Como recuperar o ouro da água dos oceanos

O maior reservatório de superfície de ouro no mundo
 

Os oceanos são o maior reservatório de ouro na superfície da Terra, contendo aproximadamente oito vezes a quantidade total de ouro extraído até hoje. No entanto, o custo atual de extração de ouro dos oceanos é mais do que vale este mesmo ouro nos preços atuais e portanto, "ainda" não vale a pena.

Saiba quanto ouro há nos Oceanos:

https://www.oficina70.com/quanto-ouro-ha-no-oceano.html

Nota:

Recentemente foi partilhada uma nova técnica que permite aos poucos recuperar o ouro contido nas águas dos oceanos com a ajuda de navios.
Nós queremos simplesmente trazer a informação de que nas águas dos oceanos há muito ouro e gostaríamos de contribuir para o debate do assunto de como recuperar este ouro.

A ideia não é nova e há muito tempo se fala nisto e a cada dia mais e mais ouro se acumulam nas águas do mar.
Já em 1920, Fritz Haber, um engenheiro químico alemão e laureado com um prêmio Nobel de Química, atuou em pesquisas sobre como fazer a separação do ouro das águas do mar.
Porém Fritz só trabalhou em cima de uma ideia que vinha de alguns anos antes por Henry Clay Bull, que em meados de 1900 publicou uma patente de um método capaz de separar o ouro da água do mar.
Leia AQUI o resumo da patente deste método.

Pode até ser possível inventar algum dispositivo eletroquímico para recuperar este ouro. Porém, Fritz Haber não prosseguiu com as pesquisas pois reconheceu que não é economicamente possível (assim, fechou a porta para toda as pesquisas,... até agora) baseando-se nos custos de bombeamento.
Então...elimine o bombeamento e pode ser lucrativo.

Ouro nos oceanos

( técnicas de recuperação)

A água do mar contém cerca de 0,1-2 mg / tonelada de ouro dissolvido em água (média de 1 mg / tonelada). E, considerando a quantidade de água do mar disponível, é uma enorme mina de ouro!

Muito já se falou mas nenhuma empresa ou grupo de investimento decidiu investir em recuperar o ouro dos oceanos, pois além do dinheiro os problemas eram práticos (o que impediu a extração lucrativa até agora), isto porque, no entanto, pode sim ser possível com uma técnica de eletrólise antiga, com a única diferença de que a diferença de tensão entre os elétrodos deve ser mantida ligeiramente inferior à diferença mínima de potencial necessária para a eletrólise da água (sim, há uma mínima diferença, digamos 1,48 volts, abaixo dos quais a água não será hidrolisada. Mas, como o ouro está abaixo do hidrogênio em séries eletroquímicas, será depositado no cátodo!). Uma vez que é impraticável bombear milhões de galões de água, é mais prático mover os elétrodos sobre vastas regiões dos oceanos.

Métodos de recuperação propostos:

(resolvendo o problema)

Com uma ligeira modificação, as hélices de navios poderiam ser projetadas para formar os elétrodos! Cada uma das 3 lâminas será uma pilha de 3 lâminas (como um sanduíche) com a lâmina paralela mantida + ve e os outros dois cátodo formador (é claro que eles não estarão tocando um ao outro. Haverá uma lacuna de alguns cm entre cada lâmina, suportada por borracha / rolha). A inclinação de cada lâmina será muito menor que a propulsora convencional, de modo que ele faça muito mais revolução por avanço e, portanto, analise o volume de água de forma mais eficaz. É prático fazer cada lâmina de 1,7 metros de comprimento, de modo que a área de seção transversal do círculo formada na revolução das lâminas será de 10 metros quadrados. Isso irá escanear 10 toneladas de água por 1 metro movido pelo navio. Considerando que a eficiência da extração é de apenas 0,1 mg / tonelada, chega a 1 mg / metro de distância percorrida (ou 1 grama por km ou 1 kg de ouro por 1000 km). Portanto, isso pode não ser lucrativo se o navio for projetado apenas para caçar ouro. Mas pode ser um verdadeiro bônus para os navios comerciais que tem que cobrir milhares de km de qualquer forma.

Método de luz de vapor de ouro
Este processo pode ser feito por um processo simples e muito mais lucrativo.

