น้ำใดก็ตามที่มีไอออนทองคำจำนวนเล็กน้อย ซึ่งตามทฤษฎีแล้วสามารถแยกและสะสมเป็นแท่งโลหะที่สมบูรณ์ไม่มากก็น้อย นี่เป็นเรื่องยากมากที่จะทำ อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียที่นักจุลชีววิทยาชาวแคนาดากำลังศึกษาอยู่นั้นรู้เคล็ดลับธรรมชาติประการหนึ่งที่ช่วยให้มันมีชีวิตอยู่บนชิ้นส่วนโลหะมีค่าได้อย่างแท้จริง
ไอออนทองคำมีอยู่ในน้ำทะเล น้ำประปา น้ำเสีย และของเสียจากการขุด พวกมันเป็นเพียงอนุภาคเล็กๆ ต่อล้านล้านเท่านั้น พวกมันทำปฏิกิริยากับสารเคมีหลายชนิดได้ง่าย ซึ่งทำให้ยากต่อการเปลี่ยนเป็นแท่งโลหะที่คงตัวซึ่งเรืองแสงด้วยแสงสีเหลืองสวยงาม
อย่างไรก็ตามแบคทีเรีย Delftia acidovoransรู้วิธีเปลี่ยนไอออนแต่ละตัวให้กลายเป็นนักเก็ต เพื่อจุดประสงค์นี้ จุลินทรีย์จึงใช้เดลฟติแบคติน ( เดลฟ์ติแบคติน) - สารที่ทำให้ทองคำตกตะกอนจากสารละลาย แบคทีเรียจึงสร้างสภาพความเป็นอยู่ที่ปลอดภัยสำหรับตัวเอง (ไอออนไม่คุกคามเซลล์ของพวกมันอีกต่อไป) และบ้านสีทองอันน่ารื่นรมย์ที่หลายคนฝันถึง
ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Chemical Biology นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย McMaster รายงานว่าพวกเขาสามารถระบุได้ว่ายีนใดที่รับผิดชอบต่อกระบวนการผลิตทองคำ และเป็นครั้งแรกที่สามารถแยกสิ่งที่เรียกว่าเดลฟติแบคตินได้ หากนักวิจัยได้รับสารนี้ในปริมาณที่เพียงพอ พวกเขาอาจจะสามารถเติมเต็มความฝันของนักเล่นแร่แปรธาตุโบราณหลายคนที่ต้องการเปลี่ยนน้ำให้เป็นทองคำได้
อย่างไรก็ตามเป็นที่น่าสังเกตว่าคุณจะต้องใช้น้ำมาก นอกจากนี้สารที่สร้างโดยแบคทีเรียก็สามารถดึงไอออนของเหล็กออกจากน้ำได้อย่างง่ายดาย ซึ่งหมายความว่านักชีววิทยาสามารถได้ก้อนเหล็กผสมกับทองคำ
อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์ชาวแคนาดาสามารถนำมาใช้ในการทำให้น้ำเสียบริสุทธิ์ ซึ่งดังที่ทราบกันดีว่ามีตารางธาตุอยู่เกือบทั้งหมด และเพื่อแยกทองคำออกจากของเสียจากการขุด เดลฟติแบคตินยังอาจมีประโยชน์ในการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาอนุภาคทองคำ ซึ่งจำเป็นต่อการเร่งปฏิกิริยาทางเคมีหลายชนิด
ให้เราเสริมด้วยว่าสงสัยว่าแบคทีเรียอีกประเภทหนึ่งจะปล่อยทองคำออกจากน้ำ ขณะนี้นักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแอดิเลดกำลังศึกษาอยู่ ตัวแทนของสายพันธุ์ Cupriavidus metalliduransนักวิทยาศาสตร์ค้นพบก้อนทองคำในแผ่นชีวะซึ่งอยู่ห่างกันหลายพันกิโลเมตร จุลินทรีย์เหล่านี้จะสะสมอนุภาคนาโนทองคำเฉื่อยภายในเซลล์ และยังกำจัดทองคำอันตรายที่ละลายในน้ำโดยรอบออกไปด้วย
กระบวนการควบรวมและอุปกรณ์ในการสกัด น้ำทะเลมีการเสนอทองคำในรูปแบบโลหะตั้งแต่ต้นปี พ.ศ. 2446
น้ำทะเลที่ผ่านการกรองล่วงหน้าจะถูกสูบผ่านท่อไปที่ด้านล่างของภาชนะรูปทรงกรวยทรงกรวยที่มีสารปรอท และแบ่งออกเป็นหลายส่วนด้วยแผ่นพรุน (รูปที่ 92) เมื่อสัมผัสกับปรอทแล้ว น้ำที่ไหลขึ้นด้านบนจะถูกส่งผ่านตะแกรงเพื่อจับปรอทภูเขาไฟละเอียด จากนั้นผ่านแผ่นสัมผัสที่มีรูพรุน และสุดท้ายผ่านประตูน้ำผสมที่อยู่ด้านบนของอุปกรณ์และออกแบบมาเพื่อจับสารปรอทได้อย่างสมบูรณ์ ผสมทองคำจากกระแส อะมัลกัมถูกประมวลผลโดยใช้วิธีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป (การบีบ การปอก และการหลอม)
อุปกรณ์ที่คล้ายกันนี้เสนอโดย Ritter1 และแตกต่างตรงที่ปรอทบางและทองที่บรรจุอยู่ซึ่งไหลผ่านตาข่ายจะถูกจับไว้ในอุปกรณ์กระดาษลูกฟูก
การลอยตัวของไอออน
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น (ดูบทที่ IV) การลอยตัวของไอออนจะขึ้นอยู่กับความสามารถของสารประกอบเฮเทอโรโพลาร์บางชนิดในการทำปฏิกิริยากับไอออนของโลหะหนัก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทองคำ เพื่อสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำที่ลอยได้ ผลงานที่มีชื่อเสียงที่สุดในทิศทางนี้คือเกี่ยวข้องกับน้ำทะเลของ Sebba (แอฟริกาใต้) 189 J.
การดูดซับ
วัสดุที่มีคาร์บอนได้รับการทดสอบว่าเป็นหนึ่งในตัวดูดซับชนิดแรกๆ ในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล ดังนั้น ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 Parker ได้กำหนดไว้ว่าวัสดุที่มีคาร์บอนที่มีความหนืด เช่น แอสฟัลต์ น้ำมันดิน เรซินแร่ และอื่นๆ มีความสัมพันธ์กับทองคำอิสระ บนพื้นฐานนี้ Parker เสนอให้จับทองคำที่กระจัดกระจายอย่างประณีต (หรือที่เรียกว่าลอยตัว) จากน้ำทะเลโดยเลือกติดไว้บนเตียงที่ประกอบด้วยคาร์บอนแข็งที่สะสมอยู่บนแท่งและแถบที่ติดตั้งในกระแสน้ำ การดูแลให้น้ำจืดสัมผัสกับวัสดุที่มีความหนืดอย่างต่อเนื่องจะต้องดำเนินการโดยการกระทำของการขึ้นและลงของทะเล
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยส่วนใหญ่เชื่อว่าในบรรดาตัวดูดซับที่มีคาร์บอน ถ่านกัมมันต์เป็นสิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับการดูดซับทองคำจากน้ำทะเล
ผู้บุกเบิกทิศทางนี้ - นักวิจัยชาวเยอรมัน Nagel และ Baur (2455-2456) เสนอให้ใช้โค้กถ่านและถ่านจากสัตว์และตัวดูดซับอื่น ๆ สำหรับการดูดซับทองคำจากน้ำทะเล ในการทดลอง น้ำทะเลหลังจากการทำให้กระจ่างเบื้องต้นโดยใช้ตัวกรองทราย (เพื่อกำจัดวัสดุแขวนลอยและจุลินทรีย์ที่เป็นวุ้น) จะถูกส่งผ่านแผ่นกรองของโค้ก ถ่านหิน หรือวัสดุที่มีคาร์บอนอื่นๆ โดยใช้วิธีการซึมผ่านอิสระหรือการกรองจากน้อยไปมาก (รูปที่ . 93) ตัวดูดซับที่ได้รับการเสริมสมรรถนะถูกกำจัดออกและละลายเป็นระยะๆ
เพื่อลดต้นทุนในการสูบน้ำทะเล ขอเสนอให้ใช้ภาชนะที่มีรูพรุนพร้อมเตียงดูดซับบนเรือหรือถังชายฝั่งที่มีก้นปลอมและชั้นของตัวดูดซับที่หุ้มด้วยลวดหรือตาข่ายผ้าซึ่งเต็มไปด้วยการกระทำของกระแสน้ำ .
ควบคู่ไปกับการใช้ตัวดูดซับแบบคลาสสิก (ถ่านกัมมันต์) การศึกษาได้ดำเนินการกับตัวดูดซับอนินทรีย์ที่มีพื้นผิวที่ได้รับการพัฒนาอย่างมาก เช่น ไฮดรอกไซด์ที่ตกตะกอนใหม่ (อลูมิเนียม เหล็ก ซิลิกาเจล) ไฮโดรเซลลูโลสที่จับตัวเป็นก้อน เป็นต้น ในกรณีนี้ เสนอให้ใช้ถังเก็บชายฝั่งหรือแท่นพิเศษที่เต็มไปด้วยตัวดูดซับอนินทรีย์และหุ้มด้วยเส้นใยสองชั้นอย่างสมบูรณ์ วัสดุสิ่งทอ. ขาตั้งจะถูกแช่อยู่ในน้ำทะเลเป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน หลังจากนั้นขาตั้งจะต้องสัมผัสกับสารละลายไซยาไนด์เพื่อสกัดทองคำที่ดูดซับไว้ มีการใช้ขาตั้งเคลือบทองซ้ำแล้วซ้ำอีก
เมื่อตรวจสอบวิธีการดูดซับที่เป็นไปได้ พบว่าทองคำโลหะคอลลอยด์จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการนี้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะมองหาตัวดูดซับที่จะลดทองคำฮาโลเจนให้เป็นสถานะโลหะไปพร้อมๆ กัน และสร้างพื้นผิวแอคทีฟที่เกิดขึ้นใหม่ หลังจากตรวจสอบตัวดูดซับที่เป็นไปได้หลากหลายชนิด Parker ได้ข้อสรุปว่าในการสกัดทองคำจากน้ำทะเลได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด ควรใช้เฟอร์รัสซัลเฟต โดยปริมาณการใช้น้ำที่เหมาะสมที่สุดคือ 2 กิโลกรัม/ตัน
ต่อมา Parker ได้รับสิทธิบัตร2 แยกต่างหากสำหรับการออกแบบฮาร์ดแวร์ของวิธีการดูดซับโดยใช้เฟอร์รัสซัลไฟต์
การรวมกันของกระบวนการลดเฮไลด์และการดูดซับของทองคำคอลลอยด์ก็ถูกพบเห็นในข้อเสนอของนักวิจัยคนอื่นๆ เช่นกัน ดังนั้น Bardt จึงแนะนำให้บำบัดน้ำทะเลด้วยสุราซัลไฟต์ (ของเสียจากการผลิตเซลลูโลส) เป็นตัวรีดิวซ์ ตามด้วยการผสมกับส่วนผสมของถ่านหินบดละเอียดและโลหะที่ทำให้เป็นอะตอม (เช่น ทองแดง เหล็ก ฯลฯ) 3. ตะกอนที่มีโลหะมีตระกูลถูกเผาครั้งแรก (เพื่อกำจัดคาร์บอน) จากนั้นจึงถลุงและรวบรวมทองคำในโลหะที่มาคู่กัน
เป้าหมายที่คล้ายกัน (การลดปริมาณเฮไลด์ของทองคำและการจับทองคำคอลลอยด์โดยสมบูรณ์) ได้รับการติดตามโดยกลาซูนอฟและเพื่อนร่วมงานของเขา (ปารีส, 1928) โดยเสนอการใช้ซัลไฟด์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไพไรต์ เป็นตัวดูดซับทองคำที่ละลายในน้ำทะเล .
