه‌ای، رسوبات سواحل مربوط به عهد حاضر جزو کانسارهای جدید محسوب شده و رسوبات کواترنر و قدیمی‌تر نظیر رسوبات رودخانه‌ای قدیمی، تراس‌ها و مخروط افکنه‌های قدیمی، ماسه سنگ‌های مربوط به محیط‌های ساحلی،‌ دلتایی و تپه‌های قدیمی جزء کانسارهای طبقه دوم به شمار می‌آیند. 

اگر دانه‌های طلا فوق‌العاده ریز و غیرقابل جدایش باشند، به طریق غال‌گذاری از باطله جدا می‌سازند. نحوه لاوک شویی به این ترتیب است که پس از ریختن نمونه در لاوک و جداکردن قلوه سنگ‌های درشت،‌ لاوک را به زیر آب برده و جریان آب سبب جدایش و حل شدن گل و رس موجود در نمونه می‌شود و سپس با حرکات چرخشی در لاوک‌های گرد و نیز حرکات رفت و برگشتی در لاوک‌های ناودانی بتدریج نوع طبقه بندی در رسوبات داخل لاوک صورت می‌گیرد،‌ به‌طوریکه کانی‌های سنگین نظیر مگنتیت،‌ پیروکسن، آمفیبول، روتیل، ایلمنیت، پیریت، آپاتیت و فلزاتی نظیر طلا در قسمت تحتانی و کانی‌های سبک‌تر نظیر کوارتز و فلدسپات در بخش رویی قرار می‌گیرند. عمل به آب دادن رسوبات فوقانی آنقدر ادامه می‌یابد تا در ته لاوک کانی‌های سنگین و دانه‌های طلا تشخیص داده شود. وسیله دیگر برای تغلیظ و جدایش دانه‌های طلا، جعبه شن‌شویی یا Sluic Box است که مشتمل بر چندین جعبه است که به شکل پلکانی پشت سر هم قرار‌ می‌گیرد و یک ناودان فلزی به عرض 30 الی 50 سانتیمتر و طول 2 الی 3 متر در قسمت بالای ردیف جعبه‌ها قرار می‌گیرد و جریان شدید آب به داخل ناودان هدایت و بتدریج ماسه‌های طلادار را در ابتدای ناودان در مسیر جریان آب ریخته و با تنظیم شدت جریان آب، رسوبات به تدریج در طول ناودان حرکت و رسوبات سبکتر،‌ سریعتر و رسوبات سنگین‌تر و کندتر به طرف جعبه‌ها حرکت می‌کنند. 

در نتیجه این عمل در جعبه اول و دوم، کانی‌های سنگین، از جمله ذرات طلا و در جعبه‌های بعدی بتدریج رسوبات سبک‌تر افزایش می‌یابند. با به هم زدن محتویات جعبه‌های اول و دوم رسوبات سبک از آن خارج شده و عیار طلا در آنها بالا‌ می‌رود مزیت استفاده از جعبه‌های طلاشویی نسبت به لاوک در این است که مقدار بیشتری ماسه در یک روز قابل شست‌وشو است که گاهی به چند تن می‌رسد. اشکال بزرگ این روش از دست رفتن طلاهای ریزدانه است. در مناطقی که حجم رسوبات طلا زیاد بوده و بالای چندین میلیون تن باشد روش‌های لاوک شویی و ناودان جوابگوی حجم استخراجی نبوده و لازم است که تکنیک‌های پیشرفته‌تری به کار گرفته شود. به این منظور از کارگاه‌های عظیم ماسه‌شویی استفاده می‌شود. در این کارگاه‌ها جیگ (Gig) لوله مارپیچی (Spiral) برای جدایش کانی‌های سبک و سنگین به کار می‌روند که تماما از نیروی آب و خاصیت جدایش وزنی بهره‌گیری شده و روزانه حجم قابل توجهی از رسوبات طلادار در آن شسته شده و تغلیظ می‌شوند. 


