يُعدُّ الذهب من أثمن المعادن في العالم وأشدها جذبًا لاهتمام البشر على مرّ العصور. يتميّز ببريقه الأصفر الخلّاب وقيمته المادية العالية التي جعلته رمزًا للثراء والسلطة.
لكن هل تساءلت يومًا كيف يتم استخراج معدن الذهب من باطن الأرض؟ في هذا المقال سنأخذك في جولة شاملة للتعرّف على طرق تعدين الذهب والحصول عليه، من أولى مراحل البحث والتنقيب وصولًا إلى استخراج الذهب وتنقيته.
سنستعرض أيضًا بعض المعلومات التاريخية والحديثة حول إنتاج الذهب وتأثير عمليات استخراجه، مع ذكر أهم الدول التي تنتجه في العالم اليوم.
العثور على مواقع الذهب (التنقيب الأولي)
قبل الخوض في طرق استخراج الذهب، لا بد من فهم كيفية العثور على خام الذهب في الطبيعة. يوجد الذهب عادةً على هيئة عروق في الصخور الصلبة (خاصة الكوارتز) أو مختلطًا بالرمال والحصى في قيعان الأنهار (الذهب الغريني).
تبدأ رحلة استخراج الذهب بمرحلة التنقيب لتحديد أماكن تواجد الخام الغني بالذهب، وذلك عبر خطوات متعددة تشمل:
- دراسات جيولوجية: يقوم الجيولوجيون بتحليل التكوينات الصخرية والتربة بحثًا عن مؤشرات على وجود الذهب، مثل تواجد معادن معينة (كالنحاس أو الرصاص) التي قد تشير إلى عروق ذهب مصاحبة.
- أجهزة الكشف والتنقيب: يستخدم الباحثون أجهزة كشف المعادن الحديثة والمسوح الجيوفيزيائية لرصد إشارات المعادن الثمينة تحت الأرض. تساعد هذه الأجهزة على تحديد مواقع محتملة تحتوي الذهب على أعماق تصل لعدة أمتار.
- أخذ عينات وفحصها: يتم حفر خنادق أو آبار استكشافية وأخذ عينات من الصخور والتربة لتحليلها في المختبر والتأكد من وجود نسب مجدية من الذهب قبل الاستثمار في استخراج كميّات كبيرة.
بعد تحديد موقع واعد وغني بخام الذهب، تبدأ مراحل تعدين الذهب واستخراجه عمليًا.
طرق تعدين الذهب (استخراج الخام من الأرض)
تعتمد طريقة التعدين المناسبة على نوع ترسّبات الذهب ومدى عمقها وحجمها. فيما يلي أبرز طرق تعدين الذهب المستخدمة لاستخراج خام الذهب من باطن الأرض:
- التعدين السطحي (Open-Pit Mining): تستخدم هذه الطريقة عندما يكون خام الذهب قريبًا من سطح الأرض. تتم إزالة طبقات التربة والصخور السطحية بواسطة الآليات الثقيلة لحفر حفرة كبيرة مفتوحة والوصول إلى الطبقات الحاملة للذهب. تمتاز هذه الطريقة بإمكانية استخراج كميات ضخمة من الخام بكفاءة عالية، لكنها تؤدي إلى تغيير معالم الأرض بشكل كبير.
- التعدين تحت الأرض (Underground Mining): تُستخدم هذه الطريقة للترسّبات العميقة تحت سطح الأرض والتي لا يمكن الوصول إليها بالتعدين السطحي. يقوم العمال بحفر أنفاق وممرات تحت الأرض للوصول إلى عروق الذهب العميقة. تُعد هذه الطريقة أكثر تعقيدًا وخطورة من الحفر السطحي، إذ تتطلب دعائم لتأمين الأنفاق وتهوية مناسبة للعمال، ولكنها تسمح باستخراج الخام من أعماق كبيرة.