Plano: Assim como uma lâmpada de vapor de sódio, é possível fazer uma lâmpada de vapor de ouro, que irá excitar seletivamente Au íon, exigindo assim menor tensão (acredito que será menor do que a tensão crítica que começa a quebrar H2O em hidrogênio e oxigênio ). A lâmpada de vapor de ouro brilharia diretamente nas lâminas da hélice do navio (o que funcionaria como elétrodos). Será possível filtrar/limpar através deste método bilhões de toneladas de água do mar. Este processo é crítico porque, à medida que a concentração de iões (Au neste caso) começa a diminuir, a tensão requerida para extrair começa a aumentar. Mas a excitação seletiva deve ajudar muito.

(os problemas a solucionar...)

O consumo de energia seria muito grande tornando o projeto inviável.

Outro problema com a ideia é que  o ouro não ficará sozinho, mas um monte de outras coisas, pois muitos elementos e compostos encontrados na água do mar estão abaixo do hidrogênio na série eletroquímica. Muitos destes estão presentes na água do mar em concentrações muito maiores do que o ouro.

O que precisa ser feito é encontrar um material químico que se liga ao ouro ou faz o ouro se unir. Talvez em bases de frequência de vibração, pois cada átomo tem sua frequência.

Um problema com todas essas ideias com base na deposição eletroquímica de ouro é que o ouro na água do mar não é ionizado, mas parece existir principalmente como um monohidróxido covalentemente ligado, com uma carga líquida de zero. Assim, o ouro não se moverá em direção a um cátodo. Isso sugere outra abordagem para extrair ouro. Como a maioria dos metais na água do mar são ionizados, pode ser possível separá-los usando uma membrana de diálise carregada de forma adequada, feita de um material adequadamente resistente à corrosão, como o níquel, com um corte de peso molecular suficientemente baixo para evitar a passagem de proteínas e outras gotas orgânicas. . O níquel também é tóxico para algas e outros organismos que possam colonizar e tapar a membrana. O filtrado seria isento de metais ionizados, que não os encontrados nos aniões contendo metal raro. Os metais filtrantes consistiriam principalmente em átomos raros (em água do mar) de complexos de metais, incluindo ouro e também elementos de ferro, níquel, vanádio e grupos de platina. As concentrações destes elementos no filtrado não seriam superiores às da água do mar não filtrada, mas se pudessem ser removidas seletivamente, ainda haveria um gradiente de concentração que impulsionaria a sua contínua difusão através da membrana. Mesmo que todos os metais fossem removidos, a concentração de ouro na mistura resultante seria milhões de vezes maior do que a água do mar. Não sei se o AuOH (H2O) é solúvel em mercúrio, mas pode haver / provavelmente peneiras moleculares que possam atrapalhá-lo.

Em um dispositivo real, o filtrado deveria ser processado rapidamente para que um volume suficiente de água do mar pudesse ser processado para extrair quantidades significativas de ouro e outros metais, mas também para evitar o acúmulo de um grande potencial elétrico entre o filtrado e a água do mar. Estou operando nos limites da minha competência aqui, mas parece-me que os requisitos de energia de tal configuração seriam modestos, com o trabalho de manter um gradiente de concentração em uma solução extremamente diluída. Seria necessária energia para fornecer corrente à membrana de diálise e, provavelmente, para operar uma bomba para forçar o filtrado através de uma peneira molecular. Um painel elétrico solar de um metro quadrado deve ser suficiente. Se o dispositivo simplesmente fosse deixado para deriva em um oceano por alguns anos e depois coletado, o fato de que ele operava apenas 40% do tempo não importaria.

A questão, é claro, é se o ouro recuperado pode ser suficiente para tornar a operação rentável. Um dispositivo de diálise com sua fonte de alimentação provavelmente poderia ser construído por US $ 1000, e colocá-los e recuperar do oceano aumentaria esse custo. Mas digamos que o ponto de equilíbrio seria em oz de ouro por dispositivo. A concentração de ouro na água do mar é de cerca de 13 ug / m ^ 3 (não 1,3 mg), então, para extrair uma onça troy de ouro, você teria que processar cerca de 2,3 milhões de M ^ 3 de água do mar. Se o dispositivo pudesse atingir 10 litros por segundo, ele faria isso em cerca de 7 anos. Essa é uma ordem alta.