แนวคิดนี้เกิดขึ้นจริงในปี 1953 โดย Walters และ Stillman ซึ่งดำเนินตามแนวทางดั้งเดิมของตนเอง ตามข้อเสนอของพวกเขา แร่ซัลไฟด์ถูกกองไว้ด้านหลังกำแพงคอนกรีตที่สร้างขึ้นใกล้แนวระดับน้ำตอนล่างและโค้งไปทางชายฝั่ง เมื่อน้ำขึ้นแร่จะจมอยู่ใต้น้ำ และเมื่อน้ำลงน้ำจะซึมผ่านแร่ วงจรนี้เกิดขึ้นซ้ำหลายครั้ง หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง สารละลายซัลไฟด์ที่สลายตัวซึ่งมีทองคำที่ถูกดูดซับจะถูกกำจัดออกในช่วงน้ำลงและนำไปหลอม นักประดิษฐ์ตั้งข้อสังเกตว่าการตกตะกอนของทองคำด้วยซัลไฟด์จะสะดวกขึ้นเมื่อน้ำทะเลสัมผัสกับธาตุกัมมันตภาพรังสี
สโตกส์แสดงให้เห็นในภายหลังว่าวัสดุซัลไฟด์จากธรรมชาติและเทียมหลายชนิดสามารถนำมาใช้ในการตกตะกอนทองคำจากน้ำทะเล โดยพลวงซัลไฟด์มีประสิทธิภาพมาก
เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการดูดซับทองคำด้วยซัลไฟด์ ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดต้นทุนในการสูบน้ำทะเลไปพร้อมกัน Gernik และ Stokes ได้เสนอเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่าในวรรณคดี "กับดักพลวง-ซัลไฟด์" (เนื่องจากถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้เป็นตัวดูดซับ พลวงซัลไฟด์ ) หรือ "ระบบพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง" อุปกรณ์นี้ทำในรูปแบบของท่อรูปตัวยูคว่ำในข้อศอกด้านหนึ่งซึ่งมีการขยายตัวซึ่งมีตัวดูดซับ (ถ่านกัมมันต์หรือซัลไฟด์) วางอยู่ระหว่างกริด น้ำทะเลไหลผ่านท่อนี้ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงหรือระหว่างการเคลื่อนที่ของเรือซึ่งติดตั้งอุปกรณ์ที่อธิบายไว้
ในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมา มีสิทธิบัตรหลายฉบับที่ปรับปรุงการดูดซับทองคำจากน้ำทะเลโดยใช้โลหะซัลไฟด์ 2 มากที่สุด ความคิดเดิมและอุปกรณ์ในทิศทางนี้จัดทำโดยนักวิจัยชาวอเมริกัน Norris 3
สิ่งประดิษฐ์ล่าสุดของเขามีพื้นฐานมาจากการใช้คอลลอยด์โลหะซัลไฟด์ที่ตกตะกอนใหม่ซึ่งถูกดูดซับบนพื้นผิวของเส้นใยอินทรีย์ สังเคราะห์ หรือธรรมชาติที่ทนทาน ตัวอย่างทั่วไปของเส้นใยอินทรีย์สังเคราะห์คือเส้นใยอะคริโลไนไตรล์โพลีเมอร์หรือไวนิลไซยาไนด์ ในบรรดาเส้นใยธรรมชาติที่เหมาะสมที่สุดคือเส้นใยรามี (ตำแยจีน) เส้นใยดังกล่าวหากแช่อยู่ในสารแขวนลอยคอลลอยด์บาง ๆ (เช่น ซิงค์ซัลไฟด์ที่ตกตะกอนใหม่ซึ่งเตรียมโดยการผสมสารละลายเจือจางของซิงค์คลอไรด์และโซเดียมซัลไฟด์ที่ค่า pH ประมาณ 6.0) จะดูดซับส่วนสำคัญของอนุภาคคอลลอยด์ซัลไฟด์และ ยึดไว้บนพื้นผิวอย่างแน่นหนา
เมื่อเส้นใยดูดซับที่เตรียมในลักษณะนี้สัมผัสกับสารละลายที่มีทองคำไม่ดี (เช่น น้ำทะเล) ไอออนของโลหะมีตระกูลจะถูกดูดซับ พวกมันสามารถกำจัดออกจากเส้นใยได้โดยการบำบัดด้วยสารละลายโซเดียมไซยาไนด์เจือจางที่ให้ความร้อน โดยเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือโซเดียมไฮโปคลอไรต์เล็กน้อยด้วยการเติมกรดไฮโดรคลอริกเล็กน้อย เมื่อไอออนที่ถูกดูดซับถูกชะออกแล้ว เส้นใยสามารถล้างและนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้งหลังการปรับสภาพด้วยสารละลายซิงค์ซัลไฟด์ นอกจากซิงค์ซัลไฟด์แล้ว สามารถใช้เหล็ก แมงกานีส ทองแดง นิกเกิล และลีดซัลไฟด์ในกระบวนการนี้ได้
การวิจัยระยะยาวโดย Norris พบว่าก๊าซออกซิไดซ์บางชนิดซึ่งมักละลายในน้ำทะเลส่วนใหญ่ อาจส่งผลเสียต่อตัวสะสมและเส้นใยดูดซับที่ใช้ ก๊าซเหล่านี้ได้แก่ ออกซิเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นเพื่อให้บรรลุผลสูงสุดเครื่องมือที่นำเสนอจะต้องมีวิธีการกำจัดก๊าซดังกล่าวออกจากน้ำทะเลที่ไหลอย่างต่อเนื่องก่อนที่จะสัมผัสกับโครงสร้างการรวบรวมของเส้นใย นอกจากนี้ เนื่องจากไอออนของโลหะมีจำนวนค่อนข้างน้อย รวบรวมในการทำงานปกติครั้งเดียว รวมถึงความซับซ้อนในการประมวลผลและการจัดการมวลเส้นใย แนะนำให้ดำเนินการทั้งหมดอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ถูกนำมาพิจารณาในเครื่องมือที่เสนอโดย Norris (รูปที่ 94)
สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับนักวิจัยคือการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนธรรมชาติและเทียมเพื่อสกัดทองคำและเงินจากน้ำทะเล
ลำดับความสำคัญในทิศทางนี้เป็นของ Brook ซึ่งในปี 1953 เสนอให้ใช้ซีโอไลต์เหล็กและแมงกานีสเพื่อสกัดเงินจากน้ำทะเล
ต่อมาในปี พ.ศ. 2507 ไบเออร์และเพื่อนร่วมงานของเขา (เยอรมนี) ได้สร้างสิ่งที่เรียกว่าเรซินแลกเปลี่ยนไอออนคีเลต ซึ่งสามารถสกัดโลหะมีค่าได้มากถึง 100% จากน้ำทะเล
จากผลงานล่าสุดที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนของแข็งในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือการศึกษาของกลุ่มนักทดลองจาก Guff Research and Development Company (USA)
ในการรวบรวมโลหะมีค่า ขอเสนอให้ใช้เอทิลีนโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งมีกลุ่มคาร์บอกซีเลทหรือกลุ่มเอไมด์แบบจี้ หนึ่งใน วิธีที่ดีที่สุดการได้รับโพลีเมอร์ที่ระบุ - ซาพอนิฟิเคชันของโคโพลีเมอร์เอทิลีนอัลคิลอะคริเลตหรือการสังเคราะห์โคโพลีเมอร์ของเอทิลีนและเอสเทอร์ของหมู่ที่เป็นกรดรวมถึงกรดมาลิก, ฟูมาริกและทาโคนิก การผลิตตัวดูดซับดังกล่าวมีอธิบายรายละเอียดไว้ในสิทธิบัตร
เมื่อถึงระดับการโหลดฟิล์มโพลีเมอร์ที่เพียงพอแล้ว คุณสามารถสกัดทองที่ดูดซับได้โดยการถลุงจากเถ้าหลังจากการเผาโพลีเมอร์หรือตกตะกอนจากสารละลายจากการละลายโพลีเมอร์ในโซดาไฟ (โซดาไฟ)
วิธีการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนตามธรรมชาติและเทียมนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับตัวดูดซับที่กล่าวถึงข้างต้น กล่าวคือ: การติดตั้งในกระแสน้ำทะเล การกรองผ่านเตียงในถัง การบรรทุกภาชนะที่มีรูพรุน
Merro เสนอวิธีการใหม่ในการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนเทียม โดยนำไปใช้กับตัวเรือเพื่อการเดินทางเชิงพาณิชย์ เมื่อมาถึงท่าเรือปลายทาง จะสามารถดึงเรซินแลกเปลี่ยนไอออนออกจากถังและนำไปแปรรูปได้ การประมวลผลเรซินประกอบด้วยการล้างด้วยกรดและองค์ประกอบพิเศษ ตามด้วยอิเล็กโทรไลซิสของสารชะที่ประกอบด้วย โลหะมีค่า. เรซินที่สร้างใหม่สามารถนำมาใช้ซ้ำได้
ข้อเสนอที่ประหยัดที่สุดคือการใช้อุปกรณ์พิเศษที่อยู่ในที่เก็บของเรือและบรรจุด้วยเรซินแลกเปลี่ยนไอออน โดยมีเงื่อนไขว่าการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของถังจะทำให้น้ำทะเลไหลผ่านถังอย่างต่อเนื่องด้วยตัวแลกเปลี่ยนไอออน เรือลำนี้ควรมีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 9.5-10 ตร.ม. ยาว 3 ม. และมีเรซินประมาณ 28 ตร.ม. อัตราการไหลของน้ำทะเลสูงสุดในระหว่างการดูดซับลงบนเรซินควรอยู่ที่ -0.8 ลบ.ม. ถึง 1 ลบ.ม. ของพื้นผิวต่อนาที (0.8 ม./นาที)
ที่อัตราการไหลนี้ น้ำทะเล -12,500 ตันจะผ่านเครื่องดูดซับต่อวัน แม้จะแช่น้ำไว้ก็ตาม
