استخراج الفضة الصافية | كيف يتم استخراج الفضة من الأرض؟

لطالما زيّنت الفضّة ملامح الحضارات عبر التاريخ وأسرت الناس على مدار آلاف السنين،  بسبب بريقها وتعدُّد استخداماتها. وبخلاف استخدامها في المجوهرات والعملات قديمًا، فإنَّ الفضّة أصبحت تُشكِّل عنصرًا أساسيًا في العديد من الصناعات في الوقت الحالي، بما في ذلك الإلكترونيّات والطاقة الشمسية والمُعدّات الطبية وغيرها، نظرًا لقدرتها الاستثنائيّة على التوصيل وخصائصها المضادة للبكتيريا.

ومع ذلك، فإنَّ استخراج الفضة النقيّة من الأرض هو عمليّة معقدة تطوّرت بشكلٍ كبير بمرور الوقت. فمن الأيام الأولى لتقنيّات التعدين التقليديّة إلى الابتكارات المتطورة والصديقة للبيئة التي نراها اليوم، مرّت عمليّات استخراج الفضّة ببعض التطوُّرات والتغييرات.

استكشف آفاقًا جديدة! التعلم عملية مستمرة لا تنتهي، وكما يحتاج الجسم إلى الغذاء لينمو ويقوى، يحتاج عقلك أيضًا إلى غذاء خاصّ به، وغذاء العقل هو القراءة والعلم. اكتسب ثقافة عامة من خلال مقالاتنا

في هذا المقال، سنأخذك عبر الرحلة الرائعة لاستخراج الفضّة، واستكشاف أصولها الجيولوجيّة والطرق المختلفة المستخدمة في استخراج هذا المعدن الثمين وتنقيته. كما سنتعمق في تقنيات التعدين التقليدية وحدودها وكيف أعادت التطوُّرات المعاصرة تشكيل عمليّات استخراج الفضة لتكون أكثر كفاءة.

اقرأ أيضًا: ما هي أصعب 10 تخصصات دراسية في العالم؟

أين تتواجد الفضّة في الطبيعة؟

الفضة هي أحد أكثر المعادن القيّمة عبر التاريخ، حيث كانت دائمًا موضع تقدير على مدى قرون من الزمان بفضل خصائصها الفريدة. توجد الفضّة في الطبيعة بشكل أساسي كجزء من خامات المعادن، وغالبًا ما تكون مجتمعة مع معادن أخرى مثل الرصاص والزنك والنحاس. وتشمل المصادر الأكثر شيوعًا "الجالينا الفضيّة" (معدن كبريتيد الرصاص)، و"الأرجنتيت" (كبريتيد الفضّة). وبسبب الطبيعة المُتنوِّعة للنشاط الجيولوجي للأرض، فإنّ التوزيع الجغرافي للفضة غير متساوٍ. 

ويرتبط تكوين رواسب الفضّة بالعمليات الجيولوجيّة التي تحدث في باطن الأرض والتي تقوم بشكلٍ أساسي على النشاط البركاني ثم انخفاض حرارة الصخور المُنصهرة. إنّ المصدر الأساسي للفضّة هو ما يُعرف بالأوردة الحراريّة المائيّة، وهي التي تتشكّل عندما يتم تسخين السوائل الغنيّة بالمعادن بواسطة الحمم البركانيّة (الماجما) ثم تبرد أثناء تحركها عبر الشقوق في الصخور. 

توجد هذه الأوردة في المناطق ذات النشاط البركاني والتكتوني سواءً كان ذلك النشاط مُستمرًا أو انتهى. ومن بين أبرز الدول الغنيّة برواسب الفضّة المكسيك وبيرو والصين وأستراليا - حيث تساهم كل منها بشكلٍ كبير في الإنتاج العالمي.

بالإضافة إلى ذلك، تظهر الفضّة كمُنتح ثانوي لعمليّات التعدين للمعادن الأساسيّة مثل النحاس والرصاص. ويجعل هذا الارتباط بالعناصر الأخرى من تعدين الفضّة أمرًا مُجديًا اقتصاديًا حيث يتم استخلاصها كجزء من عمليات استخراج المعادن الأخرى دون الحاجة إلى تخصيص مُعدّات لاستخراج الفضّة وحدها. 