استخراج 

تکنولوژی استخراج طلا، در قرن گذشته به خوبی بنیان گذاشته شده و به مقدار زیادی تکمیل شده است، بیشتر تولید جهانی طلا از رگه‌های باریک عمیق یا از لایه‌های باریک سطحی به‌نام ریف حاصل شده که البته استخراج این رگه‌ها و لایه‌ها (برای مثال در آفریقای‌جنوبی) بخاطر درجه حرارت بالا، رطوبت و فشار صخره‌ای بالا که این خود اغلب موجب انفجارهای صخره‌ای خطرناک می‌شود،‌ مشکل است. درحال حاضر روش‌های استخراج معدن طلا بیشتر از نوع زیرزمینی بوده و مقدار کمی از طریق حفاری‌های روباز انجام می‌شود. استخراج کانسارهای آبرفتی، زمانی خود منبع مهم استخراج طلا بوده و اگر تکنولوژی جدید با رعایت فاکتورهای محیطی توسعه می‌یافت، می‌توانست اهمیت دیرین خود را بازیابد. مکش و لایروبی کانسارهای دریای و یا رسوبی حداکثر بازدهی را فراهم می‌آورد و از متدهای هیدرولیک، خط و لوله‌های لایروبی محدود و استفاده از بولدوزر،‌ معمولا در کانسارهای دانه‌ریز کوچکتر استفاده می‌‌کنند. 

اکثر روش‌های استخراج کانسارهای آبرفتی نیاز به مقادیر زیادی آب دارند، اما در این رابطه استفاده از عملیات خشک نیز امکان داشته و با استفاده از دم‌ها یا سایر تجهیزات جداسازی مبتنی بر دمش هوا می‌توان این عمل را انجام داد. ‌باید توجه شود که راندمان بازیابی در فرآیند خشک نسبت به تر کمتر است. در مقیاس بزرگ،‌ در رابطه با استخراج رگه‌های طلا به روش روباز، مدلهای کامپیوتری طراحی شده و با بررسی روی فاکتورهای مختلف استخراج و آنالیز دقیق آنها، شرایط بهینه استخراج و نیز بالاترین بازدهی را تعیین می‌‌‌کنند. صنعت استخراج طلای آفریقای‌جنوبی در تکنولوژی استخراج عمیق پیشرو بوده و متدهای جدید کنترل تنش صخره‌ای، گرد و غبار و درجه حرارت را ارایه کرده و ماکزیمم عمق حفاری که در آفریقای‌جنوبی به آن رسیده‌اند، عمق 12 هزار پایی است.

در سال‌های اخیر برای افزایش بازدهی عملیات استخراج،‌ از ماشین‌آلات جدید بهره گرفته می‌شود. از جمله می‌توان به دستگاه‌های حمل و نقل مجهز به چرخ‌های لاستیکی،‌ ماشین‌های بالابر با حجم زیاد، دریلهای حفاری آبی (توان خود را از آب می‌گیرند) اشاره کرد، همچنین دست‌اندرکاران آفریقای جنوبی تکنیک جدید Sheft Sinking (شافت فرورونده و حفاری‌کننده‌)،‌استخراج و پروسه ماده معدنی و مته‌های جدید انتقال حجم‌های عظیم سنگ باطله که در رابطه با موفقیت آمیز کردن حفاری عمیق بحرانی هستند،‌ توسعه داده و به کار گرفته‌اند. در معدن (Vaal Reefs) برای مثال،‌ بخشی از طلا به سطح زمین از عمق بیش از 7 هزار پا توسط پمپ‌های هیدرولیکی انتقال می‌یابد. ‌باید توجه داشت که بخش مهمی از هزینه استخراج طلا به حمل و نقل کانه اختصاص دارد. 