ทองคำ 1 มก. ต่อวันจะให้ทองคำ 12.5 กรัม ในระหว่างการเดินทางต่อเนื่องหนึ่งปี สามารถดูดซับทองคำได้ประมาณ 4.5 กิโลกรัม มูลค่าประมาณ 5,000 ดอลลาร์
ซีเมนต์
ข้อมูลหนึ่งในไม่กี่ข้อเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้วิธีการประสานทองจากน้ำทะเลในทางปฏิบัติเกี่ยวข้องกับวิธี Parker ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกา มีการเสนอฝุ่นนิกเกิลเป็นโลหะประสาน โดยการรีดิวซ์ การแทนที่ และการดูดซับ ทองคำทั้งในรูปแบบฮาโลเจนและธาตุสามารถแยกออกจากน้ำทะเลได้
เมื่อดำเนินการประสานด้วยการผสมผงนิกเกิลกับน้ำทะเล สามารถรับปริมาณทองคำได้ 15 ถึง 20% โดยน้ำหนัก ผงนิกเกิลที่บรรจุจะถูกเอาออกจากถังและละลาย
เพื่อตกตะกอนทองคำจากน้ำทะเลที่ย่ำแย่ Sneeming เสนอให้ใช้ทองคำที่มีความสัมพันธ์กันมากขึ้นกับเทลลูเรียม เป็นที่ยอมรับกันว่าขอแนะนำอย่างยิ่งให้ทำการสะสมด้วยเทลลูเรียมอสัณฐานที่มีพื้นผิวปฏิกิริยาที่พัฒนาอย่างมาก สารประสานดังกล่าวได้มาจากการบำบัดเกลือเทลลูเรียมที่ละลายได้ด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ น้ำทะเลถูกกรองผ่านชั้นเทลลูเรียมอสัณฐานคงที่ ในการสกัดทองคำที่สะสมไว้ มวลที่ได้รับการเสริมสมรรถนะจะถูกให้ความร้อนจนทำให้เทลลูเรียมระเหิด (ด้วยการดักจับในภายหลัง) และส่วนที่เหลือจะละลายเป็นทองคำ
แม้ว่าในปัจจุบันทราบว่าธาตุอย่างน้อย 60 ธาตุละลายในน้ำทะเล แต่มีเพียง 4 ธาตุเท่านั้นที่ถูกสกัดในระดับอุตสาหกรรม ได้แก่โซเดียม คลอรีน (เกลือแกงทั่วไป) แมกนีเซียม และสารประกอบบางชนิด รวมถึงโบรมีน เป็นผลพลอยได้ในระหว่างกระบวนการผลิต เกลือแกงหรือเมื่อสกัดแมกนีเซียม จะมีการสกัดสารประกอบแคลเซียมและโพแทสเซียมบางชนิด โดยทั่วไปแล้ว ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้มาจากการสกัดจากน้ำทะเลหรือโดยการแปรรูปสาหร่ายซึ่งมีแคลเซียมและโพแทสเซียมเข้มข้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าการสกัดองค์ประกอบที่ระบุไว้โดยตรงจากน้ำทะเลทางอุตสาหกรรมยังไม่ได้รับการพัฒนา มีความพยายามหลายครั้งในการสกัดสารประกอบแร่ธาตุอื่นๆ จากน้ำทะเล แต่การสกัดเชิงพาณิชย์ไม่ประสบผลสำเร็จ นอกจากนี้ ยังมีการจดสิทธิบัตรวิธีการหลายวิธีในการสกัดเกลือแกง แมกนีเซียม และสารประกอบโบรมีน ไอโอดีน โพแทสเซียม แคลเซียมซัลเฟต ทองคำ และเงินจากน้ำทะเล (Baudin, 1916; Cernik, 1926; Niccali, 1925; S. O. Petterson, 1928; Vienne , 1949)
การสกัดเกลือแกง
การสกัดเกลือจากน้ำทะเลอย่างเป็นระบบเริ่มขึ้นในประเทศจีนเร็วกว่า 2,200 ปีก่อนคริสตกาล จ. เป็นเวลาหลายศตวรรษมาแล้วที่ผู้คนจำนวนมากต้องพึ่งพาทะเลเป็นแหล่งเกลือ (Armstrong, Miall, 1946) และตอนนี้เกลือที่สกัดจากน้ำทะเลโดยการระเหยอย่างง่ายโดยแสงแดด ครองส่วนแบ่งที่สำคัญในความสมดุลของการบริโภคเกลือในประเทศต่างๆ เช่น จีน อินเดีย ญี่ปุ่น ตุรกี และฟิลิปปินส์ ทุกปี มีการผลิตเกลือประมาณ 6 ล้านตันทั่วโลก โดยทั่วไปการผลิตเกลือโดยการระเหยจากน้ำทะเลต้องใช้อากาศร้อนและมีลมแห้ง อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากการอยู่ใกล้ทะเลและสภาพอากาศที่ร้อนแล้ว ยังต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขอื่นๆ อีกหลายประการ เช่น การซึมผ่านของดินในสระระเหยได้ต่ำ การมีอยู่ของพื้นที่ราบลุ่มขนาดใหญ่ที่อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเลหรือมีน้ำท่วมจากกระแสน้ำในทะเล การตกตะกอนต่ำในช่วงหลายเดือนของการระเหยแบบแอคทีฟ การไม่มีอิทธิพลของการเจือจางของน้ำจืดในแม่น้ำ และท้ายที่สุด เนื่องจากต้นทุนการสกัดเกลือต่ำ - ความพร้อมของยานพาหนะราคาถูกหรือความใกล้ชิดของตลาดการขาย
ประมาณ 5% ของเกลือทั้งหมดที่บริโภคในสหรัฐอเมริกาเกิดจากการระเหย ส่วนใหญ่อยู่ในบริเวณอ่าวซานฟรานซิสโก ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการประมงในปี พ.ศ. 2395 รูปที่ 5 แสดงบ่อระเหยเทียมใกล้กับทางใต้สุดของอ่าวซานฟรานซิสโก ที่นี่มีเนื้อที่ทั้งหมดประมาณ 80 ตร.ม. ไมล์ "บริษัทเกลือเลสลี่" ผลิตเกลือประมาณ 1.2 ล้านตันต่อปี กระทะเกลือที่คล้ายกันนี้พบได้ที่ต้นน้ำลำธารของอ่าวนิวพอร์ตและซานดิเอโกในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ ผลผลิตต่อปีของพวกเขาคือ 100,000 ตัน (Emery, 1960) การปล่อยน้ำทะเลลงสู่แอ่งระเหยใกล้อ่าวซานฟรานซิสโกจะดำเนินการในช่วงที่มีน้ำสูงผ่านประตูระบายน้ำในเขื่อนที่ปกป้องแอ่งจากทะเล น้ำทะเลจะถูกเก็บไว้ที่นี่จนกว่าส่วนสำคัญจะระเหยออกไปและเกลือที่บรรจุอยู่ในนั้นก็จะสงบลง
ข้าว. 6. เครื่องขูดเชิงกลใช้เพื่อขจัดชั้นบนสุดของเกลือที่ตกผลึก เมื่อถึงเวลาเก็บเกี่ยวเกลือ ความหนาของชั้นเกลือมักจะสูงถึง 4-6 นิ้ว
แคลเซียมซัลเฟตเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกๆ ที่ตกผลึกจากสารละลาย หลังจากที่เกลือแคลเซียมซัลเฟตตกตะกอนที่ด้านล่าง น้ำเกลือที่เหลือจะถูกถ่ายโอนอย่างระมัดระวังไปยังอ่างกรง ซึ่งเนื่องจากการระเหยของสารละลายจะข้นขึ้นอีกจนกระทั่งโซเดียมคลอไรด์เริ่มตกตะกอน การระเหยของน้ำเกลือจะดำเนินต่อไปจนกว่าจะถึงความถ่วงจำเพาะประมาณ 1.28 นั่นคือจนกระทั่งเริ่มการเติมเกลือแมกนีเซียม ในขั้นตอนนี้ สารละลายน้ำเกลือเรียกว่าน้ำเกลือแม่ที่มีรสขม น้ำเกลือจะถูกเอาออกจากบ่อกรงและขนส่งไปยังพืชอื่นๆ เพื่อให้ได้สารประกอบแมกนีเซียม โบรมีน และเกลืออื่นๆ จากบ่อนั้น หลังจากเอาน้ำเกลือออกแล้ว น้ำเกลือสดจะถูกเทลงในอ่างกรงอีกครั้ง และทำซ้ำวงจรการผลิตโซเดียมคลอไรด์ทั้งหมด ภายในวันที่ 1 สิงหาคม ชั้นโซเดียมคลอไรด์หนา 4-6 นิ้วได้สะสมที่ด้านล่างของสระเหล่านี้ เก็บตัวอย่างเกลือโดยใช้เครื่องขูดและตัวตักเชิงกล (รูปที่ 6) จากนั้นเกลือจะถูกล้างจากสิ่งสกปรกต่างๆด้วยน้ำทะเลและเก็บไว้ในรูปเนินทรงกรวยขนาดใหญ่ (รูปที่ 7) เกลือที่ใช้ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะไม่ได้รับการทำให้บริสุทธิ์อีกต่อไป อย่างไรก็ตาม จะมีการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมหากประชากรตั้งใจไว้สำหรับการบริโภคอาหาร ปริมาณ NaCl ในผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกลั่นเกิน 99.9% ต้นทุนของเกลือที่ได้จากการระเหยน้ำทะเลอย่างอิสระภายใต้อิทธิพลของดวงอาทิตย์ในสหรัฐอเมริกามีตั้งแต่ 10 ดอลลาร์ต่อ 1 ตันของผลิตภัณฑ์ดิบใกล้กับสถานที่สกัด จนถึง 150 ดอลลาร์ต่อตันของเกลือแกงบริสุทธิ์และบรรจุหีบห่อ
ขั้นตอนการสกัดเกลือจากน้ำทะเลจะเหมือนกันทั่วโลก อย่างไรก็ตาม ในหลายประเทศ แรงงานราคาถูกทำให้สามารถปรับเปลี่ยนกระบวนการนี้ได้
ในประเทศที่มีภูมิอากาศแบบอื่น เช่น สวีเดนและสหภาพโซเวียต เกลือจะได้มาจากน้ำทะเลที่เย็นจัด น้ำแข็งน้ำเกลือซึ่งประกอบด้วยน้ำเกือบบริสุทธิ์ จะถูกกรองจากน้ำเกลือที่เหลือ ซึ่งจากนั้นจะต้องดำเนินการต่อเนื่องกันเพื่อแช่แข็งออกก่อนที่ความเข้มข้นของส่วนที่เหลือจะสูงพอที่จะเริ่มระเหยจนแห้งภายใต้อิทธิพลของสารสังเคราะห์ ความร้อน (อาร์มสตรอง, มิออล, 1946).