Mas por que toda a ênfase no ouro?
Existem outros metais valiosos na água do mar. Da mesma quantidade de água necessária para produzir uma onça de ouro, você poderia extrair 21.500 onças de prata, vale 200 vezes mais do que uma onça de ouro. Um dispositivo de extração de prata que funcionasse a um valor de 0,5 litros / segundo muito mais razoável, iria mesmo em cerca de 1,5 anos. Se você colocou os dispositivos em locais fortemente poluídos pela prata, como o extremo sul da Baía de São Francisco, os rendimentos podem ser muito maiores, e reduzir os tempos ainda mais curtos. Os sedimentos na área contêm altas concentrações de vários outros tipos de minério. Além disso, a espécie dominante de prata na água do mar é um anião, AgCl-, que é ideal para uma técnica de diálise.


O método de extração do ouro da água do mar
segundo Henry Clay Bull

Sabe-se que o ouro existe na água do mar, e acredita-se que existe na forma de iodido de ouro. O objetivo da invenção de Henry C. Bull, é extrair esse ouro de forma simples e econômica, de modo que, não obstante o grande volume de água a ser tratado e as pequenas quantidades em que o ouro é encontrado, o objeto desejado pode ser efetuado com sucesso comercial.

Para a finalidade desta invenção, a água do mar é recolhida num tanque ou reservatório e é tornada alcalina pela adição de cal, de preferência sob a forma de leite de cal em estado cáustico, que combina com o iodo do iodido de ouro, formando-se iodido de cálcio, e o ouro sendo colocado livre se instala no fundo. Depois de ter sido permitido um tempo suficiente para a liquidação, a água é retirada ou de outra forma removida e o ouro é separado ou extraído da lama por qualquer meio adequado.
Veja mais sobre o método de Henry C. Bull clicando AQUI.

Amalgamador de Ouro

Esta técnica de recuperação de ouro a partir da água do mar não tem nada de novo, há muitos equipamentos com patentes desde o século XIX.
Você pode ver como um amalgamador funciona no link a seguir:
Amalgamador de ouro em tambor
(sem o uso do mercúrio)

Se trata de um grande tanque vertical com alguns elétrodos nele e uma carga de mercúrio no fundo do tanque onde a água do mar poderá ser drenado para processamento. Uma tensão muito baixa como 1,5 volts excita o mercúrio para causar uma atração para ele na água do mar dentro do tanque. O plano era construir um barco e instalar a amálgama de ouro a bordo e colocar ao mar fazendo a água do mar circulando por esta unidade coletando o ouro da água. Este parecia ser um plano muito melhor, pois esta unidade pode ser montada em qualquer barco ou navio para trabalhar o tempo em que eles estivessem se movendo ou não. Qualquer tipo de bomba poderia ser usada para mover a água como uma bomba usando o movimento do vento para economizar energia.

Porém se essa fosse uma boa maneira de se enriquecer, muitos já teriam feito isso há anos atrás.

Veja as várias patentes deste tipo de máquinas clicando no link a seguir:
Amalgamator from sea gold water filter

O artigo em outros idiomas:
Seawater gold extraction, seawater gold extraction plant.
مياه البحر استخراج الذهب، مياه البحر استخراج الذهب النبات
Zeewater goudwinning, zeewater goudwinning installatie.
Extraction de l'eau de mer, Usine d'extraction d'or de l'eau de mer.
海水金抽出、海水金抽出プラント
добыча золота в морской воде, установка для добычи золота из морской воды
Meerwasser-Goldgewinnung, Meerwasser-Goldgewinnung.
Extracción de oro marino, Planta de extracción de oro marino.
Meriveden kultaus, Meriveden kultauslaitos.
समुद्री जल सोने का निष्कर्षण, समुद्री जल सोने के निष्कर्षण संयंत्र
Sjór gull útdráttur, sjó gull útdráttur álversins.
สกัดทองทะเล, โรงงานสกัดทองทะเล
Estrazione dell'oro di acqua di mare, impianto di estrazione dell'oro di acqua di mare.
Seawater ekstraksyon lò, izolè plant ekstraksyon lò.
Ekstraksi emas laut, pabrik ekstraksi emas laut.

