Все о золоте

Известные способы добычи золота

Золото занимало значительное место в культурах древних народов и до сих пор не потеряло своей ценности — как материальной, в виде компонента рыночной экономики, так и эстетической, в виде украшений. Древнейший золотой клад был найден на территории Болгарии и датируется 4600 годом до н. э. Значит, более 6000 лет назад металл цвета солнца уже начали добывать для изготовления предметов роскоши.

1. Как добывали золото в старину.

Начнём с самой известной из первых цивилизаций — Древнего Египта, где впервые разработали и развили технологию золотодобычи и обработки металла. В дальнейшем золотые запасы Древнего Египта, добытые ценой изнурительного труда рабов и бедняков, переходили из рук в руки: от вавилонян – к персам, затем к грекам и, наконец, к римлянам. Затем золото рассеялось по Европе и территориям павшей Римской империи.

Золотые изделия из металла датируются IV тысячелетием до н. э. Это бусины, ножики, иголки, зубила небольшого размера. Состав металла неоднороден и содержит примеси серебра, меди. Находки из чистого золота были изготовлены в VI в. до н. э. Появилось больше предметов религиозного культа, а также украшений для египетских царей.

Металл добывали в виде самородков, разрабатывая месторождения в Нубии (современная Эфиопия). Технологию добычи передают египетские иероглифы: в их системе золото обозначалось рисунком ткани, с которой стекает вода. То есть, египтянам было известно, как необходимо обрабатывать золотоносный песок. Более поздний иероглиф говорит о том, что золото начали добывать из руды: знак представляет собой три кольца.

Древним грекам тоже были известны методы золотодобычи. Древнегреческая легенда о золотом руне связана с аргонавтами. Целью их морского путешествия в Колхиду являлся поиск месторождений золота, в частности, промывка золотоносного песка с помощью бараньих шкур, на волокнах которого оседали крупинки металла.

Золотые россыпи также разрабатывались в Индии, на Аравийском полуострове, в Южной Испании, где жили финикийцы.

В период Средних веков золото по большей части безуспешно пытались добывать алхимики. Однако в Новое время, когда Христофор Колумб открыл Америку, возобновилась активная добыча драгоценного металла. В мексиканских рудниках, как когда-то в Нубии, трудились и умирали порабощённые коренные жители, проигравшие в кровопролитной войне с европейскими первопроходцами.

Поначалу найденное россыпное золото промывали в деревянных корытах. Затем открыты были кварцевые жилы, и здесь процесс добычи усложнился: руда измельчалась в тонкий порошок ручным способом. Затем использовалась мексиканская дробилка, суть которой заключалась в водяном колесе, приводившем в движение каменный жернов, двигавшийся по каменному же основанию.

В Южной Америке, а именно на территории Бразилии, тоже шла жестокая война за золото с местным населением, а также между разными племенами.

Добыча металла в реках, а именно, в реке Смерти, велась как в дождливый, так и в сухой сезоны, поэтому подготавливались запасы воды для промывки сырья. Она производилась в уже знакомых нам деревянных корытах, но для повышения уровня воды почву разрывали так, чтобы получались уступы. На этих ступенях стояли рабы, которые смешивали текущую воду с землёй до состояния жидкой грязи. Далее смесь попадала в канаву, где промывалась на протяжении недели. Затем золотоносный песок относили к другой реке, где металл извлекали из грязи.

Кварцевые породы разрабатывались открытым способом в рудничном районе Герэес, к северу от Рио-де-Жанейро. Рабы трудились до тех пор, пока становилось невозможно пересилить твёрдость кварца.

Со временем появились более совершенные способы добычи золота.

2. Кустарный способ добычи.

Несмотря на развитую в современном мире добывающую промышленность, в странах Азии, Африки и Южной Америки местные жители по-прежнему используют способы извлечения ценного металла, известные их предкам десятки веков назад. В США и Австралии кустарной золотодобычей можно заниматься, если выплачивать налог — 30 долларов. А в Российской Федерации кустарная добыча при отсутствии у старателя соответствующей дорогостоящей лицензии запрещена.

Суть метода заключается в том, что частицы металла, тяжёлые и более плотные, оседают на дно, где их находят с помощью металлоискателя. Промывая грунт в лотке, старатель взбалтывает воду и избавляется от лишнего, оставляя только песок, из которого извлекает золото, по крупицам вручную либо с помощью азотной и серной кислот, растворяющих песок.

Также для промывки используют решётку, на которой оседают частицы металла.

3. Трансмутация.

Трансмутацию драгоценных металлов многие называли лженаукой, достойной только средневековых алхимиков. Но во второй половине 1920-х годов её начали исследовать. Например, через максимально очищенный свинец в жидком состоянии пропускали высоковольтные электрические разряды и получали таким образом ртуть. В 1941 году японским физиком Хантаро Нагока из ртути было синтезировано золото, изотопы которого, правда, оказались радиоактивными.