فرآیند تولید 

تکنولوژی آسیای طلا به مقدار زیادی توسعه یافته و نرخ بازیابی عادی آسیا از 96 ـ 92 درصد است. طلا از طریق جدایش مرطوب سیانیدی کانی طلای بارگیری و شارژ شده در تانک‌ها و محفظه‌های مخصوص یا کپه شده (بارگیری کپه‌ای یا کومه‌ای) روی بالشتک‌های بدون منفذ جدایش (Leaching) از طریق ملقمه کردن یا آمالگاماسیون، فلوتاسیون تغلیظ گرانشی و ذوب یا با ترکیبی از این روش‌ها، بازیابی می‌شود. بسیاری از عملیات استخراج، طلا را از محلول جدایش سیانیدی خود را از طریق فرآیند رسوب دادن توسط گرد روی (Zinc Dust) بازیابی می‌‌کنند. اگرچه در سال‌های اخیر تکنولوژی بازیابی فرآیند (Carbon-in-pulp) در شمار عملیات استخراج جدید بکار گرفته شده است. 

کربن فعال شده طلا را از ژله سانیدی (Cyanideb pulp) جمع آوری می‌‌کنند تا زمانی که هر تن کربن 300 تا 400 اونس طلا را دربر داشته باشد،‌ در غیر این صورت به همراه نقره از کربن توسط یک محلول الکی ـ سیانیدی آلکالی قوی دفع شده یا جدا می‌شود. فلزات گرانبها از محلولهای جداشده بوسیله فرآیند راسب کردن الکتریکی روی یک کاتد،‌ از جنس فولاد زنگ نزن بازیابی می‌شود و رسوب حاصل روی کاتد،‌ سپس تصفیه شده و به صورت شمش یا مخلوطی از طلا و نقره که قسمت اعظم آن طلا است در می‌آید. کربن مربوطه بعد از دو باره فعال شدن از طریق تشویه کنترل شده، دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌طور کلی محدوده بازیابی طلا حدود 97 ـ 92 درصد طلای موجود در بار ورودی است. فرآیندهای جدایش طلا که درحال حاضر مورد استفاده یا گسترش هستند و از سیانید به‌عنوان واسطه انحلالی یا یک عامل جداکننده اصلی استفاده نمی‌‌کنند، ‌از تیوری، ید، مالونیتریل یا تکنیک‌های مختلف بیو استخراجی استفاده می‌‌کنند. وقتی طلا همراه با کانی‌های مس باشد، همراه با فلز اصلی (مس) بعد از تغلیط و ذوب تا مرحله تصفیه است. در انتها طلا از لجن آندی اجرا می‌شود،‌که این لجن در سلولهای تصفیه الکترولیتی مس ایجاد گشته و سپس این طلا به‌صورت شمش طلا در واحد پالایش فلزات قیمتی بازیابی می‌‌شود. 

اتلافات طلا در کانی‌های کنسانتره شده مس در همان حدود مس است، اما در مراحل ذوب و تصفیه قابل چشم پوشی است. طلا در حالت مذاب از طریق کلریناسیون (فرآیند Miller) و از طریق الکترولیز (فرآیند Wohlwill) تصفیه می‌شود. به‌طور کلی شمش‌های طلای ساخته شده توسط فرآیند Miller دارای عیار 997 ـ 996 بوده و شمش ساخته شده توسط فرآیند Wohlwill دارای عیار 5 / 999 تا 8 / 999 است. 

سیاست بسیاری از کشورهای درحال توسعه در زمینه اکتشاف طلا، سرعت بخشیدن به شناسایی هرچه بیشتر ذخایر معدنی طلاست. در بسیاری از این کشورها،‌اکتشاف تکیه بر بخش دولتی دارد، چراکه همواره احتمال خطر باخت سرمایه پیش‌بینی می‌شود. اکتشاف طلا به ریسک بالا نیازمند است. برای موفق بودن باید منابع مالی کافی داشت تا بتوان ریسک‌های احتمالی متوالی را پذیرفت. 