- التعدين الغريني (Placer Mining): هو تعدين الذهب من الرواسب الرملية والحصوية (مثل رواسب الأنهار والجداول). من أقدم أساليب تعدين الذهب، ويشمل استخدام أدوات بسيطة نسبيًا: الغسل بالماء في الأحواض (Panning) حيث يتم غسل الرمل والحصى في وعاء واسع وتحريكها دائريًا لفصل الذهب الثقيل عن المواد الأخف وزنًا، بالإضافة إلى استخدام أحواض الجرف والسدود المائية (sluicing) والمضخات لاستخراج الذهب الموجود في قيعان الأنهار. هذه الطريقة مناسبة للذهب الذي تآكل من العروق وانتقل بفعل المياه إلى الوديان وضفاف الأنهار.
- التعدين بجرف قاع الأنهار (Dredging): في بعض الأنهار الغنية بالذهب، تُستخدم جرافات آلية أو سفن مزودة بمضخات لشفط كميات كبيرة من رمال القاع وحصى النهر ومعالجتها بحثًا عن الذهب. هذه الطريقة نسخة حديثة من التعدين الغريني وتسمح بمعالجة حجم أكبر من الرواسب بسرعة.
ملحوظة: مهما كانت طريقة التعدين المتبعة، فإن الخطوة التالية بعد استخراج الخام هي نقله إلى منشآت المعالجة لاستخراج الذهب الخالص من خاماته المختلطة بالصخور والمعادن الأخرى.
سنستعرض ذلك في القسم التالي.
طرق استخلاص الذهب من الخام
بعد الحصول على خام الذهب الناتج من عمليات التعدين، تأتي المرحلة الأكثر أهمية وهي استخلاص معدن الذهب وتنقيته من الشوائب والمعادن الأخرى المختلطة به.
هناك عدة تقنيات استخلاص تستخدم على نطاق واسع حسب طبيعة الخام وتركيز الذهب فيه، من أهمها:
- الفصل بالجاذبية (Gravity Separation): تعتمد هذه الطريقة على الكثافة العالية للذهب (حوالي 19 ضعف كثافة الماء) لفصله عن الصخور والمعادن الأخف وزنًا. يتم طحن الخام أولًا إلى جسيمات صغيرة، ثم يوضع المطحون في أجهزة خاصة مثل طاولات الهز أو المزلق الحلزوني. تقوم طاولة الاهتزاز بتسريع فصل الذهب؛ حيث تستقر جزيئات الذهب الثقيلة في القاع بينما تبقى الشوائب الأخف في الأعلى. بهذه الطريقة يمكن جمع مركزات غنية بالذهب. تعتبر تقنية الفصل بالجاذبية بسيطة وقليلة التكلفة، وتستخدم غالبًا للخام ذي الحبيبات الذهبية الكبيرة نسبيًا أو في المناجم الصغيرة.
- الدمج بالزئبق (Mercury Amalgamation): وهي طريقة تقليدية كان يُعتمد عليها تاريخيًا ولا تزال تُستخدم على نطاق محدود لدى عمال المناجم الحرفيين. يقوم الزئبق السائل بالالتصاق بجزيئات الذهب مكوّنًا ملغمًا (سبيكة) من الذهب والزئبق. بعد خلط الزئبق بالخامة المطحونة، يُفصل الملغم ثم يُسخَّن لتبخير الزئبق (وهو معدن ذو درجة تبخر منخفضة) ويبقى الذهب الخام. تمتاز هذه الطريقة بسهولتها، لكنها شديدة الخطورة ومضرة بالصحة والبيئة؛ فالزئبق معدن سام يتبخر ويلوث الهواء والمياه، كما أن كفاءتها محدودة إذ لا تستخلص سوى حوالي 30%-40% من الذهب في الخام وتُهدر الباقي. جدير بالذكر أن التعدين الذهبي الحِرفي الذي يعتمد على الزئبق يُعتبر اليوم أكبر مصدر لتلوث الزئبق في العالم بحسب تقارير دولية، لذلك تُحارب هذه الطريقة عالميًا وتمنع في كثير من البلدان.