اقرأ أيضًا: ما أهمية القراءة ؟ | فوائد تعزز نموك الشخصي والمهني !

تعدين الفضَّة الأوّلي والثانوي

يُمكن تصنيف تعدين الفضّة إلى نوعين رئيسيين هما: تعدين الفضّة الأوّلي وتعدين الفضّة الثانوي، حيث تُحدِّد كل من الطريقتين كيفيّة الحصول على الفضّة من باطن الأرض. وفيما يلي نبذة عن كلٍ من الطريقتين:

1. التعدين الأوّلي للفضّة

يشير تعدين الفضّة الأولي إلى العمليات التي تكون فيها الفضة هي المعدن الرئيسي المُستخرج. في هذه العمليّة، يتم استهداف الخامات التي تجمع بين الفضّة وعناصر أخرى في باطن الأرض بهدف استخراج الفضّة منها. تشمل الخامات الأكثر شيوعًا في باطن الأرض والتي تحتوي على الفضّة ضمن مكوّناتها الأرجنتيت (كبريتيد الفضة) والفضّة الأصلية والغالينا المحتوية على الفضّة. 

غالبًا ما يتم هذا النوع من التعدين في المناطق المعروفة برواسبها الغنيّة، مثل حزام الفضة المكسيكي، والذي كان تاريخيًا أحد أكثر مصادر الفضة النقية غزارةً في العالم. تتطلب عمليات التعدين الأولي استكشافًا وحفرًا مكثفًا لتحديد المواقع المليئة بخام الفضّة وتقييم جودة الخام وكميّته. بمُجرَّد اكتشافها، تخضع هذه الخامات لطرق استخراج مثل التعدين تحت الأرض أو التعدين المفتوح، تليها عمليات مثل السحق والطحن والاستخلاص لعزل وتكرير الفضة كما سنُوضِّح في القسم التالي.

2. التعدين الثانوي للفضّة

يتضمّن التعدين الثانوي للفضّة استعادة الفضة كمنتج ثانوي من استخراج المعادن الأخرى، مثل الرصاص والزنك والنحاس والذهب. في هذه العمليات، لا تكون الفضة هي الهدف الأساسي ولكنها توجد داخل الخام الأساسي بسبب الارتباطات الطبيعية بين المعادن. على سبيل المثال، غالبًا ما تحتوي رواسب خام الرصاص على كميات كبيرة من الفضة المُضمنة داخل معدن الجالينا. 

تتم هذه العملية عادةً في مناجم المعادن الأساسيّة واسعة النطاق، حيث يتم استخدام تقنيّات معدنية معقدة لفصل الفضة عن المواد المُستخرجة الأخرى أثناء مراحل الصهر والتكرير.

اقرأ أيضًا: الألعاب الإلكترونية | تعريفها وأهميتها وأضرارها

تقنيات التعدين التقليديّة: من الخام إلى الاستخراج

لقد تطوّرت عمليّة استخراج الفضّة من كونها خام في باطن الأرض مُتحد مع عناصر أخرى إلى معدن نقي صالح للاستخدام على مر القرون وفيما يلي نتعمّق في الخطوات الرئيسيّة لاستخراج الفضّة باستخدام تقنيّات التعدين التقليديّة والتي لا تزال تُشكِّل الأساس لطرق الاستخراج الحديثة:

1. التنقيب والاستكشاف

الخطوة الأولى في استخراج الفضة هي تحديد رواسب الخام القابلة للاستخدام، حيث يتضمّن ذلك التنقيب عبر إجراء مسوحات جيولوجيّة وأخذ عيّنات من التربة لتحديد المناطق الغنيّة بالمعادن المحتوية على الفضة. قد تشمل هذه المرحلة رسم الخرائط وحفر اللب واستخدام الأساليب الجيوفيزيائيّة لدراسة مدى تركيز وعمق جسم الخام في باطن الأرض.

اقرأ أيضًا: أشهر 10 شخصيات عربية غيرت العالم وأثرت في التاريخ

2. التعدين: استخراج الخام

بمُجرَّد تحديد المكان المليء بالخام، تبدأ عمليّات التعدين، ويُمكن تصنيف طرق التعدين التقليديّة إلى نوعين رئيسيين:

• التعدين تحت الأرض: عندما يتم دفن خامات الفضة عميقًا داخل الأرض، يُنشئ عمّال المناجم شبكة من الأنفاق أو الأعمدة للوصول إلى الرواسب. هذه الطريقة شائعة في المناطق التي يكون فيها الوصول إلى السطح محدودًا أو حيث يتم استهداف خامات أعمق وأكثر ثراءً.