مطالعات بهره‌برداری 

بزرگ‌ترین مشکل استخراج طلا این است که بیشتر ذخایر سطحی آن قبلا کشف شده‌اند. کانسارهای رگه‌ای طلا نسبت به ذخایر انباشته‌ای آن (پلاسر قدیمی و جدید) نیاز به استخراج زیرزمینی داشته و استخراج آنها مشکل و هزینه‌بر است. استخراج طلا بستی مطلق به نوع سنگ معدن دارد که در واقع سیست استخراج را مشخص می‌سازد. اکثر کانسارهای آبرفتی که در سطح بیرون زدگی قابل توجهی دارند از روش روباز یا سیستم پلکانی استفاده و بوسیله کامیون یا بولدوزر و نوار نقاله به کارخانه تغلیظ منتقل می‌شود. درصورتیکه کانسار در سطح بیرون زدگی نداشته باشد و ماده معدنی در تحمل باشد از روش‌های زیرزمینی با حفر چاههای اکتشافی و استخراجی استفاده می‌شود. سطح تکنولوژیک عملیات استخراج تا حد زیادی روی هزینه تمام شده طلا اثر می‌گذارد. بعضی از معادن طلا که به روش زیرزمینی استخراج می‌شوند نسبت به عملیات روباز، قابلیت استخراج ارزانتر یک اونس طلا را دارند. البته هزینه‌های استخراج از یک معدن به معدن دیگر به مقدار زیاد تفاوت دارد. 

در سال‌های اخیر در اکثر کشورهای تولید‌کننده‌ طلا برای افزایش بهره‌وری عملیات استخراج از ماشین‌آلات جدید معدنی استفاده می‌شود. ازجمله می‌توان به ماشین‌آلات حمل ونقل مجهز، ماشین‌آلات بالابر با حجم زیاد، دریل‌های حفاری آبی و حمل سنگ معدن طلا از عمق زیاد توسط پمپ‌های هیدرولیکی اشاره کرد. 
شایان ذکر است که بخش مهمی از هزینه استخراج طلا به حمل و نقل سنگ معدن اختصاص دارد. استخراج معادن متروکه مس پورفیری ایران (طلا به‌عنوان محصول جانبی) و معادن متروکه طلا حائز اهمیت است. برخی از این کانسارها سرمایه بالقوه‌ای هستند که از دیدگان معدنکاری دارای ارزش و موقعیت ویژه‌ای هستند. به‌طوری که دارای تونل،‌ گالری و جاده ارتباطی بوده که در گذشته با هزینه اندک احداث و حفر شده‌اند، درصورتی که درحال حاضر با هزینه‌های سرسام‌آور و بسیار بالای عملیات اکتشافی و استخراجی چنین فعالیت‌هایی کمتر امکان پذیر است. 

معادن متروکه مس و طلا دارای اطلاعات علمی و فنی و حداقل یک یا چند تونل اکتشافی، استخراجی، جاده قابل مرمت و بازسازی تاسیسات اولیه معدنی و غیره دارند که این امکانات بخش اعظم هزینه‌های اکتشافی و استخراجی را در بر می‌گیرد. 

با توجه به چنین استدلالی موجودیت معادن متروکه در واقع سرمایه‌گذاری بالقوه‌اند که باید به فعل درآیند. بخش خصوصی به دلیل هزینه‌های بالا و عدم اطمینان به نتایج مثبت اکتشاف چندان راغب به فعالیت و سرمایه‌گذاری در معادن نیستند، لذا با واگذاری معادن متروکه به بخش خصوصی و ارایه اطلاعات معادن متروکه از سوی ادارات کل معادن و فلزات استان‌ها جهت تجهیز و آماده‌سازی این معادن پیشنهاد می‌شود. 


تعیین لزوم احداث، توسعه و بازسازی واحدهای موجود 

در منطقه معدنی طلای موته 9 کانسار شناسایی شده است که فقط بر روی دو کانسار چاه خاتون سنجده کار شده و مورد بهره‌برداری قرار گرفته است. از سال 1371 که سال بهره‌برداری آزمایشی این واحد است تا پایان سال 1379 معادل حدود 65 / 2 تن طلا در آن تولید شده است. این واحد برای دو خط اکسیده و سولفوره طراحی شده است که فقط خود اسید راه‌اندازی شده و مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. 