Fontes:
http://www.creativitypool.com
https://pt.wikipedia.org
https://www.google.com/patents

Como identificar minerais no seu estado bruto

Identificação de pedras preciosas e minerais

Uma das dificuldades enfrentadas pelos colecionadores de minerais que não são geólogos ou engenheiros de minas é a identificação das peças de sua coleção. Alguns minerais são bastante comuns na natureza e no comércio, sendo por isso bem conhecidos dos colecionadores. Outros, porém, são muito procurados não pela beleza, mas pela raridade, e podem não ser de fácil identificação.

Quando a peça é adquirida por compra obviamente já vem identificada. Mas, infelizmente, muitas lojas não oferecem segurança nesse aspecto, pois às vezes não sabem exatamente o que estão vendendo, ou sabem mas não escrevem o nome corretamente. Isso é comum em muitas das lojas no Brasil.

Métodos e técnicas para identicar minerais

O que você deve fazer?

Há dois caminhos: um é procurar alguém que entenda do assunto, como um geólogo ou pelo menos um colecionador muito experiente; outro é o próprio colecionador tentar identificar o mineral, com o uso de manuais, dicionários ou guias de mineralogia.

Serviço de identificação de minerais gratuito:

O Museu de Geologia do Serviço Geológico do Brasil (museugeo@cprm.gov.br), em Porto Alegre (RS) oferece serviço gratuito de identificação de minerais e faz doação de minerais e rochas a escolas.

Tentar identificar minerais é uma tarefa que pode ser difícil, mas que será cada vez mais fácil à medida que se for adquirindo experiência. Nas orientações a seguir, vamos tratar da identificação de minerais no estado bruto (não lapidados) e sem uso de equipamento ou análises sofisticadas.

A identificação pelas propriedades físicas

A identificação de minerais pelo exame a olho nu utiliza as propriedades físicas das pedras e, uma exceção, o comportamento quando atacado pelo ácido clorídrico (também chamado de ácido muriático) diluído e a frio.

São muitas as propriedades a examinar, como veremos a seguir. Os livros de mineralogia geralmente apresentam os minerais classificados pela composição química, iniciando com os elementos nativos (ouro, prata, diamante, enxofre etc.), que são os quimicamente mais simples, passando a seguir para os de composição cada vez mais complexa (sulfetos, cloretos, sulfatos, carbonatos, silicatos e assim por diante). Essa maneira de apresentação é racional, mas pouco prática quando se trata de determinar uma espécie desconhecida. Para isso, são preferíveis aquelas que agrupam os minerais de acordo com uma ou duas propriedades físicas e então, levando em conta outras características, vão reduzindo o leque de possibilidades, até chegar a uma só espécie ou a pelo menos algumas poucas.

Equipamento para determinar as propriedades físicas dos minerais

Antes de descrever as propriedades dos minerais, é importante saber o equipamento que todo colecionador deve possuir. São coisas simples e baratas.

- Canivete ou outra lâmina de aço;

- pequena (poucos centímetros) placa de porcelana branca fosca (não esmaltada);

- ímã (pequeno), preso a um fio fino e bem flexível, como uma linha de costura;

- lupa que aumente 10 vezes (menos do que isso é pouco, mais do que isso é desnecessário). Use a lupa perto do olho e aproxime o mineral dela até vê-lo com nitidez;

- frasco com ácido clorídrico diluído a 10% (90% de água). Esse ácido é vendido em lojas de material para construção sob o nome de ácido muriático. Ver qual é a concentração e acrescentar água se necessário.

É importante também possuir pelo menos alguns dos minerais da Escala de Mohs, como quartzo, fluorita, calcita e ortoclásio. O que é e como se usa a Escala de Mohs você verá adiante, quando ler sobre a dureza dos minerais.

Se puder comprar uma lâmpada de luz ultravioleta, o colecionador terá não apenas um recurso adicional para identificação de seus minerais, mas também um ótimo passatempo, pois testar a fluorescência de minerais e outras substâncias é uma atividade que encanta pelas surpresas que proporciona.

