понедельник, 15 июня 2015 г.

Добыча золота

Золото — очень редкий металл. Тем не менее благодаря его физико-химическим свойствам и условиям нахождения в природе человечество научилось использовать этот металл на заре цивилизации. Первобытный человек просто находил его под ногами в виде ярких камешков — в песке, на дне рек и ручьев. Простейшие предметы из него можно было делать без применения огня и плавки.
 Физико-химические свойства золота имеют важное значение для его социально-экономических функций, для его сложного и необыкновенного бытия в человеческом обществе. Но прежде чем говорить об этих функциях подробнее, надо хотя бы очень кратко рассказать о том, как существует золото в природе, где его добывают, как оно приобретает свое социально-экономическое бытие.

В природе золото всегда сосуществует с серебром и во многих случаях с медью. В то же время золото часто встречается в медных и полиметаллических рудах и добывается из них в качестве попутного продукта.
 Химическое и геологическое родство золота с серебром и медью лежит в основе и экономического их родства: все три металла исторически выполняли функции денег. Они часто используются вместе в ювелирном деле.
 Определенные химические черты роднят золото с металлами, расположенными с ним в одном ряду Периодической системы, — осмием, иридием и платиной. Эти три металла вместе с рутением, родием и палладием тоже иногда называют благородными металлами в силу их химической инертности, особенно неокисляемости. Наиболее важное экономическое значение среди них (после золота) имеет платина. Платиновые месторождения часто встречаются вместе с золотыми. Иногда оба металла добываются из платинистого золота, в котором содержание платины обычно составляет около 10%. Если цена серебра в несколько десятков раз ниже цены золота, то цена платины, которую до XVIII века считали особым родом серебра, колеблется примерно на уровне цены желтого металла. Платина не является денежным металлом. Лишь как курьез можно отметить, что в России при Николае I были выпущены платиновые монеты достоинством в 3, 6 и 12 руб. Ныне они имеют большую нумизматическую ценность.
 Химическая инертность золота имеет исключения. Не растворимое в большинстве кислот, оно растворяется «царской водкой» — смесью соляной и азотной кислот. Соединения золота с хлором устойчивы и практически используются в некоторых процессах, связанных с производством золота.
 Растворимость золота в цианистом натрии и цианистом калии является основой процесса цианирования — главного применяемого ныне способа извлечения драгоценного металла из руды. Внедрение цианирования произвело в конце XIX века революцию в южноафриканской золотодобывающей промышленности, поскольку позволило почти полностью извлекать металл из руд со сравнительно небольшим, но устойчивым содержанием металла.
 Золото — очень мягкий, пластичный металл. Оно обладает почти безграничной ковкостью, может быть проковано в тончайшую, почти прозрачную пленку и в проволоку толщиной менее человеческого волоса. Золото хорошо проводит тепло и электричество, плавится при 1064°С. Его плотность (удельный вес ) — 19,3 г/см3, лишь металлы платиновой группы тяжелее золота.
 Только стандартные бруски монетарного (валютного) золота состоят из почти химически чистого металла (практически до 99,99% при 0,01% примесей). В технике, ювелирном деле и для чеканки монет всегда применяется золото в сплавах, чаще всего опять-таки с добавлением серебра и меди, а также никеля. Эти примеси, называемые лигатурой, придают ему прочность. Содержание золота в сплаве называется пробой.
 Проба выражается числом долей золота в 1000 долей сплава. Проба упомянутых выше брусков доходит до 999,9. На биржевом жаргоне золото с пробой 999 и выше называется «три девятки». До 1927 года в нашей стране существовала старая русская проба, обозначавшаяся числом золотников чистого золота в русском фунте, который делился на 96 золотников. Наконец, в некоторых западных странах, особенно в Англии и США, до сих пор для ювелирных изделий применяется каратная проба, выражаемая числом двадцать четвертых долей (каратов). Например, для некоторых изделий применяется высокопробное золото 958-й пробы, что соответствует 92-й пробе в золотниковой системе и 23 каратам. Как правило, для изделий идет золото более низкой пробы.
 Английский соверен (фунт стерлингов) чеканился и чеканится на экспорт до сих пор из 22-каратного золота, что соответствует пробе 916,67. При содержании чистого золота 7,323 г монета весит 7,98805 г. Разумеется, стоит он теперь не один бумажный фунт стерлингов, а во много раз больше.