• التعدين المفتوح: بالنسبة للرواسب الضحلة، يتم استخدام التعدين المفتوح أو السطحي، حيث تعمل مُعدّات تحريك التربة على إزالة طبقات التربة والصخور التي تغطي الخام مما يكشف عن المواد الغنيّة بالفضّة.

اقرأ أيضًا: أهم الكتب التي يجب أن تقرأها لزيادة ثقافتك ومعرفتك !

3. التكسير والطحن

بعد أن يتم استخراج الخام الذي يضم الفضّة مع غيرها من العناصر الأخرى، يتم نقله إلى مُنشأة المُعالجة ليخضع للتكسير حيث تقوم الآلات الثقيلة بتفتيت الصخور الكبيرة إلى قطع أصغر. ثم يتم طحن هذا الخام المسحوق في المطاحن المُخصّصة لينم تحويله إلى مسحوق ناعم لزيادة مساحة السطح وتحرير جزيئات الفضة من المعادن الأخرى.

4. تركيز الخام

الخطوة التالية هي تركيز الخام باستخدام واحدة أو أكثر من الطرق التالية:

• الفصل بالجاذبية: تستخدم هذه الطريقة الماء والجاذبية لفصل المعادن الثقيلة المحتوية على الفضة عن صخور النفايات الأخف وزنًا.

• التعويم بالرغوة: تتضمّن هذه التقنية المُستخدمة على نطاق واسع إضافة مواد كيميائية وهواء إلى طين الخام الأرضي، مما يؤدي إلى تكوين رغوة ترتبط بشكل انتقائي بالمعادن المحتوية على الفضة، مما يسمح لها بالطفو ثم نزعها لمزيد من المعالجة.

اقرأ أيضًا: 10 أفلام وثائقية ثقافية ممتعة ومفيدة ننصحك بمشاهدتها

5. الاستخلاص الكيميائي

يُعد الاستخلاص الكيميائي هو الطريقة الأساسيّة المُستخدمة لاستخراج الفضة من الخام المركز، حيث يتضمّن إذابة الفضة في محلول لفصله عن باقي العناصر ثم استخراجه بعد ذلك. ويتم ذلك من خلال الآتي:

• عملية السيانيد: يتم خلط الخام المسحوق بمحلول سيانيد مُخفّف، حيث تذوب الفضّة في المحلول لتكوين مركب سيانيد الفضة. يتطلب هذا التفاعل وقتًا طويلًا وتقليبًا مُستمرًا لضمان ذوبان الفضّة بالكامل.

• ملغمة الزئبق: غالبًا ما كان يتم استخراج الفضّة باستخدام الزئبق، لتشكيل ملغم يُمكن تسخينه لتبخير الزئبق وترك الفضة النقيّة. ولكن نظرًا للمخاطر الصحيّة والبيئيّة الكبيرة، تم التخلُّص من هذه الطريقة واستبدالها بطرق أخرى أكثر أمانًا العمليات الأكثر أمانًا.

• التعويم: وهي طريقة فصل فيزيائيّة تتضمن سحق وطحن الخام لتحرير معادن الفضة، يلي ذلك إضافة مواد كيميائية لإنشاء فقاعات. تلتصق المعادن المحتوية على الفضّة بالفقاعات وترتفع إلى السطح، حيث يتم فصلها عن الفضّة. 

• الاستخلاص بالكومات: يتم وضع الخام المسحوق في أكوام، ويتم رش محلول الاستخلاص (عادةً السيانيد) أو سكبه فوق الكومة. يتسرب المحلول عبر الكومة، ويذيب الفضة أثناء مروره، ويتم جمع المحلول المُخصّب في القاع. وتتميّ هذه الريقة بأنّها منخفضة التكلفة ومُناسبة للخامات وتتطلّب مُعدّات أقل مقارنةً بالطرق الأخرى.