Трансмутация золота оказалась возможной. Она успешно производится только в ускорителе частиц или в ядерном реакторе. Ускоритель может произвести как золото, так и другие металлы, например, платину или иридий.

В ядерном реакторе золото образуется при облучении платины или ртути. В 1980 году Гленн Сиборг превратил в драгоценный металл атомы висмута, удалив из них нейтроны и протоны. Для промышленного производства этот способ был бы нерентабельным. Суть трансмутации в ядерных реакторах заключается в том, что после медленного захвата электронов в изотопах ртути последние распадаются на стабильные изотопы золота.

4. Добыча из породы.

В природе золото содержится не только в золотоносном песке, но и в горных породах в виде кварцевых жил. Принцип состоит в измельчении породы с помощью взрывных устройств и промывке и просеивании грунта, который вывозят из карьеров (если способ добычи открытый) или из подземных шахт (если способ закрытый). Современная техника заменяет отбойные молотки, лопаты, тележки, которые использовались во времена золотых лихорадок XIX века. Тем не менее, велики затраты на дизельное топливо для тяжёлых машин и на обеспечение рабочих в шахтах электричеством и воздухом. Некоторые компании устанавливают возле мест золотодобычи солнечные батареи или ветряки для бесперебойного освещения и работы техники.

Добытую руду необходимо измельчить до крупинок. Для добычи драгметалла из этого так называемого концентрата можно, во-первых, использовать ртутное обогащение — этот способ характерен только для крупных предприятий. Измельчённое золото и ртуть соединяют в сплав, который называется амальгама. При его разделении образуется чистое золото. Во-вторых, в золотодобывающей промышленности применяется способ центрифугирования: более тяжёлое золото отделяется от концентрата благодаря центробежной силе.

Ещё применяется цианидное выщелачивание. Слабый раствор цианида позволяет выделить из руды почти всё золото. Эта жидкость, взаимодействуя с воздухом, высвобождает металл из породы, затем её откачивают в другую ёмкость. Там крупные частицы выпадают в виде осадка, а в цианидовый раствор добавляют цинк, чтобы выделить и мелкие крупицы.

Для очищения золота от шлака металла отправляют в плавильную печь, где нагревают в присутствии смеси, которая называется флюс. Она содержит флюорид, оксид магния, нитрат натрия, борат натрия и тонкий песочный порошок.

После вышеописанных операций металл можно переплавлять в слитки.
5. Золото в морской воде.

Золото, содержащееся в водах морей и океанов, находится в состоянии взвеси, то есть слишком мелко для промышленной добычи. Однако ещё в начале прошлого столетия шведский физик Сванте Аррениус обратили внимание на этот вопрос, а чуть позднее немецкий учёный Фриц Габер взял пробы морской воды. Исследования океанической фауны показали, что у некоторых видов моллюсков края раковин покрыты железом, и это доказало, что океан — возобновляемый источник полезных ископаемых.

Золото находится, например, в осаждениях минералов на дне, которые образуют океанические хребты с термальными источниками. Их изучают с помощью современных роботизированных технологий, а затем разрабатывают бурами на тросах, спускаемыми с кораблей, и извлекают породу на поверхность. Сульфидные месторождения ищут на морской глубине около Японии, Китая, Южной Кореи.

6. Сточные воды.

Способ извлечения золота из сточных вод предприятий предложили японцы. Жидкость нагревают до высоких температур и испаряют. Остаток сжигают и из него извлекают жёлтый металл.

В университете Перми также придумали метод добычи золота из стоков. Его основа — сорбционные модули, изготавливаемые из пластмассового корпуса и активированного угля в качестве его наполнителя. Адсорбент вбирает в себя часть металла при прохождении вода через модули, а затем извлекается и перерабатывается для извлечения золота. Этот способ выделяется среди других своей безвредностью для окружающей среды.

7. Получение из песка.

Золото путём промывки песка добывают в реках, особенно горных. Главный признак золотоносных песков — частички кварца. Большие самородки стоит искать в грунте, а мелкие — на его поверхности. Двигаясь вверх по течению, старатели промывают песок через сито и деревянный или металлический лоток. Посудину покачивают круговыми движениями, погрузив в воду. Когда песок уходит, на дне остаётся чёрный шлих, который промывают каплями воды, просушивают, а затем с помощью магнита отделяют всё, что не представляет ценности: шлих, содержащий железо, притягивается к магниту, в отличие от золота.

За всю историю человечества совершенствовались лишь машины и устройства для золотодобычи. Основные же её принципы не изменились, ведь в природе металл существует всё в тех же формах, в каких существовало тысячи лет назад: в пластах грунта, в речном песке, в подводных залежах полезных ископаемых. Самым экспериментальным способом добычи золота является, пожалуй, его получение из изотопов в адронных коллайдерах, но столь дорогостоящая технология никогда не заменит традиционные измельчение и промывку руды или грунта.

Автор статьи: Анна Калашникова.

Добавить комментарий

Заполните форму ниже для оставления комментрия

Вам так же будет интересно