น้ำเกลือเข้มข้นที่เหลือหลังจากการแยกโซเดียมคลอไรด์จะต้องผ่านกระบวนการพิเศษเพิ่มเติมเพื่อแยกสารประกอบที่มีอยู่ในนั้น ดังนั้นการเติมแคลเซียมคลอไรด์ลงในสารละลายทำให้เกิดการตกตะกอนของแคลเซียมซัลเฟต (ยิปซั่ม) ซึ่งขายไปแล้ว เมื่อน้ำเกลือมีความเข้มข้นมากขึ้น แมกนีเซียม โพแทสเซียม และเกลืออื่นๆ จะตกตะกอน ในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการ แมกนีเซียมคลอไรด์และโบรมีนจะถูกสกัดจากสารละลายที่เหลือ
การสกัดโบรมีนจากน้ำทะเล
โบรมีนถือได้เกือบเป็นองค์ประกอบทางทะเล เนื่องจากมหาสมุทรประกอบด้วยโบรมีน 99% ของปริมาณโบรมีนทั้งหมดในเปลือกโลก (ดูตารางที่ 2) โบรมีนถูกค้นพบในปี 1825 โดยนักวิจัยชาวฝรั่งเศส A. J. Balard ในสารละลายเข้มข้นที่ได้รับหลังจากการตกตะกอนของเกลือจากน้ำในบึงเกลือใกล้มงต์เปลลิเยร์ ต่อมาโบรมีนถูกค้นพบในแหล่งสะสมโปแตชในเมืองสตราสเฟิร์ต และในน้ำเกลือจากการขุดเจาะบ่อในรัฐมิชิแกน โอไฮโอ และเวสต์เวอร์จิเนีย โบรมีนถูกแยกออกจากน้ำทะเลเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2469 ในรัฐแคลิฟอร์เนียในระหว่างกระบวนการผลิตน้ำเกลือแม่ที่ได้จากการสกัดเกลือในถังระเหยเทียม ปริมาณการใช้โบรมีนในอุตสาหกรรมค่อนข้างจำกัดก่อนการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีกำลังอัดสูง ดังนั้นความต้องการของตลาดจึงได้รับการตอบสนองด้วยปริมาณที่ได้รับจากบ่อน้ำเกลือและแหล่งสะสมเกลือ แต่แล้วสถานการณ์ก็เปลี่ยนไปอย่างมาก เอทิลีนไดโบรไมด์ถูกเติมลงในน้ำมันเบนซินป้องกันการน็อคที่มีสารเติมแต่งตะกั่วเตตระเอทิล เพื่อป้องกันการสะสมของตะกั่วบนผนังกระบอกสูบ วาล์ว ลูกสูบ และหัวเทียน ด้วยความต้องการโบรมีนที่เพิ่มขึ้น น้ำเกลือที่สูบจากหลุมเจาะจึงไม่เพียงพอ การผลิตโบรมีนเป็นผลพลอยได้ในการผลิตเกลือก็ไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้เช่นกัน มีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับแหล่งโบรมีนอื่น
ในการค้นหาแหล่งโบรมีนเพิ่มเติมอย่างครอบคลุม บริษัทเอทิลได้พัฒนากระบวนการตกตะกอนโบรมีนโดยตรงจากน้ำทะเลที่ไม่ได้มีความเข้มข้นล่วงหน้า ตามโครงการนี้ โบรมีนจะตกตะกอนในรูปของสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ - ไทรโบรโมอะนิลีน - เมื่อบำบัดน้ำทะเลด้วยสวรรค์และคลอรีน เพื่อหลีกเลี่ยงการไฮโดรไลซิสของคลอรีน น้ำทะเลจะต้องทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริกก่อน ต่อมากระบวนการนี้ได้ขยายไปสู่ระดับอุตสาหกรรม โรงงานแห่งนี้ได้รับการติดตั้งบนเรือ ซึ่งต่อมาถูกดัดแปลงเป็นโรงงานกู้คืนโบรมีน โรงงานลอยน้ำแห่งนี้เปิดดำเนินการ 25 วันต่อเดือน ผลิตโบรมีนได้ประมาณ 75,000 ปอนด์ ในช่วงเวลาเดียวกัน โรงงานจะใช้รีเอเจนต์: กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 250 ตัน, อะนิลีน 25 ตัน, คลอรีน 66 ตัน เก็บไว้ระหว่างชั้นบนและชั้นล่าง ประสิทธิภาพในการสกัดโบรมีนจากน้ำทะเลซึ่งมีปริมาณเพียง 0.1 ปอนด์ต่อตัน อยู่ที่ประมาณ 70% เรือมีมาตรการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้น้ำทะเลเจือจางด้วยน้ำเสียที่ปล่อยออกมาหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการ ต่อมาพบว่าเพื่อป้องกันไม่ให้กระแสน้ำตามแนวชายฝั่งที่มีอยู่นอกชายฝั่งหลายแห่งสามารถนำมาใช้ได้สำเร็จ ในขณะนี้ เชื่อกันว่าจากมุมมองทางเทคนิค กระบวนการสกัดโบรมีนบนโรงงานลอยน้ำได้รับการแก้ไขได้สำเร็จ แต่การทำงานในทะเลเปิดที่มีรีเอเจนต์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงนั้นยากกว่าบนบกมาก
การเลือกสถานที่สำหรับการก่อสร้างโรงงานสกัดโบรมีนควรทำด้วยความระมัดระวังเป็นพิเศษ ในกรณีนี้ มีความจำเป็นต้องยกเว้นความเป็นไปได้ล่วงหน้าในการเจือจางน้ำทะเลที่โรงงานใช้ด้วยปริมาณน้ำฝน น้ำเสีย รวมถึงน้ำที่สกัดโบรมีนแล้ว นอกจากนี้น้ำทะเลจะต้องมีความเค็มสูงและสม่ำเสมอ อุณหภูมิค่อนข้างสูง และต้องไม่ปนเปื้อนกับขยะอินทรีย์ที่ทำให้คลอรีนเปลือง พบสถานที่ที่ตรงตามข้อกำหนดข้างต้นทั้งหมดใกล้กับหาด Cure (นอร์ทแคโรไลนา) ที่นี่บริษัทเอทิล ดาว เคมิคอล ได้สร้างโรงงานที่มีกำลังการผลิตโบรมีน 3 พันตันต่อปี ในปี พ.ศ. 2481 กำลังการผลิตขององค์กรนี้เพิ่มขึ้นเป็น 20,000 ตันต่อปี (Shigley, 1951)
โรงงานประเภทนี้อีกแห่งหนึ่งถูกสร้างขึ้นใกล้กับฟรีพอร์ต ซึ่งเงื่อนไขในการสกัดโบรมีนจากน้ำทะเลเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคโนโลยีทั้งหมดในระดับที่สูงกว่าบริเวณใกล้หาดเคียว กำลังการผลิตออกแบบของโรงงานแห่งนี้อยู่ที่ 15,000 ตันโบรมีนต่อปี ในปีพ.ศ. 2486 ได้มีการสร้างโรงงานอีกแห่งที่มีกำลังการผลิตเท่ากันที่นั่น กิจการใกล้กับหาด Cure ถูกปิดเมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง ดังนั้น ปัจจุบันโรงงานที่ฟรีพอร์ตผลิตโบรมีนประมาณ 80% ของปริมาณโบรมีนที่สหรัฐอเมริกาใช้เป็นประจำทุกปี ในรูป รูปที่ 8 แสดงแผนภาพการไหลของกระบวนการสกัดโบรมีนของบริษัทเอทิล ดาว เคมิคอล
ที่โรงงาน Cure Beach ตามเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ มีการเทส่วนผสมของน้ำทะเลกับกรดและคลอรีนลงบนยอดหอคอยอิฐที่มีตะแกรงไม้อยู่ข้างใน โบรมีนที่ละลายในน้ำทะเลถูกรีดิวซ์ด้วยคลอรีนจนกลายเป็นโบรมีนที่เป็นธาตุที่ค่อนข้างระเหยได้ และกรดที่อยู่ในส่วนผสมก็ป้องกันการไฮโดรไลซิสของคลอรีน ขณะที่ส่วนผสมของน้ำทะเลและโบรมีนระบายออกจากด้านบนของหอคอย อากาศก็ถูกเป่าจากล่างขึ้นบน อากาศที่ผ่านไปช่วยพาโบรมีนอิสระออกจากน้ำทะเลและพาไปยังหอดูดซับที่เต็มไปด้วยโซดาแอช หลังจากนั้นน้ำทะเลที่ปราศจากโบรมีนก็ถูกปล่อยกลับลงสู่ทะเล สารละลายโซดาแอชที่อิ่มตัวด้วยโบรมีนได้รับการบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกเพื่อเปลี่ยนโซเดียมโบรเมตและโบรไมด์ให้เป็นโบรมีนอิสระ จากนั้น ส่วนผสมจะถูกปั๊มเข้าไปในคอลัมน์การระเหย ซึ่งโบรมีนจะถูกกลั่นออกและควบแน่นอีกครั้งลงในภาชนะแก้วหรือเซรามิก การทำโบรมีนให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมโดยการกลั่นทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณโบรมีนสูงถึง 99.7% ในท้ายที่สุด
ในปี พ.ศ. 2480 กระบวนการนี้ได้รับการแก้ไขเล็กน้อย ดังนั้นในระหว่างการกลั่นโบรมีนเบื้องต้น จึงมีการใช้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และอากาศเป็นสารถ่ายโอน เป็นผลให้โบรมีนถูกปล่อยออกมาในรูปของกรดไฮโดรโบรมิกซึ่งทำให้สามารถปรับปรุงการทำให้บริสุทธิ์ในภายหลังได้อย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าประสิทธิภาพในการนำโบรมีนกลับมาใช้ใหม่ในทั้งสองกระบวนการเกิน 90% แต่การสกัดโบรมีนโดยตรงจากน้ำทะเลโดยใช้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในปัจจุบันถูกนำมาใช้เกือบเฉพาะในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น (Shigley, 1951)
การสกัดแมกนีเซียมจากน้ำทะเล
แมกนีเซียมเป็นโลหะที่เบาที่สุดในการก่อสร้าง ความถ่วงจำเพาะของมันคือ 1.74 ในขณะที่อลูมิเนียมคือ 2.70 และเหล็กคือ 7.87 โลหะนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างยานพาหนะ นอกจากนี้ แมกนีเซียมยังใช้เป็นส่วนประกอบของโลหะผสมกับอะลูมิเนียม ในระบบการเคลือบป้องกันขั้วบวกและแคโทด ในหลอดไฟภาพถ่ายแบบพัลซิ่ง และในเทคโนโลยีสาขาอื่นๆ อีกมากมาย ภายในปี 1964 การผลิตแมกนีเซียมทั่วโลกต่อปีอยู่ที่ประมาณ 150,000 ตัน
น้ำทะเลมีแมกนีเซียมประมาณ 0.13% แม้ว่าความเข้มข้นนี้จะเป็นเพียง 1/300 ของปริมาณที่พบในแร่แมกนีเซียมที่ขุดได้บนบก แต่แหล่งที่มาหลักของโลหะนี้สำหรับสหรัฐอเมริกาคือน้ำทะเล แมกนีเซียมได้รับครั้งแรกจากน้ำทะเลในอังกฤษ (อาร์มสตรอง, มิออล, 1946) แต่องค์กรขนาดใหญ่แห่งแรกสำหรับการสกัดแมกนีเซียมจากน้ำทะเลถูกสร้างขึ้นใกล้กับฟรีพอร์ตในต้นปี พ.ศ. 2484 โดยบริษัทเอทิล ดาว เคมิคอล จนถึงขณะนี้ แมกนีเซียมในประเทศสหรัฐอเมริกาได้มาจากน้ำเกลือจากบ่อน้ำเกลือและจากแหล่งสะสมแมกนีไซต์
ทางเลือกของสถานที่สำหรับสร้างโรงงานใกล้ฟรีพอร์ตถูกกำหนดโดยสถานการณ์ที่เอื้ออำนวยดังต่อไปนี้ ความพร้อมของก๊าซธรรมชาติราคาถูกช่วยให้สามารถนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อสร้างความร้อนและไฟฟ้า ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ของโรงงานทำให้สามารถระบายน้ำเสียกลับเข้าสู่อ่าวเม็กซิโกได้ โดยมีความเป็นไปได้น้อยมากที่จะทำให้น้ำทะเลที่ใช้บริโภคเจือจางลง มะนาวราคาถูกมากสามารถหาได้จากเปลือกมะนาวที่ขุดได้จากก้นอ่าวเม็กซิโก ห่างจากโรงงานแมกนีเซียมเพียงไม่กี่ไมล์ ในรูป รูปที่ 9 แสดงแผนภาพการไหลสำหรับการสกัดแมกนีเซียมที่โรงงานใกล้กับฟรีพอร์ต และส่วนหนึ่งของโรงงานนี้แสดงไว้ในรูปที่. 10.