 Американская золотая монета номиналом в 20 долл. (так называемый «двойной орел») чеканилась из золота 900-й пробы и весила 33,447 г, тогда как золота в ней было 30,093 г. Самой тяжелой из монет нового времени был мексиканский сентенарио (50 песо), весивший 41,667 г и содержавший 37,5 г золота. Диаметр его составляет 37 мм при толщине 2,8 мм.
 Золото есть всюду: в любой почве, во всякой горной породе, в морской воде. Но концентрация его в громадном большинстве случаев ничтожна. В среднем в 1 г вещества земной коры содержится, по современным оценкам, около 4 мг желтого металла. Это в тысячи раз меньше, чем содержание меди, цинка, свинца. Любопытно, что метеориты обычно значительно богаче золотом, чем земная кора. Поскольку полагают, что состав метеоритов подобен составу центральных частей нашей планеты, некоторые ученые высказывают предположение, что в ядре Земли вместе с другими тяжелыми металлами присутствует в большом количестве и золото.
 Металлы обычно извлекаются из минералов, представляющих собой химические соединения, содержащие данный металл. Хотя золото образует около 20 различных минералов, промышленное значение имеет почти исключительно самородное золото — заключенные в породе кристаллические крупицы металла различных размеров, от невидимых простым глазом пылинок до самородков весом в десятки килограммов. Вместе с тем «относительно крупные золотинки — «видимое золото» — встречаются редко, и случается, что геолог, проработав многие годы на богатом золоторудном месторождении, так ни разу и не увидит образцов с золотинками». Крупные самородки — это замечательные произведения природы.
 Самородки-гиганты насчитываются во всем мире лишь десятками и имеют собственные имена. Самый крупный отечественный самородок — «Большой треугольник» весом свыше 36 кг был найден на Урале в 1842 году и ныне доступен обозрению в Алмазном фонде. Многие большие самородки, найденные в других странах, к сожалению, постигла та же судьба, которая нередко губила произведения искусства, изготовленные из золота: их переплавляли на металл. Поэтому сведения о самых крупных самородках неточны. По данным В. И. Соболевского, чемпионом является найденный в 1869 году в колее проселочной дороги Австралии «Желанный незнакомец» весом 70,9 кг при содержании чистого золота 69,6 кг. Немецкий ученый Генрих Квиринг, автор одной из самых основательных работ по истории золота, сообщает, что в Бразилии в середине XIX века был найден самородок весом 193 кг. Более достоверны сведения о найденном в Австралии своеобразном обломке золотой жилы под названием «Плита Холтер-мана», вес которой вместе с вмещающей породой — 285 кг, а вес чистого золота — 93 кг. В книге Н. В. Петровской «Самородное золото» приводится большой научный материал и помещены фотографии многих самородков самых различных форм и свойств.
 Но подавляющая часть золота добывается, разумеется, не в виде самородков. Промышленное значение имеют два главных типа месторождений — коренные (рудные) и вторичные (россыпные). Первые образовались в ходе древних геологических процессов формирования земной коры и обычно встречаются в горных районах. Вторые являются результатом воздействия ветра, воды и других сил природы на золотые руды и чаще всего находятся по течению существующих или древних рек. Рудные месторождения нередко располагаются на значительных глубинах и требуют шахтного способа разработки. Россыпи чаще находятся ближе к поверхности или прямо на поверхности, но порой могут быть прикрыты достаточно мощными пластами пустой породы.
 В последнее время ученые пришли к выводу о необходимости выделения третьего типа месторожде-
 ний, где золото образовалось в результате повторного воздействия геологических процессов на ранее разрушенные породы.
 Таковы знаменитые южноафриканские конгломераты Витватерсранда. Но по геологическим условиям залегания и добычи они во многом схожи с рудными месторождениями и часто объединяются с ними в общую группу.
 Люди, естественно, раньше начали добывать золото из россыпей: они доступнее и не требуют столь сложных работ и оборудования. С россыпями были в первую очередь связаны калифорнийская, австралийская и аляскинская золотые лихорадки XIX века, многие богатые открытия в России. По имеющимся оценкам, в 1848—1875 годах на россыпи приходилось 90% мировой добычи. Но в 1929 году эта доля в капиталистическом мире снизилась до 8%, а в 1971 году оценивалась всего лишь в 2%7. В последние годы эта доля возросла до 4—5%, поскольку золотая лихорадка конца 70 — начала 80-х годов вызвала оживление добычи на новых и даже на старых, ранее заброшенных приисках, особенно в Бразилии, Колумбии и некоторых других странах. Подавляющая часть металла добывается из конгломератов ЮАР и из подлинно коренных месторождений в разных концах земного шара. Постепенно растет также доля золота, добываемого «попутно» из серебряных, медных, урановых и иных руд.