- السياندة (Cyanidation): تُعد طريقة الرشح بالسيانيد الأكثر شيوعًا واستخدامًا في مصانع استخراج الذهب الحديثة، خاصة مع الخامات منخفضة الدرجة. تعتمد العملية على معالجة الخام المطحون بمحلول مائي من سيانيد الصوديوم أو البوتاسيوم. يتفاعل السيانيد مع الذهب ويكوّن مركبًا قابلاً للذوبان في الماء، ثم يُفصل هذا المحلول عن بقية الصخور والشوائب. بعد ذلك يُستخرج الذهب من المحلول بطرق متنوعة مثل استخلاص الذهب باستخدام مسحوق الزنك (طريقة قديمة) أو من خلال امتزاز الذهب على الفحم النشط (عمليات CIP/CIL) ثم التحليل الكهربائي (Electrowinning) لترسيبه. تتميز طريقة السيانيد بإمكانية استخلاص نسبة عالية من الذهب حتى من الخامات ذات التركيز المنخفض، لذا فهي مستخدمة على نطاق واسع في الصناعة. لكن بسبب سمّية السيانيد العالية يجب التعامل بحذر مع المخلفات لضمان عدم تلويث البيئة؛ كثير من الدول تفرض معايير صارمة على استخدام السيانيد في التعدين وتلزم الشركات بتحييد النفايات السامة قبل التخلص منها. ومع اتخاذ احتياطات السلامة اللازمة يمكن استخدام السيانيد بشكل آمن لاستخراج الذهب.
- طريقة التعويم (Froth Flotation): تقنية تُستخدم لفصل الذهب عندما يكون مختلطًا بمعادن كبريتيدية (مثل مركبات النحاس أو الزنك). يُسحق الخام ويُخلط بالماء ومواد كيميائية معينة داخل أحواض خاصة ثم يُضخ فيه هواء ليشكل رغوة. تتمسك جزيئات المعادن الكبريتيدية (والذهب المرتبط بها) بالفقاعات وتصعد على شكل رغوة إلى السطح، بينما تترسب الصخور والشوائب الأخرى في القاع. تكشط طبقة الرغوة الغنية بخام الذهب وتُعالَج further (غالبًا تُرسل للسياندة لاستخراج الذهب منها). يساهم التعويم في زيادة تركيز الذهب في الخامة قبل المعالجة النهائية وهو مفيد للخامات المعقدة.
- الصهر والمعالجة الحرارية: في بعض الحالات، خصوصًا مع الخامات المحتوية على شوائب عضوية أو معادن كبريتيدية معقدة، قد يلزم تحميص الخام (Roasting) عند درجات حرارة عالية لتحويل الشوائب إلى أكاسيد قابلة للمعالجة، أو لتسهيل تفاعل الذهب مع الكيماويات اللاحقة. بعد ذلك يمكن استخدام طرق كيميائية كالسيانيد. كذلك تُستخدم أفران الصهر لصهر مركزات الذهب مع مواد مساعدة (صهور) لفصل الذهب بشكل أولي في شكل سبائك معدنية تسمى دوري (Doré) والتي تنقّى لاحقًا.
- طريقة الرصاص (Fire Assay Method): هذه في الأصل تقنية تحليل مخبري لتقدير كمية الذهب لكنها تُستخدم أيضًا لاستخراج الذهب من كميات صغيرة من الخام عالي التركيز. تخلط العيّنة بشوائب قابلة للصهر مثل الرصاص وتُسخن لدرجة انصهار عالية؛ فيتجمع الذهب داخل سبيكة الرصاص المنصهرة. بعد التبريد، يُفصل الرصاص كيميائيًا ويبقى الذهب بنسبة استخلاص عالية جدًا تصل إلى 100% تقريبًا. نظرًا لتكلفتها العالية وخطورتها (غازات سامة مثل الرصاص) تُستخدم هذه الطريقة على نطاق محدود جدًا (غالبًا في المختبرات أو لاستخراج آخر ما تبقّى من الذهب من النفايات المعدنية).