ข้าว. 10. มุมมองทั่วไปของโรงงานแปรรูปแมกนีเซียมที่โรงงาน Ethyl Dow Chemical Company, Freeport (Texac) สารเพิ่มความข้นของ Dorr สามารถมองเห็นได้ในเบื้องหน้า โดยจะมีการสูบส่วนผสมของน้ำทะเลและปูนขาวเข้าไปเพื่อเร่งการตกตะกอนของแมกนีเซียมคลอไรด์
น้ำทะเลจะเข้าสู่โรงงานในอัตราประมาณ 1 ล้านแกลลอนต่อชั่วโมงผ่านประตูระบายน้ำใต้น้ำของคลองที่เชื่อมต่อกับอ่าวเม็กซิโก ข้อดีของระบบจ่ายน้ำนี้คือ น้ำชั้นล่างมีความเค็มสูงกว่าน้ำผิวดินในพื้นที่โรงงานอย่างมาก ในสระน้ำเทียม น้ำจะได้รับการบำบัดด้วยนมมะนาวอย่างต่อเนื่อง (ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นว่าได้มะนาวจากการเผาเปลือกหอยนางรม) อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของนมมะนาวกับสารประกอบแมกนีเซียมจะเกิดการตกตะกอนคล้ายตะกอนของเหลวของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งจะถูกสูบเข้าไปในถังตกตะกอน ตะกอนคิดเป็นประมาณ 2% ของปริมาตรน้ำทะเลทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตนี้ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือในขั้นตอนแรกของกระบวนการทางเทคโนโลยี ความเข้มข้น 100 เท่าของส่วนประกอบที่มีประโยชน์จะถูกดำเนินการ น้ำเสียจะถูกปล่อยลงสู่แม่น้ำ Brasos ซึ่งไหลลงสู่อ่าวเม็กซิโกซึ่งอยู่ห่างจากโรงงานพอสมควร
แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่กรองแล้วจะถูกละลายในกรดไฮโดรคลอริก สารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์ที่ได้จะถูกทำให้เข้มข้นโดยการระเหยเพื่อกำจัดเกลือที่จับมาจากน้ำทะเลบางส่วน แคลเซียมถูกตกตะกอนเป็นซัลเฟตหรือยิปซั่มที่ไม่ละลายน้ำโดยการเติมแมกนีเซียมซัลเฟตลงในสารละลาย หลังจากนั้นจึงกรองสารละลายอีกครั้งเพื่อแยกยิปซั่มและเกลืออื่น ๆ จากนั้นทำให้เข้มข้นโดยการระเหย เมื่อความเข้มข้นของแมกนีเซียมคลอไรด์ถึงประมาณ 50% และอุณหภูมิของสารละลายเพิ่มขึ้นถึงประมาณ 170° จะถูกพ่นลงบน MgCl 2 ที่เป็นของแข็งที่แห้งก่อนหน้านี้ ตัวทำละลายจะกลายเป็นไอน้ำทันที และแมกนีเซียมคลอไรด์จะตกตะกอน จากนั้นนำกากของแข็งที่แห้งไปใส่ในห้องอิเล็กโตรไลติก ซึ่งจะสลายตัวเป็นโลหะแมกนีเซียมและก๊าซคลอรีน คลอรีนจะถูกแปลงเป็นกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งสามารถนำมาใช้ในรอบถัดไปของกระบวนการได้สำเร็จ โลหะแมกนีเซียมถูกตักออกจากห้องอิเล็กโทรไลต์และกลายเป็นแท่งโลหะ ปริมาณโลหะเกิน 99.8% (Shigley, 1951)
ความต้องการโดยรวมของสหรัฐอเมริกาสำหรับโลหะแมกนีเซียมดิบนั้นได้รับการตอบสนองด้วยการผลิตจากน้ำทะเลนับตั้งแต่สิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง ในช่วงสงคราม รัฐบาลสหรัฐฯ ได้สร้างโรงงานหลายแห่งที่ใช้แมกนีไซต์ โดโลไมต์ น้ำเกลือที่สูบจากบ่อน้ำและน้ำทะเลเป็นวัตถุดิบในการผลิตแมกนีเซียม อย่างไรก็ตาม เมื่อสิ้นสุดสงคราม ไม่มีโรงงานใดที่สามารถต้านทานการแข่งขันกับองค์กรที่สกัดแมกนีเซียมจากน้ำทะเลได้ และแม้ว่ารัฐบาลจะรับประกันการขายผลิตภัณฑ์ทั้งหมดให้กับโรงงานแห่งแรก ในขณะที่องค์กรที่ดำเนินงานเกี่ยวกับน้ำทะเลไม่ได้ มีหลักประกันดังกล่าว
การเลือกสถานที่สำหรับการก่อสร้างโรงงานแมกนีเซียมนั้นพิจารณาจากข้อกำหนดที่เข้มงวดน้อยกว่าโรงงานที่ผลิตโบรมีนจากน้ำทะเล อย่างไรก็ตาม ข้อยกเว้นคือกรณีที่แยกโบรมีนและแมกนีเซียมเข้าด้วยกัน ดังนั้นในกระบวนการสกัดแมกนีเซียม อุณหภูมิของน้ำทะเลจึงไม่มีความสำคัญมากนัก และการบริโภควัตถุดิบก็มีความสำคัญน้อยกว่า คือ เพื่อผลิตแมกนีเซียมธาตุ 1 ปอนด์ เพียง 5% ของปริมาณน้ำทะเลที่ใช้ในโบรมีน มีการบริโภคการสกัด ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่กำหนดความเป็นไปได้ในการเลือกสถานที่สำหรับโรงงานคือความใกล้ชิดกับแหล่งปูนขาว เชื้อเพลิง และไฟฟ้าราคาถูก ประสิทธิภาพของกระบวนการสกัดแมกนีเซียมจากน้ำทะเลอยู่ที่ 85-90% และถึงแม้ว่าความสามารถทางเทคโนโลยีสมัยใหม่จะทำให้สามารถสกัดแมกนีเซียมจากน้ำทะเลได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น แต่ก็ไม่ได้สร้างผลกำไรเชิงเศรษฐกิจเนื่องจากมีการคำนวณว่าอัตราการสกัดที่เพิ่มขึ้นมากกว่า 90% นั้นมาพร้อมกับต้นทุนเงินทุนที่เพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับแต่ละ เปอร์เซ็นต์เพิ่มขึ้น
ข้อดีประการหนึ่งของกระบวนการนี้คือสามารถลดต้นทุนวัตถุดิบที่ต่ำลงได้อีก หากวัสดุเหล่านี้ถูกป้อนเข้าสู่สายการผลิตโดยตรงโดยการปั๊มพวกมัน ฟีดแบบใช้เครื่องจักรนี้ช่วยให้กระบวนการผลิตส่วนใหญ่มีความต่อเนื่องและติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติได้ นอกจากนี้คุณสมบัติเชิงบวกของพืชประเภทนี้คือความสม่ำเสมอของวัตถุดิบที่ใช้
สารประกอบแมกนีเซียม
แมกนีเซียมในรูปของ MgO, Mg(OH) 2 และ MgCl 2 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย มันถูกใช้เป็นวัสดุทนไฟสำหรับการเคลือบภายในในเตาถลุง เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตยา ฉนวน ปุ๋ย เรยอนและกระดาษ และอื่นๆ อีกมากมาย บริษัทหลายแห่งทั่วโลกได้รับสารประกอบแมกนีเซียมจากน้ำทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งนี่เป็นเรื่องปกติสำหรับอังกฤษและสหรัฐอเมริกา การสกัดสารประกอบแมกนีเซียมจากน้ำทะเลทางอุตสาหกรรมครั้งแรกดำเนินการโดยกระบวนการจากน้ำเกลือที่ตกค้างในการผลิตเกลือแกง (Seaton, 1931; Manning 1936, 1938)
ข้าว. 11. ลำดับกระบวนการที่โรงงานแมกนีเซียมของบริษัท Kaiser Aluminium Aid Chemical ใกล้กับ Moss Landing (แคลิฟอร์เนีย)
แผนภาพกระบวนการสกัดสารประกอบแมกนีเซียมจากน้ำทะเลแสดงไว้ในรูปที่ 1 11. รูปแบบเทคโนโลยีนี้ใช้ในองค์กรโดย Kaiser Aluminium and Chemical Corporation ใกล้กับ Moss Landing (แคลิฟอร์เนีย) น้ำทะเลผสมกับโดโลไมต์เผา การตกตะกอนของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์เกิดขึ้น ซึ่งจากนั้นจะจับตัวอยู่ในถังที่มีความเข้มข้นขนาดใหญ่ หลังจากการตกตะกอน แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์จะถูกนำกลับคืนมา ล้างเพื่อขจัดสิ่งเจือปนที่ละลายน้ำได้ และกรองเพื่อลดปริมาณน้ำลงเหลือประมาณ 50% ส่วนหนึ่งของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่ได้รับด้วยวิธีนี้จะจำหน่ายในรูปแบบของเค้กกรองที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งก่อตัวเป็นก้อน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ใช้ในการผลิตฉนวนกระดาษและแมกนีเซียม ส่วนตะกอนที่เหลืออยู่บนตัวกรองจะถูกเผาอีกครั้งเพื่อให้ได้ MgO เกรดต่างๆ ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการผลิตผ้าไหมเทียม ยาง สารเคลือบฉนวน และอิฐทนไฟได้ ในรูป รูปที่ 12 แสดงโรงงาน Kaiser สำหรับการผลิตสารประกอบแมกนีเซียม
ข้าว. 12. โรงงานสกัดแมกนีเซียมจากน้ำทะเลของบริษัท Kaiser Aluminium and Chemical ใกล้ Moss Leiding (แคลิฟอร์เนีย) (ภาพถ่ายจากเครื่องบิน)
ในสหรัฐอเมริกา ประมาณ 90% ของปริมาตรรวมของแมกนีเซียมออกไซด์ที่เผาด้วยโซดาไฟ และประมาณ 50% ของแมกนีเซียมที่ทนไฟได้มาจากน้ำทะเลหรือจากน้ำเกลือที่สูบจากบ่อน้ำ
ทองคำจากน้ำทะเล
ความพยายามและค่าใช้จ่ายจำนวนมากได้ทุ่มเทให้กับการพัฒนาวิธีการสกัดทองคำจากน้ำทะเล ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะเปรียบเทียบองค์ประกอบอื่นๆ ในเรื่องนี้ มีการออกสิทธิบัตรหลายฉบับในประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการสกัดทองคำจากน้ำทะเล ครอบคลุมทั้งวิธีการและอุปกรณ์ (Bardt, 1927; Baudin, 1916; Bauer, 1912; Cernik, 1926; Bitter, 1938; Stoces, 1925) ในปีพ.ศ. 2409 สมาชิกของ French Academy of Sciences ค้นพบการมีอยู่ของทองคำจำนวนเล็กน้อยในน้ำทะเล และต่อมาในปี พ.ศ. 2429 มีรายงานว่าปริมาณทองคำในน้ำในช่องแคบอังกฤษสูงถึง 65 มก. ต่อน้ำ 1 ตัน
ในตอนต้นของศตวรรษนี้ Svante Arrhenius ชี้ให้เห็นว่าการวัดปริมาณทองคำในน้ำทะเลก่อนหน้านี้เกินจริงไปแล้วอย่างน้อย 10 ครั้ง แต่อย่างไรก็ตาม การคำนวณของ Arrhenius เองแสดงให้เห็นว่าปริมาณทองคำขั้นต่ำในน้ำทะเลไม่ต่ำกว่า 6 มก. ต่อ 1 ตัน จากการคำนวณเหล่านี้พบว่ามีทองคำประมาณ 8 พันล้านตันอยู่ในมหาสมุทรโลก ทองคำจำนวนนี้เพียงพอที่จะทำให้ทุกคนบนโลกเป็นเศรษฐีได้ แม้ว่าจะมีสิทธิบัตรและโครงการมากมาย แต่ก็ยังไม่ได้รับโลหะนี้ในปริมาณที่จับต้องได้ในทางปฏิบัติจากน้ำทะเล