اقرأ أيضًا: ما هو وادي السيليكون (Silicon Valley)؟ وما سبب تسميته بذلك؟

6. الترسيب والاسترداد

بمُجرَّد استخلاص الفضّة إلى المحلول، يتم فصلها، وغالبًا ما يتم إضافة غبار الزنك أو عوامل الاختزال الأخرى إلى المحلول، مما يتسبب في ترسب الفضة على شكل مادة صلبة. بعد ذلك، يتم جمع الفضّة وتصفيتها من المحلول.

7. تنقية الفضّة

لا تزال الفضة المُستخرجة تحتوي على شوائب ويجب تكريرها لتحقيق مستويات عالية من النقاء المطلوب للاستخدام التجاري. وتتضمّن عمليّات التكرير:

• التكرير بالتحليل الكهربائي: تتضمّن هذه الطريقة الترسيب الكهربائي للفضة من محلول يحتوي على أيونات الفضة. يتم تمرير تيار كهربائي عبر المحلول، وترسيب الفضة النقية على الكاثود. وتُوفِّر هذه الطريقة فضة عالية النقاء بالمقارنة بغيرها من الطرق.

• التحليل بالنار: بالنسبة للكميّات الأصغر، يتم استخدام طرق التحليل بالنار، حيث يتم صهر عينات الخام في فرن ومُعالجتها بالرصاص لعزل الفضّة.

اقرأ أيضًا: ما هي القرصنة الإلكترونية؟ | تدابير ضرورية لمواجهة القرصنة

8. الصهر النهائي والصب

تُعد خطوة الصهر النهائي والصب من الخطوات الحاسمة في ضمان نقاء الفضّة المستخرجة وقابليّتها للاستخدام، حيث تعمل هذه المرحلة على تشكيل الفضّة في صورة سبائك أو أشكال أخرى مُناسبة للبيع التجاري. 

تبدأ العملية بوضع الفضّة المُكرّرة في فرن قادر على الوصول إلى درجات حرارة عالية للغاية، وعادة ما تكون أعلى من 960 درجة مئوية (1760 درجة فهرنهايت)، وهي نقطة انصهار الفضة. وللمُساعدة في عملية التنقية النهائية، تتم إضافة مادة تعرف باسم مادة الصهر - مصنوعة عادة من البوراكس أو السيليكا - إلى الفضة المنصهرة. تعمل مادة الصهر كعامل تنظيف، حيث ترتبط بالشوائب غير المعدنية ثم تطفو هذه التركيبة على السطح ويُمكن كشطها بسهولة. 

في النهاية، تُصبح الفضة المنصهرة جاهزة للصب، حيث يتم صب المعدن السائل في قوالب أو مصبوبات معدة مسبقًا مصنوعة من الجرافيت أو مواد حرارية عالية الجودة لتحمل الحرارة الشديدة.  ثم يتم ترك الفضة المصبوبة لتبرد في القوالب لتأخذ شكل القالب من الداخل. واعتمادًا على نوع القالب والشكل المطلوب، يُمكن أن تستغرق هذه العمليّة عدة دقائق إلى بضع ساعات. وبمُجرّد أن تبرد الفضة تمامًا وتتصلّب، يتم إزالتها من القوالب وصنفرتها وتلميعها لتحصل على شكلها النهائي.

اقرأ أيضًا: 5 أمور يمكنك فعلها لأهل غزة

الطرق الحديثة لإنتاج الفضّة

لقد أحدثت التطورات التكنولوجيّة تحولاً كبيرًا في تعدين واستخراج الفضّة، مما جعل العملية أكثر كفاءة من ذي قبل، حيث يتم الجمع الآن بين التقنيات التقليديّة الأساسيّة وبعض التقنيّات الحديثة لتحسين العائد وتقليل النفايات والحد من التأثيرات البيئيّة. وفيما يلي نظرة تفصيليّة على الأساليب والتقنيّات الحديثة التي يتم استخدامها في الوقت الحالي:

1. الكشف المُتقدِّم عن الخام واستكشافه

للبحث عن خام الفضّة، أصبح الجيولوجيون يستخدمون صور الأقمار الصناعيّة ويرسمون خرائط جيولوجيّة ثلاثية الأبعاد لتحديد أجسام الخام بدقّة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، يُساعد المسح الراداري الأرضي والكهرومغناطيسي في معرفة مدى عمق وجودة الخام قبل البدء في عمليّة الاستخراج، مما يُقلِّل بشكلٍ كبير من تكاليف الاستكشاف.