 В 1923 году в Якутии были открыты россыпи золота, которые эксплуатируются и в настоящее время. Предприятие по добыче коренного золота обычно называется рудником и почти всегда связано с подземными (шахтными) выработками. Россыпное золото добывается на приисках, и добыча часто ведется открытым способом после снятия слоя пустой породы, прикрывающей россыпь. Россыпное золото нередко добывается также путем выемки пород со дна рек и других водоемов.
 В истории золотодобычи известны богатейшие концентрации как рудного, так и россыпного золота, содержавшие 100 г и более золота на тонну руды или песков. На небольших участках концентрация была порой еще больше и измерялась даже килограммами на тонну золотосодержащей породы. Ныне все это относится к области легенд. Как и другие отрасли горнодобывающей промышленности, производство золота постепенно перемещалось на более бедные руды. Уменьшение содержания металла в руде или песках в какой-то мере компенсировалось внедрением новой высокопроизводительной техники. В современных условиях рудник, где содержание золота в руде составляет более 10 г на тонну, считается богатым, а границей рентабельного производства является содержание порядка 4 — 5 г на тонну. Это лишь в 1000 раз превышает кларк золота (среднее содержание в земной коре). Возможно, что к концу столетия рентабельными станут руды и пески с содержанием золота 2—3 г на тонну. Помимо содержания золота рентабельность добычи определяется рядом других факторов: глубиной залегания рудных жил, характером пород, освоенностью территории, транспортными условиями и др.
 Значительное количество золота содержится в воде морей и океанов. Оно попадает туда различными путями: со стоками рек (подсчитано, например, что река Амур ежегодно несет в океан около 8 т золота); из золотосодержащих горных пород морского дна; из метеоритов, сгорающих в атмосфере. В разных частях Мирового океана содержание золота колеблется от тысячных долей миллиграмма до десятков миллиграммов на тонну воды. Однако промышленного значения эти запасы не имеют, поскольку рентабельных способов извлечения золота из вод Мирового океана пока не найдено.
 Находка нового крупного месторождения золота — всегда волнующее, иногда драматическое и даже трагическое событие. Описания подлинных и вымышленных случаев такого рода заполнили бы том, во много раз превышающий объемом эту книгу.
 Удивительные находки золота случаются и в реальной жизни, и в наши дни. Но, конечно, не от них зависят судьбы золотодобычи. Геологоразведочные работы на золото ведутся теперь по правилам науки с применением сложного и дорогостоящего оборудования. Успех в них зависит от слаженного труда
 людей многих специальностей. При этом выявляются границы месторождений, исчисляется среднее содержание металла в породе, учитываются условия залегания золота, делаются экономические расчеты на предмет определения рентабельности добычи.
 Один из руководителей крупнейшей в США золотодобывающей компании «Хоумстейк майнинг» описывает следующие этапы подготовки месторождения к производству, причем каждый из этих этапов находится в ведении особых подразделений компании и соответствующих специалистов: 1) первичная разведка, включающая поиск и оценку площадей и установление очередности передачи их в следующие стадии подготовки; 2) целевое исследование, включающее определение границ месторождения, предварительные инженерные работы, металлургические пробы и экономические расчеты; 3) развитие месторождения, где задача состоит в том, чтобы провести все работы, необходимые для его передачи в промышленную эксплуатацию; 4) приобретение или аренда необходимых участков земли и управление этими участками, причем эти операции связаны с описанными выше этапами и ведутся параллельно им. На разных этапах работы используются геологические модели, методы вероятностного анализа, сложное современное оборудование.
 После завершения разведки и подготовки месторождения начинается строительство предприятия по добыче золота, обычно — рудника. Крупный современный золотой рудник по капитальным затратам, численности занятых, стоимости продукции сравним с заводом средних и даже больших размеров. Действительно, в ЮАР строительство рудника может теперь вполне обойтись в 400—500 млн. долл., число занятых может составлять 15—20 тыс., годовая валовая продукция — 30—40 т металла, что ныне означает 500 млн. долл. и даже более.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Баннер