ในช่วงสิ้นสุดของสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ดร. ฟริตซ์ ฮาเบอร์ นักเคมีผู้ชาญฉลาดชาวเยอรมันและผู้ได้รับรางวัลโนเบลแย้งว่าหนี้สงครามของเยอรมนีสามารถชำระได้ด้วยทองคำที่ดึงมาจากทะเล ด้วยความเชื่อที่ว่าความเข้มข้นของทองคำอยู่ที่ 5-10 มก. ต่อน้ำทะเล 1 ตัน ฮาเบอร์จึงได้เตรียมบุคลากรและอุปกรณ์ที่เหมาะสมในเรือวิจัยเพื่อศึกษาปริมาณทองคำที่สูงที่สุดในมหาสมุทร อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้เขาผิดหวังมากคือฮาเบอร์พบว่าความเข้มข้นของทองคำแทบจะไม่เกิน 0.001 มก. ต่อน้ำหนึ่งตัน (Haber, 1927) ปริมาณทองคำที่สูงที่สุดพบได้ในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้และมีค่า 0.044 มก. ต่อ 1 ตัน แม้แต่ในอ่าวซานฟรานซิสโกซึ่งมีแม่น้ำไหลผ่านพื้นที่ที่มีทองคำเป็นองค์ประกอบความเข้มข้นของทองคำก็ไม่สูงกว่าเนื้อหาเฉลี่ยขององค์ประกอบนี้มากนัก มหาสมุทรเปิด หลังจากแก้ไขปัญหานี้มาเป็นเวลา 10 ปี ฮาเบอร์ก็สรุปว่าการแยกทองคำจากน้ำทะเลไม่ได้ผลกำไร ขณะนี้เป็นที่ยอมรับแล้วว่าการประมาณปริมาณทองคำในน้ำทะเลของฮาเบอร์ค่อนข้างไม่ถูกต้อง เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าเขาไม่ได้คำนึงถึงการมีอยู่ของทองคำในสารเคมีและในภาชนะทำปฏิกิริยาที่เขาใช้ในระหว่างการวิเคราะห์
วิธีการสกัดทองคำจากน้ำทะเลขึ้นอยู่กับการใช้อนุภาคซัลไฟด์ซึ่งมีความสัมพันธ์กับทองคำสูง เมื่อน้ำทะเลไหลผ่านอนุภาคเหล่านี้ เชื่อกันว่าทองคำจะเกาะติดกับพื้นผิวของซัลไฟด์ นอกจากนี้ ยังมีการเสนอปรอทเป็นวัสดุในการสกัดทองคำจากน้ำทะเลอีกด้วย
แม้จะมีความพยายามหลายครั้งในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล แต่ก็มีเพียงกรณีที่ทราบกันดีว่าได้รับโลหะนี้ในปริมาณที่มีนัยสำคัญ เนื่องมาจากการทำงานอย่างกว้างขวางที่โรงงานสกัดโบรมีนในนอร์ธแคโรไลนา บริษัทเอทิล ดาว เคมิคอล กำลังตรวจสอบการสกัดโลหะอื่นๆ รวมถึงทองคำ จากการประมวลผลน้ำทะเล 15 ตัน สามารถกู้คืนทองคำได้ 0.09 มก. ซึ่งมีมูลค่าประมาณ 0.0001 ดอลลาร์ ปัจจุบัน จำนวนที่ไม่สำคัญนี้แสดงถึงทองคำทั้งหมดที่ถูกสกัดจากน้ำทะเล (Terry, 1964)
สารอื่นๆ ที่สกัดได้จากน้ำทะเล
นอกเหนือจากเกลือธรรมดา โบรมีน แมกนีเซียม และสารประกอบของมันแล้ว บางครั้งยังมีสารอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งที่สกัดได้จากน้ำทะเล โดยทั่วไปเป็นผลพลอยได้จากการผลิตเกลือหรือได้มาจากการไกล่เกลี่ยขั้นกลางของพืชหรือปลาบางชนิด
ไอโอดีนถูกค้นพบครั้งแรกในเถ้าสาหร่ายในปี พ.ศ. 2354 โดยชาวฝรั่งเศส Bernard Courtois เจ้าของโรงงานดินประสิว ในการค้นหาวัตถุดิบที่เหมาะสมสำหรับการผลิตอัลคาไล เขาจึงตัดสินใจใช้สาหร่ายเพื่อจุดประสงค์นี้ ขณะทำความสะอาดถังปฏิกิริยาที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่ร้อน เขาสังเกตเห็นการปล่อยไอสีม่วงออกจากเถ้าสาหร่าย ไอระเหยควบแน่นบนผนังของส่วนที่เย็นกว่าของภาชนะในรูปของผลึกคล้ายโลหะสีเข้ม (Armstrong, Miall, 1946) ปริมาณไอโอดีนของสาหร่ายบางชนิด โดยเฉพาะลามินาเรีย พบว่ามีค่าประมาณ 0.5% เมื่อใช้อากาศแห้ง ความเข้มข้นของไอโอดีนในน้ำทะเลมีค่าประมาณ 0.05 มก./ล. หรือประมาณ 0.000005% ดังนั้นในสาหร่ายประเภทนี้จึงมีความเข้มข้นของไอโอดีนถึง 100,000 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณไอโอดีนในน้ำทะเล
ไม่นานหลังจากการค้นพบของกูร์ตัวส์ ความสำคัญของไอโอดีนในทางการแพทย์ก็ได้รับการยอมรับ อุตสาหกรรมที่เข้มข้นเริ่มพัฒนา โดยเฉพาะอย่างยิ่งทางตอนเหนือของอังกฤษ เพื่อสกัดไอโอดีนจากสาหร่ายทะเล ในปี พ.ศ. 2389 มีโรงงานมากกว่า 12 แห่งในกลาสโกว์ที่สกัดไอโอดีนจากสาหร่ายทะเล อย่างไรก็ตาม การค้นพบไอโอดีนในแหล่งสะสมไนเตรตของชิลีทำให้การสกัดไอโอดีนจากสาหร่ายทะเลลดลง
ในเวลาเดียวกัน มีการสกัดโพแทสเซียมและเกลือโซเดียมจำนวนมากจากสาหร่ายทะเล เทคโนโลยีสำหรับกระบวนการนี้ยังไม่ได้รับการพัฒนาเป็นหลัก โดยทั่วไปแล้วจะทำการชะล้างสาหร่ายด้วยน้ำอย่างง่าย ๆ และการระเหยของสารละลายที่เกิดขึ้นในภายหลัง อีกวิธีหนึ่งที่พบบ่อยมากในการรับเกลือคือการเผาสาหร่ายและชะล้างขี้เถ้าด้วยน้ำ อันเป็นผลมาจากกระบวนการดั้งเดิมเหล่านี้ไอโอดีนได้รับในรูปแบบของสารประกอบ - โพแทสเซียมหรือโซเดียมไอโอไดด์ซึ่งเมื่อผสมกับกรดซัลฟิวริกและแมงกานีสไดออกไซด์จะลดลงเป็นธาตุไอโอดีน
ในประวัติศาสตร์ของการใช้สาหร่ายมีช่วงเวลาที่แตกต่างกันสามช่วง: ก) ช่วงแรก - เมื่อใช้สาหร่ายเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตอัลคาไล b) ช่วงที่สอง - เมื่อใช้ในการสกัดไอโอดีนและ c) ช่วงที่สาม - เมื่อสกัดโปแตชจากสาหร่าย อย่างไรก็ตาม แต่ละช่วงเวลาจบลงด้วยการสร้างวิธีการขั้นสูงเพิ่มเติมในการรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้จากวัตถุดิบราคาถูกที่ขุดบนบก ปัจจุบันสาหร่ายถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตโซเดียมอัลจิเนต ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ใช้เป็นสารสร้างเจลาตินและอิมัลชันในการผลิตอาหาร องค์กรขนาดใหญ่ที่แปรรูปสาหร่ายทะเลเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตสารประกอบเคมีดังกล่าวตั้งอยู่บนชายฝั่งทางตอนใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนีย ในหลายส่วนของโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคตะวันออก สาหร่ายทะเลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอาหาร ในบางประเทศชายฝั่งทะเลพวกมันถูกใช้เป็นปุ๋ย
การสกัดสารประกอบแร่ระหว่างการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้รับความสนใจจาก เอาใจใส่เป็นพิเศษปัญหาการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ตามกฎแล้วความเข้มข้นของเกลือในน้ำเสียในกรณีนี้จะสูงกว่าปริมาณเกลือเหล่านี้ในน้ำทะเลดั้งเดิมหลายเท่า ในระหว่างการสกัดสารประกอบแร่จากน้ำเกลือดังกล่าว ได้รับผลลัพธ์ที่น่ายินดีอย่างมาก ซึ่งหมายถึงการลดต้นทุนการสูบน้ำเข้าโรงงานแปรรูปด้วยค่อนข้าง อุณหภูมิสูงน้ำเกลือและมีความเข้มข้นสูงกว่าประมาณ 4 เท่า
หากกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลพิสูจน์ได้ว่าคุ้มค่า ปริมาณสารประกอบแร่ที่สามารถสกัดได้จากน้ำเสียจะมากกว่าข้อกำหนดที่คาดไว้หลายเท่า ตัวอย่างเช่น สมมติว่าในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ประชากรบริเวณชายฝั่งจะมีจำนวนประมาณ 100 ล้านคน ซึ่งจะใช้น้ำเฉลี่ย 100,000 แกลลอนต่อหัวต่อปีเพื่อวัตถุประสงค์ในครัวเรือนและอุตสาหกรรม อัตราการบริโภคนี้อาจสูงถึงประมาณ 1,013 แกลลอนหรือ 10 ลูกบาศก์เมตรในที่สุด ไมล์ น้ำต่อปี หากปริมาณน้ำนี้มาจากมหาสมุทรและประสิทธิภาพในการสกัดน้ำจืดอยู่ที่ 25% โซเดียมคลอไรด์ 6.4 พันล้านตัน แมกนีเซียม 240 ล้านตัน กำมะถัน 160 ล้านตัน โบรอน 800,000 ตัน โบรอน 2 พันตัน อลูมิเนียม, แมงกานีส 400 ตัน, ทองแดง 560 ตัน, ยูเรเนียม 560 ตัน, โมลิบดีนัม 2,000 ตัน, เงิน 40 ตัน และทองคำประมาณ 1 ตัน เราจะสมมติว่าเป็นการทำกำไรเชิงเศรษฐกิจที่จะสกัดเพียง 10% ของปริมาณเหล่านี้ และประชากรที่ดำเนินการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลนั้นสามารถบริโภคส่วนประกอบแร่เหล่านี้ได้ จากนั้นจึงพิจารณาจากข้อมูลทางสถิติที่นำเสนอในตาราง 3 เราสามารถสรุปได้ว่าอัตราการสกัดโมลิบดีนัม โบรอน และโบรมีนจะสอดคล้องกับการบริโภค ในขณะที่การผลิตสารประกอบแร่อื่นๆ จะเกินความจำเป็นในการใช้สารเหล่านี้อย่างมาก แน่นอนว่าไม่จำเป็นต้องสกัดเกลือทั้งหมดออก ขอแนะนำให้ซื้อเฉพาะเกลือที่ขายเท่านั้น ไม่ว่าในกรณีใด เนื่องจากปัญหาทางเทคนิค จึงไม่น่าเป็นไปได้ที่การสกัดองค์ประกอบใดๆ ที่มีความเข้มข้นในน้ำทะเลต่ำกว่าโบรอนทางอุตสาหกรรมกำลังดำเนินการอยู่ อย่างไรก็ตาม ข้อควรพิจารณาต่อไปนี้สมควรได้รับความสนใจ หากเป็นไปได้ที่จะสกัดยูเรเนียมและทอเรียมจากน้ำทะเล การใช้องค์ประกอบเหล่านี้ในเครื่องปฏิกรณ์แบบพ่อแม่พันธุ์จะทำให้เกิดพลังงานความร้อนที่จำเป็นในการใช้งานโรงงานแปลงสภาพเพื่อผลิตน้ำจืด
| องค์ประกอบ | ประจำปี ผลิตภัณฑ์ที |
การผลิตต่อหัว ประชากรทั้งหมดด้วย หมายเลขของมันคือ 10 8 คน, t/ปี |
ทันสมัย การบริโภค ในสหรัฐอเมริกาต่อหัว ประชากร, ที/ปี |
ทัศนคติ การผลิต เพื่อการบริโภค |
| โซเดียมคลอไรด์ | 64*10 8 | 64 | 0,145 | 440 |
| แมกนีเซียม | 2,4*10 8 | 2,4 | 25*10 -4 | 10000 |
| กำมะถัน | 1,6*10 8 | 1,6 | 0,033 | 50 |
| โพแทสเซียม | 68*10 6 | 0,68 | 0,010 | 68 |
| โบรมีน | 1,2*10 6 | 0,012 | 4,7*10 -4 | 25 |
| บ | 0,8*10 6 | 0,008 | 5,5*10 -4 | 15 |
| อลูมิเนียม | 2000 | 2*10 -5 | 0,013 | 0,001 |
| แมงกานีส | 400 | 4*10 -6 | 0,0033 | 0,001 |
| ทองแดง | 560 | 7*10 -6 | 0,0067 | 0,001 |
| ดาวยูเรนัส | 560 | 5*10 -6 | 1,4*10 -4 | 0,04 |
| โมลิบดีนัม | 2000 | 2*10 -5 | 8,3*10 -5 | 24 |
| เงิน | 40 | 6*10 -7 | 3,0*10 -5 | 0,02 |
| นิกเกิล | 400 | 4*10 -6 | 0,001 | 0,004 |
| ทอง | 1 | 2*10 -9 | 5,0*10 -6 | 0,0004 |