As propriedades físicas dos minerais

São muitas as propriedades físicas usadas na identificação dos minerais. Cada espécie, porém, tem aquelas que lhe são mais típicas. Para algumas, é fundamental a cor (ex.: malaquita, azurita); para outras, densidade, cor e brilho (galena, por exemplo); algumas têm como propriedade diagnóstica o magnetismo (ex.: magnetita, pirrotita) ou a clivagem (calcita, micas etc.). A prática ensina o que cada espécie tem de mais característico.

Cor - alguns minerais têm cor variável (minerais alocromáticos), mas outros têm sempre a mesma cor (minerais idiocromáticos) e isso ajuda muito na sua identificação. A pirita é sempre amarela e a malaquita, sempre verde. Já o quartzo pode ser incolor (cristal de rocha), amarelo, laranja, vermelho (citrino), preto (mórion), roxo (ametista), rosa, cinza, branco etc.

A cor deve ser observada numa superfície fresca, como a de uma fratura recente. A cor de alguns minerais altera-se facilmente. A bornita é rosada, mas após poucos minutos em contato com o ar adquire belas cores azul-escura e púrpura. A calcopirita é amarela, mas também adquire facilmente cores vermelha, azul e púrpura misturadas. Nos dois casos, as cores surgem por oxidação e aparecem apenas na superfície. Quebrando o mineral, vê-se a cor verdadeira.

Dureza - o mineral que risca outro tem dureza maior (ou igual) que a do que foi riscado. Assim, o quartzo risca os feldspatos, a apatita, a fluorita etc. e é riscado pelo topázio, pelo coríndon e pelo diamante. A apatita é a substância que forma o esmalte dos nossos dentes e nada é mais duro que ela no nosso organismo. Ortoclásio é um dos vários tipos de feldspato. Coríndon é uma espécie mineral que tem duas variedades famosas, o rubi e a safira. O diamante risca não só todos os outros minerais da Escala de Mohs, mas todos os minerais conhecidos. E sua dureza (10,0) é muito maior que a do coríndon (9,0).

É importante lembrar que a dureza 4,0 não é o dobro da dureza 2,0, assim a apatita não tem metade da dureza do diamante. Nessa escala, a dureza não tem um crescimento uniforme e entre aos valores 9,0 e 10,0 a diferença é muito maior que entre 7,0 e 8,0 ou entre 3,0 e 4,0, por exemplo. A Escala de Mohs é, pois, uma escala de dureza relativa. Existem escalas de dureza absoluta, mas para usá-las são necessários equipamentos sofisticados.

É fundamental também saber que alta dureza é alta resistência ao risco, mas não alta resistência à fratura, torção ou deformação. O mineral difícil de quebrar, torcer ou amassar tem alta tenacidade, não alta dureza. O diamante tem dureza altíssima, mas baixa tenacidade. O jade, ao contrário, tem alta tenacidade, mas dureza apenas média (entre 6,0 e 7,0).

O aço, como o de um canivete ou tesoura, tem dureza em torno de 5,0. O vidro também tem dureza em torno de 5,0. Minerais que são riscados pela unha humana têm dureza inferior a 2,0. A maioria das pedras preciosas tem dureza 7,0 ou maior.

Para fazer o teste de dureza, escolha uma superfície do mineral a ser testado que não esteja alterada (superfície fresca). Não é necessário um risco grande, 2 ou 3 mm são o suficiente. Após friccionar o material de dureza conhecida contra o mineral, remova as partículas que ficaram soltas para ver se ele realmente foi riscado. As partículas podem ser não do mineral que está sendo testado, mas do mineral de dureza já conhecida.

Conheça mais sobre a Escala de Mohs e a dureza dos minerais clicando no link a seguir:

https://www.oficina70.com/escala-de-mohs-dureza-dos-minerais.html

Transparência - minerais de brilho metálico são opacos (cromita, calcopirita, pirolusita) e a maioria das gemas são transparentes (ametista, citrino, turmalina, topázio, granada) ou pelo menos translúcidas (quartzo rosa, ágata). O mineral é translúcido quando permite passar a luz, mas não se pode ver através dele com nitidez.