بر اساس گزارش بهره‌برداری کارخانه (شرکت سهامی کل معادن ایران سابق) خوراک متوسط سالانه کارخانه حدود 140 هزار تن است که تا سال 74 از دو معدن سنجده و چاه خاتون تامین می‌شد، اما به‌دلیل اتمام ذخیره اکسیدی معدن چاه خاتون درحال حاضر تنها استخراج از معدن سنجده صورت گرفته و خوراک کارخانه را تامین می‌‌کند که با توجه به ذخیره اکسیدی باقیمانده در این معدن (ذخیره باقیمانده در پایان سال 1377 از طرف بهره‌بردار 577 هزار تن اعلام شده است) لزوم راه‌اندازی خط سولفوره و مطالعات اکتشافی بر روی کانسارهای شناخته شده جهت تامین خوراک کارخانه در اولویت خاصی برخوردار است. مطالعات فرآوری سنگ‌های سولفوره معدن موته توسط مراکز تحقیقاتی کشور انجام شده است. این مطالعات نشان می‌دهد که برای تغلیظ بخش سولفوره معدن نیاز به راه‌اندازی بخش فلوتاسیون و سپس نصب آسیا جهت دانه‌بندی ریز کنسانتره ناشی از فلوتاسیون است. با راه‌اندازی خط سولفوره کارخانه با استفاده از امکانات و تاسیسات ایجاد شده از توقف تولید طلا در این کارخانه جلوگیری خواهد شد. 


تعیین اولویت تحقیقاتی در زمینه‌های فرآوری و تعیین تکنولوژی 

نیاز روزافزون صنایع مختلف الکترونیکی، فضایی، خودروسازی و سایر صنایع به کانی‌های فلزی باعث شده است که ذخایر بر عیار معدنی رو به اتمام بوده و بشر با مشکل استحصال فلزات و کانی‌ها از ذخایر پیچیده و کم عیار مواجه شود. به‌عنوان مثال ضرورت استفاده از ذخایر مقاوم و کم عیار طلا که با فناوری‌های موجود (سیانوراسیون) استخراج در آنها ممکن ناست، لزوم تحقیقات در زمینه‌های فرآوری و یافتن روش‌های جدید که بتوان علاوه بر دفع موانع فنی،‌ فلز طلا را با کمترین هزینه استخراج کرد ایجاب می‌نماید. 

پیچیدگی ذخایر طلا، از جمله ریزدانه بودن کانی در متن سنگ، درگیری شدید کانی با کانی‌های باطله کاهش راندمان بازیابی و غیراقتصادی بودن روش‌های سنتی برای فرآوری این کانه است بنابراین تحقیقات در زمینه فرآوری و تعیین تکنولوژی با توجه به نوع کانسار و شرایط زمین‌شناسی و کانی‌شناسی آن از اولویت خاصی برخوردار است. روش‌های جدیدی که در این رابطه در دنیا مطرح است را می‌توان به شرح زیر تقسیم بندی کرد: 


روش‌های جدید استحصال فلزات 

تحقیقات در زمینه روش و کاربرد تجهیزاتی که قادر به فرآوری کانسنگ‌های کم عیار است به‌عنوان مثال استفاده از جداکننده‌های نلسون و نارسون برای استحصال ذرات ریز طلا از اولویت خاصی برخوردار است. بکارگیری روش‌های جدید مستلزم تحقیقات گسترده از نظر فنی و اقتصادی و برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری و سرمایه‌گذاری در زمینه کاربرد تکنولوژی جدید است تا از ذخایر و پتانسیل‌هایی کشور به نحو مطلوب استفاده شود. 


مطالعات اقتصادی 

در زنجیره پیچیده اقتصاد طلا،‌ نقش اقتصاد ذخایر طلا به‌عنوان بخشی از فرآیند تولید با اهمیت است. ویژگی‌های اقتصادی یک ذخیره طلا تا حدود زیادی تابع شرایط محیط تشکیل آنهاست. این شرایط میزان ذخیره کل و ذخیره قابل استحصال و همچنین عیار کل و عیار قابل استحصال را دیکته می‌کند و از این طریق روی پارامترهای اقتصادی ذخیره تاثیر می‌گذارد. 