ขณะนี้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดใหญ่ได้ถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถให้พลังงานความร้อนและไฟฟ้าแก่โรงแยกเกลือออกจากทะเล (Hammond, 1962) ประมาณการว่าต้นทุนการผลิตน้ำจืดอยู่ที่ประมาณ 0.15 ดอลลาร์ต่อ 1,000 แกลลอน ซึ่งเปรียบเทียบได้ดีกับต้นทุนน้ำที่ใช้ ในการเกษตรในเมืองหรือเพื่อการชลประทานในบางพื้นที่ โรงงานเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่สามารถผลิตน้ำจืดได้ประมาณ 109 แกลลอนต่อวัน จำนวนนี้ควรจะเพียงพอที่จะสนองความต้องการภายในประเทศและเศรษฐกิจของเมืองที่มีประชากร 4 ล้านคนหรือเพื่อการชลประทานพืชผลที่มีพื้นที่ 500 ตารางเมตร ไมล์ อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่จะคาดหวังว่าพืชชนิดนี้จะกลายเป็นแหล่งน้ำจืดที่สำคัญในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับการบริโภคส่วนประกอบแร่ของน้ำทะเลในอนาคตและลักษณะของการเปลี่ยนแปลงราคาและต้นทุนอื่น ๆ ก็ยังไม่เพียงพอเช่นกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือการคำนวณทางสถิติที่วางไว้ในตาราง 3 มีคุณค่าทางทฤษฎีเท่านั้น
ในปีพ.ศ. 2409 สมาชิกของ French Academy of Sciences ค้นพบการมีอยู่ของทองคำจำนวนเล็กน้อยในน้ำทะเล และต่อมาในปี พ.ศ. 2429 มีรายงานว่าปริมาณทองคำในน้ำในช่องแคบอังกฤษสูงถึง 65 มก. ต่อน้ำ 1 ตัน
นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนชื่อดัง Arrhenius ประเมินปริมาณทองคำนี้ไว้ที่ 8 พันล้านตัน หลายคนรู้เกี่ยวกับสมบัติล้ำค่านี้ เกี่ยวกับทองคำที่มีอยู่ในรูปของสิ่งเจือปนขนาดเล็กในน้ำทะเล แนวคิดนี้น่าสนใจมาก - เพียงแค่ดึงทองคำนี้ออกจากทะเล และไม่สกัดมันด้วยการทำงานหนักเหมือนเช่นเคย
ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษ มีความพยายามเกิดขึ้นในอังกฤษและสหรัฐอเมริกาเพื่อสกัดทองคำจากทะเลในระดับอุตสาหกรรม ในปี 1908 บริษัทร่วมทุนภายใต้การนำของ William Ramsay ได้พยายามแก้ไขปัญหานี้ สิทธิบัตรในการสกัดทองคำจากน้ำทะเลก็มีมากมายในไม่ช้า ไม่มีข่าวความสำเร็จใดๆ ความพยายามทั้งหมดต้องหยุดชะงักลงเนื่องจากมีปริมาณทองคำต่ำมาก และมีเกลือประกอบอยู่มากมาย ไม่มีวิธีการทางอุตสาหกรรมใดที่จะยอมให้แยกทองคำออกจากสารที่มาพร้อมกันได้ กล่าวคือ เพิ่มคุณค่าและสกัดออกมา
ฮาเบอร์ นักเคมีกายภาพ ซึ่งประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนไนโตรเจนจากอากาศเป็นแอมโมเนีย บัดนี้ต้องการกล้าที่จะลองสกัดทองคำจากทะเล
เมื่อต้นปี พ.ศ. 2463 ฮาเบอร์ได้ประกาศเรื่องนี้กับผู้ร่วมงานที่ใกล้ชิดที่สุดของเขา มีการเตรียมการอย่างเป็นความลับสำหรับภารกิจอันยิ่งใหญ่นี้ ซึ่งคนทั้งโลกไม่ควรรู้ เป็นเวลากว่าสามปีจนถึงฤดูร้อนปี 1923 ฮาเบอร์และเพื่อนร่วมงานใช้เวลาค้นหาปัญหาเร่งด่วนที่สุด: เพื่อระบุความเข้มข้นของทองคำในทะเลอย่างแม่นยำในเชิงวิเคราะห์ และเพื่อยืนยันข้อมูลเหล่านี้ทางสถิติ ปริมาณทองคำกลับกลายเป็นว่าต่ำอย่างไม่น่าเชื่อ เมื่อ 50 ปีก่อน ในปี พ.ศ. 2415 ชาวอังกฤษ Sonstadt ได้วิเคราะห์น้ำทะเลจากอ่าวไอล์ออฟแมนเป็นครั้งแรก และพบว่ามีทองคำสูงสุด 60 มก. ต่อตัน ซึ่งก็คือต่อลูกบาศก์เมตร นักวิจัยคนอื่นๆ เชื่อว่าค่านี้ถูกประเมินสูงเกินไป ข้อมูลอยู่ระหว่าง 2 ถึง 65 มก. เห็นได้ชัดว่าพวกมันขึ้นอยู่กับว่าเก็บตัวอย่างจากที่ไหนในมหาสมุทรโลก
การพัฒนาวิธีการกำหนดปริมาณทองคำต้องใช้ความพยายามไม่น้อย เพื่อจุดประสงค์นี้ ฮาเบอร์เสนอวิธีการวิเคราะห์ระดับจุลภาค ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ทำให้สามารถจับทองคำในปริมาณที่น้อยมากได้ เขาใช้ประโยชน์จากความสามารถของตะกั่วปริมาณเล็กน้อยที่ตกตะกอนจากสารละลายในรูปของซัลไฟด์ เพื่อกักเก็บทองคำทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำทะเลในระหว่างการตกตะกอน หลังจากแยกตะกอนออกแล้ว ก็กลับคืนสภาพเดิมและหลอมละลายเป็นเม็ดตะกั่ว ซึ่งมีทองคำและบางทีอาจเป็นเงิน ตะกั่วถูกกำจัดออกโดยการเผา และไมโครเรซิดิวถูกหลอมรวมกับบอแรกซ์ เม็ดทองคำยังคงอยู่ในการละลาย ซึ่งสามารถกำหนดขนาดได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ จากปริมาตรของลูกบอลและความหนาแน่นของทองคำที่ทราบ มวลของมันจะถูกกำหนด
กระบวนการวิเคราะห์นี้จะทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับทางเลือกการผลิตในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล ฮาเบอร์จินตนาการถึงการส่งน้ำทะเลผ่านตัวกรองขั้นต้นแบบหยาบ จากนั้นหลังจากเติมสารตกตะกอนแล้ว ก็ดูดมันผ่านตัวกรองทรายละเอียด ปฏิบัติการทั้งหมดนี้และต่อมาจะต้องดำเนินการในทะเลเปิด
หลังจากทำงานเกี่ยวกับปัญหาทองคำมาสามปี ฮาเบอร์ก็เชื่อในงานของเขา: หากคุณเชื่อการวิเคราะห์ของเขา น้ำทะเลจะมีทองคำโดยเฉลี่ย 5 ถึง 10 มก. ต่อลูกบาศก์เมตร จำเป็นต้องปรับปรุงบริษัทเดินเรือในสายฮัมบูร์ก-อเมริกาให้ทันสมัย: กระบวนการสกัดทองคำจะทำกำไรได้หรือไม่หากต้องแปรรูปน้ำปริมาณมากบนเรือ? ผลลัพธ์ที่ได้เป็นที่น่าพอใจ: การขุดทองคำสองสามมิลลิกรัมต่อน้ำทะเลหนึ่งตันจะครอบคลุมต้นทุนการผลิต และหากเกินกว่านี้ 1 หรือ 2 มิลลิกรัมก็จะทำกำไรได้ การดำเนินโครงการนี้ได้รับความเห็นชอบว่าจะได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากข้อกังวลต่างๆ เช่น Silver and Gold Isolation Enterprise ในแฟรงก์เฟิร์ต อัม ไมน์ และ Metals Bank Gaber สามารถสร้างห้องปฏิบัติการทดลองลอยน้ำของตัวเองได้ เขาต้องการเดินทางรอบมหาสมุทรโลกอย่างเป็นระบบเพื่อสำรวจว่าทองคำอยู่ที่ไหนมากที่สุด
บนเรือปืน Meteor ที่สร้างขึ้นใหม่ ซึ่งเหลือเพียงตัวเรือเท่านั้นและถูกดัดแปลงเป็น "เรือวิจัยสมุทรศาสตร์" ผู้แสวงหาทองคำออกสู่ทะเลในเดือนเมษายน พ.ศ. 2468 พวกเขามีกำหนดเดินทางกลับในต้นเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2470 คณะสำรวจได้หมุนเวียนไปมาระหว่างชายฝั่งอเมริกาและแอฟริกา โดยเก็บตัวอย่างน้ำมากกว่า 5,000 ตัวอย่าง ซึ่งถูกส่งในภาชนะปิดผนึกพิเศษไปยังสถาบันในกรุงเบอร์ลิน-ดาห์เลม ได้รับตัวอย่างอีกหลายร้อยตัวอย่างจากเรือลำอื่นจากอ่าวซานฟรานซิสโกและจากชายฝั่งกรีนแลนด์และไอซ์แลนด์
ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2469 ในรายงาน "ทองคำในน้ำทะเล" ฟริตซ์ ฮาเบอร์ได้เปิดเผยความลับเป็นครั้งแรกและรายงานถึงโอกาสในการได้รับทองคำจากน้ำทะเล ความสมดุลที่เขานำเสนอนั้นทำลายล้าง: “ จะไม่มีทองคำ».
ผลการทดสอบครั้งแรกกลายเป็น...ไม่ถูกต้อง ข้อผิดพลาดด้านระเบียบวิธีพุ่งเข้ามาโดยตรวจไม่พบในทันที ซึ่งส่งผลให้มีปริมาณทองคำที่ประเมินไว้สูงเกินไป มีศรัทธามากเกินไปในศิลปะการทดสอบทางเคมีแบบคลาสสิก ในตอนแรกยังไม่มีทักษะในการแยกทองคำและเงินในปริมาณเล็กน้อย ส่งผลให้เกิดการแยกทองคำที่มีเงิน
ศาสตราจารย์ฮาเบอร์ใช้เวลานานในการค้นหาแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่สำคัญที่สุดและกำจัดสาเหตุเหล่านั้น ในที่สุด ด้วยความช่วยเหลือของวิธีการที่ได้รับการปรับปรุง เขาจึงสามารถระบุทองคำได้แม้แต่หนึ่งในล้านของมิลลิกรัม (10 -9 กรัม) ได้อย่างน่าเชื่อถือ ความเป็นไปได้ของการแนะนำทองคำในปริมาณเล็กน้อยจากภายนอกไม่ได้ถูกนำมาพิจารณาเลย ทองคำในรูปของร่องรอยมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง: ในรีเอเจนต์, ภาชนะ, จาน นี่เป็นปริมาณเล็กน้อย แต่ก็เพียงพอที่จะบิดเบือนผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ระดับจุลภาคและนำไปสู่ค่าที่สูงเกินจริง
เป็นผลให้แทนที่จะเป็นทองคำ 5-10 มก. ในน้ำทะเลหนึ่งลูกบาศก์เมตร Haber พบเพียงหนึ่งในพันส่วน: โดยเฉลี่ยจาก 0.005 ถึง 0.01 มก. นอกชายฝั่งกรีนแลนด์เท่านั้นที่มีปริมาณทองคำเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 0.05 มก./ลบ.ม. อย่างไรก็ตาม ทองคำที่มีความเข้มข้นนี้สามารถพบได้เฉพาะในน้ำที่ได้หลังจากที่น้ำแข็งละลายแล้วเท่านั้น ฮาเบอร์ยังได้สำรวจแม่น้ำไรน์ที่มีทองคำอยู่ด้วย เขาคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อร้อยปีก่อน ดินแดนบาเดนขุดทองคำจากเหมืองในแม่น้ำสายนี้เพื่อผลิตเหรียญกษาปณ์ ฮาเบอร์พบทองคำเฉลี่ย 0.005 มก. ต่อน้ำลูกบาศก์เมตร จากมุมมองทางเศรษฐกิจและการผลิต ทองไรน์ไม่ได้แสดงถึงสิ่งที่น่าสนใจใดๆ เลย แน่นอนว่าทองคำเกือบ 200 กิโลกรัมที่ละลายในน้ำมากกว่า 63 พันล้านลูกบาศก์เมตร ลอยไปกับน้ำในแม่น้ำไรน์ทุกปี ทองคำมีความเข้มข้น (1-3) * 10 -12 นั่นคือทองคำ 3 ส่วนต่อน้ำในแม่น้ำ 1,000,000,000,000 ส่วน ฮาเบอร์ไม่เห็นความเป็นไปได้ของการแปรรูปทองคำจำนวนเล็กน้อยเช่นนี้อย่างคุ้มค่า นักวิทยาศาสตร์ผู้ผิดหวังคนนี้เชื่อว่าบางทีบางแห่งในมหาสมุทรอาจมีช่องว่างซึ่งพบโลหะมีตระกูลในระดับความเข้มข้นที่เหมาะสมต่อการใช้ในอุตสาหกรรม Gaber ลาออกเอง: “ ฉันปฏิเสธที่จะมองหาเข็มที่น่าสงสัยในกองหญ้า».