Hábito - alguns minerais costumam ser encontrados como cristais bem formados. Ex.: pirita (cubos e outras formas), quartzo, berilo (prismas com seis faces verticais), granadas (grãos de 12, 24 ou 36 faces). Outros raramente formam belos cristais (rodonita, rodocrosita, ouro etc.).

A morfologia dos cristais é descrita em todos os manuais de mineralogia, que chamam essa propriedade de hábito. Minerais como o crisotilo têm sempre hábito fibroso, mas a calcita pode formar cristais com hábitos (e cores) bem variados.

Clivagem - é a tendência que têm alguns minerais de quebrar sempre em determinadas direções. Ex.: mica, topázio (uma direção), calcita (três direções). Conforme essa tendência seja mais ou menos acentuada, a clivagem é perfeita, boa, regular, má, etc.

Observando os cristais que têm clivagem, pode-se ver fissuras em uma ou mais direções, indicativas de planos onde há tendência a quebrar. Minerais como o quartzo não possuem nenhuma direção de clivagem, ou seja, a tendência de quebrar é a mesma em todas as direções.

Densidade - há minerais muito leves, como a epsomita (densidade 1,70), e outros muito pesados, como o ouro (19,30). Os escuros e de brilho metálico costumam ser pesados. Os claros e transparentes costumam ser leves (o diamante e a barita, porém, são claros, mas relativamente pesados). Qualquer pessoa dirá que a galena (densidade 7,5) é pesada. Mas a densidade de espécies como a fluorita (3,18) e o topázio (3,55) chama a atenção de pessoas com experiência no manuseio de minerais.

Saiba como identificar a densidade de um mineral fazendo o teste de gravidade específica clicando no link a seguir:

https://www.oficina70.com/como-identificar-um-mineral-por.html

Fluorescência e fosforescência - fluorescência é a luminosidade emitida por uma substância quando está sob a ação de uma radiação invisível, como raios X ou luz ultravioleta. Um cristal de calcita colocado num ambiente escuro e sob a ação de luz ultravioleta deveria permanecer escuro, uma vez que essa luz é invisível aos olhos humanos. Entretanto, ele fica alaranjado, pois é fluorescente. Uma opala cinza-azulada sob a ação da mesma luz fica verde-clara.

Um estudo completo sobre a fluorescência nos minerais brutos estão nos links a seguir:

Minerais fluorescentes (parte I)

Minerais fluorescentes (parte II)

Minerais fluorescentes (parte III)

Minerais fluorescentes (parte IV)

Se ao cessar o efeito da radiação invisível a luminosidade persistir, ainda que por poucos segundos, diz-se que a substância é fosforescente. Outros minerais fluorescentes são, por exemplo, a fluorita (daí vem a palavra fluorescência), a willemita, a franklinita e muitos diamantes.

Magnetismo - alguns minerais são atraídos por um ímã de mão, o que ajuda na sua identificação. Dois exemplos são a magnetita (daí vem a palavra magnetismo) e a pirrotita. Para ver melhor se o mineral é magnético, amarre o ímã num fio fino e flexível e aproxime-o, assim pendurado, do mineral.

Saiba mais sobre minerais magnéticos clicando no link a seguir:

https://www.oficina70.com/minerais-magneticos.html

Reação ao ácido clorídrico

Há substâncias que sob a ação de uma gota de ácido clorídrico diluído a 10% e a frio dão uma efervescência, liberando dióxido de carbono. Exemplos disso são a calcita, o coral, as pérolas e a maioria das conchas. Como a calcita é um mineral muito comum, vale a pena ter esse ácido sempre à mão.

Cuidado:

uma gota de ácido clorídrico diluído não afeta sua pele, mas pode furar sua roupa.

Outras propriedades dos minerais

Há várias outras propriedades úteis na identificação de minerais. Entre elas estão radioatividade (ex. monazita), flexibilidade (ex. cobre, prata), elasticidade (ex. micas), sabor (ex. halita, calcantita), odor (ex. enxofre) e fratura(que pode ser serrilhada, irregular etc.).

Conheça minerais com cheiro clicando no link a seguir:

https://www.oficina70.com/minerais-com-cheiro.html

Conheça os minerais com sabor clicando no link a seguir:

https://www.oficina70.com/minerais-com-sabor.html

Fontes:

http://www.cprm.gov.br

https://pt.wikipedia.org