ملاحظة حول تنقية الذهب: بعد استخلاص الذهب بأي من الطرق المذكورة، غالبًا ما يكون الذهب الناتج غير نقي بنسبة 100% (قد يحتوي على آثار نحاس أو فضة أو معادن أخرى).
لذا غالبًا ما يخضع لعملية تنقية نهائية عبر إعادة صهره ومعالجته كيميائيًا (مثل استخدام حمض النيتريك لفصل الفضة أو التحليل الكهربائي لتنقية الذهب إلى درجة نقاء عالية تصل 99.99%). النتيجة النهائية هي سبائك ذهب نقية جاهزة للتداول أو التصنيع.
الاعتبارات البيئية والسلامة في عمليات التعدين
رغم القيمة الاقتصادية الكبيرة للذهب، لعمليات تعدينه واستخراجه تبعات بيئية وصحية خطيرة لا يمكن إغفالها.
تعدين الذهب يصنّف كأحد أكثر الصناعات إنتاجًا للمخلفات الملوِّثة؛ إذ تشير الدراسات إلى أنه ينتج أكبر كمية من النفايات لكل أونصة مقارنةً بأي معدن آخر.
تنتج المناجم مكشوفة السطح حفرًا كبيرة وكميات هائلة من الصخور المطحونة والمخلفات الكيماوية (خصوصًا عند استخدام السيانيد).
كما تؤدي أنشطة التعدين إلى تلوث مصادر المياه بالتربة والمعادن الثقيلة، وتشكّل بركًا من الرواسب السامة (مثل بحيرات السيانيد في حالة عدم إدارتها جيدًا).
من جهة أخرى، تمثّل السلامة المهنية تحديًا كبيرًا في المناجم. فعمال المناجم تحت الأرض معرضون لمخاطر الانهيارات الصخرية والانفجارات والغازات السامة.
يُقتل مئات العمال سنويًا حول العالم بسبب حوادث في مواقع تعدين الذهب، ويُدفن الكثيرون أحياء تحت الأنقاض في أنفاق المناجم غير المستقرة.
أما استخدام المواد الكيميائية الخطرة مثل الزئبق والسيانيد دون ضوابط محكمة فيعرّض العمال ومجتمعاتهم لمخاطر صحية جسيمة كالتسمم والأمراض العصبية والتنفسية.
لهذا السبب، هناك جهود دولية حثيثة لضبط ممارسات التعدين من خلال قوانين البيئة والسلامة، مثل اتفاقية ميناماتا Minamata التي تهدف للحد من استخدام الزئبق في التعدين، ومبادرات للتعدين المسؤول توازن بين العائد الاقتصادي وحماية البيئة وصحة الإنسان.
وعلى الشركات العاملة في هذا المجال تطبيق إجراءات صارمة للتخفيف من هذه الآثار: معالجة مياه المناجم قبل صرفها، إعادة تأهيل مواقع الحفر بعد إغلاق المنجم بزراعتها أو ردْمها، توفير معدات السلامة والتدريب للعمال، والتخلص الآمن من المخلفات الكيماوية.
تبني ممارسات تعدين مستدامة أصبح شرطًا أساسيًا لضمان مستقبل آمن ومزدهر لصناعة الذهب وبيئتنا معًا.
أكبر الدول المنتجة للذهب عالميًا
يتم استخراج آلاف الأطنان من الذهب سنويًا من عشرات الدول حول العالم. إنتاج الذهب عالمياً تجاوز 3000 طن سنويًا في السنوات الأخيرة، لكن حجم الإنتاج يتفاوت بشدة بين البلدان.
فيما يلي نظرة على أهم الدول المنتجة للذهب ومساهمتها:
- الصين: تتصدر الصين دول العالم في إنتاج الذهب منذ حوالي عقد ونصف. في عام 2023 مثلا بلغ إنتاج الصين نحو 378 طنًا متريًا من الذهب. تمتلك الصين العشرات من المناجم الكبيرة، وتدعم الحكومة هذا القطاع لتعزيز احتياطياتها.