แม้จะมีความพยายามหลายครั้งในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล แต่ก็มีกรณีเดียวเท่านั้นที่ทราบกันดีว่าได้รับโลหะนี้ในปริมาณที่ประเมินค่าได้ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับโรงงานสกัดโบรมีนในนอร์ทแคโรไลนา ได้มีการดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับการสกัดโลหะอื่นๆ รวมถึงทองคำด้วย จากการประมวลผลน้ำทะเล 15 ตัน สามารถสกัดทองคำได้ 0.09 มก. ซึ่งมีมูลค่าประมาณ 0.0001 ดอลลาร์ ปัจจุบัน จำนวนที่ไม่สำคัญนี้คิดเป็นทองคำทั้งหมดที่สกัดได้จากน้ำทะเล
แร่ปรอทจากการขุดทอง
เอ็น.วี. เพิร์ตซอฟ, 3. ป. Ulberg, L. G. Iarochko, P. I. Gvoedyak, S 3 1 yu4M lYa
"ผู้สมัคร Zh Tumansky (7l)
สถาบันเคมีคอลลอยด์และเคมีน้ำ (5Y) วิธีการสกัดทองคำจากน้ำ
สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเคมีคอลลอยด์และสามารถนำไปใช้ในการทำให้การกระจายตัวของน้ำและน้ำเสียบริสุทธิ์จากสารแขวนลอย รวมถึงทองคำที่มีการกระจายตัวสูง ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ทองคำและเครื่องประดับ และกิจการโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กอื่นๆ
มีวิธีการที่ทราบกันดีอยู่แล้วในการสกัดทองคำออกจากหินโดยใช้แบคทีเรีย ซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าพวกมันถ่ายโอนทองคำไปเป็นสารละลาย จากนั้นจึงกำจัดออกโดยวิธีแลกเปลี่ยนไอออน O)
อย่างไรก็ตาม จุลินทรีย์สกัดทองคำที่อยู่ในอนุภาคหินและเพาะเลี้ยงบนพื้นผิวไปพร้อม ๆ กัน หากไม่มีอย่างหลังการใช้พวกมันเพื่อสกัดเช่นทองคำคอลลอยด์จากสารละลายจะไม่ทำให้เกิดผลใด ๆ ผลที่ตามมาคือ ความเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้วิธีการแก้ปัญหาที่เจือจางมาก วิธีการนี้ยังมีความเฉพาะเจาะจง ซับซ้อน และใช้เวลานานอีกด้วย
นอกจากนี้ยังมีวิธีการที่รู้จักกันดีในการบำบัดของเสียและน้ำล้างซึ่งประกอบด้วยการกรองผ่านคอลัมน์แลกเปลี่ยนไอออนซึ่งขึ้นอยู่กับกระบวนการตรึงไอออนของโลหะหรือสารประกอบโลหะในรูปแบบไอออนิกซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นดิงก้าทองแดงหรือมีราคาแพงกว่า เช่น ทองคำ โดยมีอนุภาคแลกเปลี่ยนไอออน (2)
อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้กักเก็บอนุภาคโลหะที่กระจายตัวสูง รวมถึง ทองคำซึ่งมีการกระจายตัวคือ 200-300A เมื่อสารละลายที่มีทองคำอยู่ในสถานะไอออนิกที่มีความเข้มข้น 0.03 r/ë (ในรูปของไดยานูเรต) และทองคำคอลลอยด์ 0.03 กรัม/ลิตร ถูกส่งผ่านตัวแลกเปลี่ยนไอออน ทองคำในสถานะไอออนิกน้อยกว่า 0.001 กรัม/ลิตร l ยังคงอยู่ในสารละลาย ในขณะที่ปริมาณของทองคำคอลลอยด์เปลี่ยนแปลงไป 10-12F ในการชะล้าง
3และน้ำเสียจากโรงงานจิวเวลรี่และอุตสาหกรรมอื่นๆยังคงอยู่
ทองคำคอลลอยด์ 15 มก./ลิตร ซึ่งไม่สามารถกำจัดออกได้ด้วยวิธีการที่มีอยู่ เทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนไอออนจำเป็นต้องมีขั้นตอนการฟื้นฟูซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เกลือ กรด และด่างในปริมาณที่มีนัยสำคัญ รวมถึงน้ำสะอาดที่เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เปอร์เซ็นต์การฟื้นตัวของทองคำคอลลอยด์คือ 10-143 และทองคำไอออนิก
วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์คือเพื่อเพิ่มระดับการสกัดทองคำจากน้ำ
เป้าหมายนี้บรรลุได้โดยการนำยีสต์สกุล Saccharomyces หรือ Candida เข้าไปในน้ำที่มีทองคำในสถานะคอลลอยด์ หรือ Rodotoru1a หรือแบคทีเรีย Escher i chi ส่วนผสมจะถูกเก็บไว้ประมาณ 5-45 นาที โดยควรแยกเฟสกระจายออกและนำทองคำกลับคืนมา แนะนำให้ใส่จุลินทรีย์ในปริมาณ 106-10 เซลล์/มล. ต่อทองคำ 1 มก./มล.
วิธีการดำเนินการดังต่อไปนี้: 30
พวกเขาใช้วัฒนธรรมที่รู้จักกันดีและใช้ในเทคโนโลยีจุลินทรีย์ - ยีสต์ Sa ccha romyces หรือ Candida หรือ Rodotorula หรือ
เอสเคริเคีย จาก 11.
เพาะเลี้ยงยีสต์เป็นเวลา 24 ชั่วโมงบนวุ้นสาโท และเพาะเลี้ยงแบคทีเรียบนวุ้นเนื้อเปปโตน แล้วล้างออกด้วยสารละลายทางสรีรวิทยา (NaC 10 4mol/l)
b" 8 บนเครื่องวัดเนฟีโลมิเตอร์ FZK-56, คิวเวตต์ 3.055 และตัวกรองแสง 6 ถูกนำเข้าไปในสารละลายที่เป็นน้ำของทองคำที่มีความเข้มข้น 0.030.24 มก./มล. บ่มสำหรับ
เป็นเวลา 5-45 นาที จากนั้นระยะการกระจายตัวจะถูกแยกออกโดยการปั่นเหวี่ยงหรือการเก็บกักด้วยไฟฟ้า และนำทองคำกลับคืนมา เช่น โดยการเผามวลที่ได้ ปริมาณทองคำจะถูกกำหนดโดย เครื่องวัดสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV โดยใช้เส้นโค้งการสอบเทียบ
เวลาที่เหมาะสมจะแตกต่างกันไป ประเภทต่างๆจุลินทรีย์ เช่น Saccharomyces vini u Candida ,util!s 15 นาที, Rodotorulà glutinis—
30 นาที และสำหรับแบคทีเรีย Escherichia
coli - 45 นาที นอกจากนี้ ความสามารถของจุลินทรีย์ในการรวมตัวกับทองคำขึ้นอยู่กับอายุของการเพาะเลี้ยง ° ตัวอย่างเช่น สำหรับการเพาะเลี้ยง 4 วัน เวลาสัมผัสที่ต้องการจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการเพาะเลี้ยง 2 วัน
ตัวอย่างที่ 1. น้ำเสียจากโรงงานจิวเวลรี่ที่มีทองคำคอลลอยด์ที่มีความเข้มข้นจำนวน 50 มล
0.03 มก./มล. เพิ่มสารแขวนลอยการเพาะเลี้ยง Saccharomyces vini 50.มล. ที่ความเข้มข้น 3 ° 1 0 เซลล์/มล. เวลาติดต่อ 30 นาที มวลที่ได้จะถูกปั่นแยกเป็นเวลา 5 นาทีที่
5,000 รอบต่อนาที แยกน้ำ เนื้อหาทองคำในช่วงหลังคือ
0.001 มก./มล. ในขณะเดียวกันก็แยกออก
ทองหนัก 1.40 กก.
ตัวอย่างที่ 2 หากต้องการการกระจายตัวของน้ำที่มีทองคำคอลลอยด์ 0.24 มก./มล. ในปริมาณ 50 มล. ให้เติมสารแขวนลอยของการเพาะเลี้ยง Saccharomyces vlni จำนวน 50 มล. ที่มีความเข้มข้น 3.108 เซลล์/มล. เวลาในการสัมผัสคือ 45 นาที สารแขวนลอยจะถูกส่งผ่าน เซลล์กักเก็บไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยห้องทำงานส่วนกลางและห้องอิเล็กโทรดสองห้องที่แยกออกจากห้องทำงานด้วยเยื่อกระดาษแก้ว
ห้องกลางของเซลล์เต็มไปด้วยซิลิกาเจลแบบเม็ด สนามไฟฟ้า 50 V/cm ถูกสร้างขึ้นในห้องทำงานที่อัตราการไหล 1.5 มล./นาที ตาม
การใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV จะเกิดการสกัดทองคำที่กระจายตัวอย่างสมบูรณ์ (การกักเก็บซิลิกาเจล) ตารางนำเสนอข้อมูลเปรียบเทียบระดับการสกัดทองคำจากน้ำโดยใช้วิธีที่เสนอและเป็นที่รู้จัก
วิธีการนี้ทำให้สามารถสกัดทองคำที่มีการกระจายตัวสูงจากสารละลายที่เป็นน้ำและน้ำเสียได้เกือบทั้งหมด (98-993)
การใช้วิธีการที่นำเสนอกับเส้นใยเครื่องประดับเพียงเส้นเดียวจะช่วยให้คุณได้รับผลทางเศรษฐกิจที่คาดหวังที่ 50-60,000 รูเบิล ต่อปี 948897
S C5 ถึง c5 b- โอ
I5 x bx หรือ x
C1 โอเค
ซีพี ซีดี ซีดี o o
° ° มม ม ม ม ฉัน
คุณ () x ส
แอลเอ ตาราง o o o o
° ° o o o
SL CA o o o bb\ SS\ o o o o yu
โอ โอ โม โอ โอ
เรียบเรียงโดย G. Lebedeva
บรรณาธิการ M. Tovtin บรรณาธิการด้านเทคนิค M. Nagy Corrector G. Reshetnik
สั่งซื้อ5688/1
การหมุนเวียน 981 รับประกัน
วนิอิพี คณะกรรมการของรัฐสหภาพโซเวียตเพื่อการประดิษฐ์และการค้นพบ
113035, มอสโก, N-35, เขื่อน Raushskaya, สาขา 4/5 ของ PPP "สิทธิบัตร", Uzhgorod, st. โปรเยกต์นายา, 4
สูตรของการประดิษฐ์นี้ใส่ลงในน้ำในปริมาณ 10 1O เซลล์/มล. ต่อทองคำ 1 มก./มล.
1.วิธีการสกัดทองคำออกจากน้ำ 3.วิธีการตามข้อเรียกร้อง 1 และ 2 เกี่ยวกับของเหลวโดยมีลักษณะเฉพาะเพื่อเพิ่มระดับการสกัดโดยจุลินทรีย์น้ำจะถูกเก็บไว้ในกระแสน้ำจะถูกแนะนำลงไปในน้ำล่วงหน้า - เราใช้เวลา 5-45 นาที ยีสต์สกุล Saccharomyces หรือ Sap- แหล่งข้อมูล Dida หรือ Rodotorula หรือแบคทีเรียที่นำมาพิจารณาในระหว่างการตรวจ