2. معدات التعدين الميكانيكيّة

لقد أحدثت الآلات المُبتكرة - مثل المثاقب الهيدروليكية والمحملات الآلية وأنظمة الحزام الناقل - ثورةً في مرحلة الاستخراج الفعليّة، حيث يتم التحكُّم في هذه الأدوات الآليّة عن بعد خاصةً في العمليات العميقة تحت الأرض والتي سيكون من الصعب على العمّال التواجد فيها.

اقرأ أيضًا: 10 تطبيقات كتب صوتية مجانية عليك تحميلها إن كنت من محبي القراءة

3. تبادل الأيونات واستخلاص المذيبات

لاستخلاص الفضّة بنقاء أعلى، يتم استخدام تقنيّات تبادل الأيونات واستخلاص المذيبات، حيث تعمل هذه الطرق على عزل أيونات الفضّة من المحلول بشكلٍ أكثر انتقائيّة وكفاءة من التقنيّات القديمة. يستخدم الاستخلاص بالمذيبات المواد الكيميائية العضوية للترابط مع الفضة وعزلها، مما يضمن إنتاجية أعلى وتقليل النفايات.

4. الاستخلاص بالكهرباء والتكرير بالكهرباء

تتضمن عملية الاستخلاص بالكهرباء والتكرير بالكهرباء استخدام التيارات الكهربائية لترسيب الفضة النقية على الكاثودات من المحاليل المغسولة. وقد أدت الابتكارات في مواد وتصميمات الأقطاب الكهربائية إلى تحسين كفاءة الطاقة لهذه العمليات. ويمكن تحقيق الفضة عالية النقاء (99.99%)، والتي تلبي المعايير الصناعية للإلكترونيّات.

5. الاستخلاص الحيوي

وفي هذه العمليّة - المعروفة أيضًا باسم الاستخلاص الميكروبي - يتم استخدام البكتيريا لإذابة واستخراج المعادن من الخامات. بالنسبة للفضّة، يُمكن أن تساعد سلالات بكتيرية معينة في تكسير معادن الكبريتيد، وتحرير الفضة لمزيد من المعالجة. هذا النهج البيولوجي صديق للبيئة، لأنه يستخدم طاقة أقل وينتج غازات دفيئة أقل من الطرق الكيميائيّة التقليديّة.

اقرأ أيضًا: ما هو إدمان الإنترنت وما هي أسبابه وكيف تعالجه؟

الدليل الشامل للعمل الحر وتحقيق الربح من الإنترنت  اكتشف استراتيجيات العمل الحر وأسرار تحقيق الربح من الإنترنت من خلال دورة مكثفة عبر الإنترنت على موقعنا. سجل في الدورة الآن

ختامًا، لا شكّ أنّ العمليّة التي تمر بها الفضّة - بدايةً من كونها جزءًا من خام في باطن الأرض يضم عددًا من العناصر الأخرى ووصولًا إلى الشكل النهائي الذي نستخدمه في الصناعات وفي حياتنا اليوميّة - هي شهادة على براعة الإنسان في استخدام موارد الطبيعة. فمن ممارسات التعدين التقليديّة التي أرست الأساس لعمليات الاستخراج الأوليّة، إلى التقنيات المُتطوِّرة اليوم، ساهمت كل طريقة في جعل الفضّة أكثر سهولةً في الوصول إليها وفي تحسين جودتها. 

إذا استفدت من هذا المقال، فلا تتردد في مشاركته مع الأهل والأصدقاء لتعم الفائدة. كما ندعوك للاشتراك في موقع فرصة ليصلك كل ما هو جديد من مقالات الثقافة العامّة، والتي ستضيف إلى حصيلتك الثقافيّة الكثير لتكون مُلمًّا بشيءٍ عن كل شيء! 

اقرأ أيضًا: أهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي التي أحدثت تحولا في مجالات متعددة

اقرأ أيضًا: أفضل قنوات اليوتيوب العربية التي تقدم محتوى تعليمي هادف

اقرأ أيضًا: أهم المهارات الشخصية التي عليك تعلمها في 2025

المصادر: britannica، thenatural، mining، instantgoldrefining