- روسيا: تأتي روسيا في المرتبة الثانية عالميًا بإنتاج يناهز 322 طنًا متريًا في 2023. لدى روسيا احتياطيات ضخمة في سيبيريا والشرق الأقصى، وتدير شركات وطنية عمليات تعدين ذهب واسعة النطاق.
- أستراليا: تحتل أستراليا مرتبة متقدمة (الثالثة عالميًا في بعض التقارير الحديثة). تنتج حوالي 250-300 طن سنويًا بحسب تقلبات découvert التعدين. تنتشر مناجم الذهب في أستراليا الغربية خاصة، وتعد أحد أهم مصادر التصدير هناك.
- الولايات المتحدة وكندا: تنتج الولايات المتحدة حوالي 180-200 طن سنويًا (أهمها منجم نيفادا الغني)، فيما تسهم كندا أيضًا بحوالي 170 طن سنويًا من مقاطعات أونتاريو وكيبيك وغيرها. تشتهر ولاية نيفادا بأنها المنتج الأكبر للذهب في أمريكا.
- دول أخرى بارزة: تشمل غانا و جنوب أفريقيا في أفريقيا (غانا الأولى أفريقيًا بنحو 140 طن سنويًا تليها جنوب أفريقيا حوالى 90 طن)، والبيرو والمكسيك في أمريكا اللاتينية (كل منهما يُنتج بحدود 100-120 طن سنويًا)، إضافة إلى أوزبكستان وإندونيسيا وغيرها. الجدير بالذكر أن جنوب أفريقيا كانت تاريخيًا المنتج الأول عالميًا للذهب خلال القرن العشرين، أما اليوم فتراجعت إلى المركز العاشر تقريبًا بسبب استنزاف الكثير من رواسبها السطحية وارتفاع كلفة الاستخراج من الأعماق.
هذه الأرقام تعكس المشهد الحالي (وفق أحدث البيانات المتاحة عالميًا)، وقد تختلف ترتيبات المراكز من سنة لأخرى بحسب تطورات المناجم الجديدة ونضوب القديمة.
إجمالًا، يبقى الذهب موردًا استراتيجيًا تسعى العديد من الدول لزيادة إنتاجه نظرًا لدوره في الاقتصاد واحتياطيات البنوك المركزية.
الخلاصة
إن استخراج معدن الذهب عملية معقدة ومتعددة المراحل تبدأ بفكرة في ذهن المنقّب وتنتهي بسبائك لامعة جاهزة للتداول.
استعرضنا كيف يجري العثور على الذهب في الطبيعة عبر التنقيب والدراسات الجيولوجية، ثم طرق استخراجه سواء من المناجم السطحية أو العميقة، مرورًا بأساليب استخلاصه التقنية من الخام مثل الفصل بالجاذبية أو استخدام السيانيد وغيرها، وانتهاءً بتنقيته وإنتاجه في صورته النقية.
كما تطرقنا إلى بعض التحديات البيئية والصحية المرتبطة بهذه العمليات والتي تستوجب التعامل المسؤول والتقنيات الآمنة.
يبقى الذهب برونقه وبريقه معدنًا نفيسًا يدفع البشر دائمًا للبحث عنه واستثماره رغم كل الصعوبات. ومع تقدم التكنولوجيا، أصبحت عمليات تعدين الذهب أكثر كفاءة وأقل تكلفة من الماضي، ولكن التحدي القائم هو جعلها أيضًا أكثر أمانًا واستدامة.
فإذا تمكن الإنسان من تحقيق معادلة استخراج الذهب بأقل ضرر ممكن للإنسان والبيئة، سنستمر في الاستمتاع بفوائد هذا المعدن الثمين لقرون قادمة، سواء كاستثمار مالي آمن أو كمجوهرات تسرّ الناظرين.