فرآیند تولید طلا از مرحله اکتشاف منابع و ذخایر آن آغاز می‌شود. در این مرحله نه فقط طول دوره سرمایه‌گذاری بالاست بلکه ریسک سرمایه‌گذاری و احتمال شکست پروژه بعلت عدم قطعیت‌های حاکم بر متغیرهای کلیدی در ارزیابی اقتصادی بالا است ممکن است کل سرمایه هزینه شده از دست برود، بنابر این باید رابطه بین چند متغیر شامل هزینه،‌ مخارج، ریسک و سود معدنکاری طلا را برای هر ذخیره تخمین زد. 
بدون شک میزان تقاضا برای طلا قیمت آن را در بازار کنترل می‌کند. قیمت به نوبه خود مقدار جاذبه اکتشافی را تعیین می‌کند. ارزیابی اقتصادی یک ذخیره طلا تابع عوامل چندی است که مهم‌ترین آنها عبارتند از ماهیت فرآیندهای تصمیم‌گیری، نوع ملاک‌های اقتصادی و تکنیک به کار گرفته شده برای ارزیابی، فرآیند تصمیم‌گیری از هر نوعی که باشد تا حدود زیادی تحت تاثیر اطلاعات حاصل از تجربیات قبلی بخصوص انواع اقتصادی آن خواهد بود. این اطلاعات تجربی قبلی می‌توان ملاک تخمین مجهولات باشد. این مجهولات عبارتند از : توزیع فضایی کل عیار و عیار قابل استحصال، مقدار ذخیره کل و ذخیره قابل استحصال، عمق ماده معدنی و پیش‌بینی قیمت طلا در آینده، مناسب‌ترین روش معدنکاری، هزینه‌های سرمایه‌گذاری و هزینه عملیات، حجم پول در گردش و مدت زمان چرخه آن،‌ ارزش خالص ماده معدنی، نرخ بازگشت سرمایه، سیاستهای دولتی نظیر قوانین مالیاتی و محیط زیست. 

بنابر این در خلال فرآیندهای تصمیم‌گیری به‌طور پیوسته باید داده‌های گذشته بخصوص انواعی را که پیامدهای اقتصادی دارند در جهت پیش‌بینی شرایط آینده به کار برد و بر این اساس مناسب‌ترین تصمیمات را اتخاذ کرد. البته باید توجه داشت که بخشی از تصمیمات بر اساس داده‌های کیفی صورت می‌گیرد. در این موارد باید همه حالتهایی را که متحمل است، بررسی کرده و سپس عواقب هریک از آنها را تخمین زد. بر این اساس مناسب‌ترین حالت ممکن که کمترین ریسک را در پی داشته باشد،‌ انتخاب می‌شود. یکی از پارامترهای اقتصادی مهم برای ارزیابی هر ذخیره طلا مقدار هزینه تمام شده برای دستیابی به یک اونس طلاست. این پارامترها می‌تواند در بسیاری از تصمیم‌گیری‌های مفید باشد. علاوه بر این، ارزش خالص ذخیره و نرخ بازگشت سرمایه از پارامترهای اقتصادی مهم محسوب می‌شود. 

هریک از معیارهای اقتصادی فوق حساسیت متفاوتی نسبت به تغییرات احتمالی در متغیرهای کلیدی کنترل‌کننده‌ وضعیت اقتصادی ذخیره از خود بروز می‌دهند. بدین جهت تحلیل این حساسیت‌های بخصوص در تعیین منطقه، سر به سر یک ذخیره بسیار با اهمیت است. از آنجا که ماهیت بسیاری از متغیرهای اقتصادی یک ذخیره، غیرقطعی (احتمال‌پذیر) است و با عدم قاطعیت همراه است،‌ لذا تخمین ریسک در کلیه سرمایه‌‌‌گذار‌ی‌های معدنی طلا ضروری است. به وسیله چنین تحلیل‌هایی می‌توان به متحمل‌ترین مقدار مورد انتظار (امید ریاضی) هریک از پارامترهای اقتصادی در یک سطح اعتماد معین دست یافت و از این رهگذر حدود اطمینان پارامترها را تخمین زد.

برای خواندن قسمت چهارم کلیک کنید.

محمد جلالی دانشجوی 
دکترای اکتشاف دانشگاه امیرکبیر تهران