Як видобувають золото з води, руди, піску і що для цього потрібно

Привіт, вельмишановні передплатники та гості нашого ресурсу. На цей раз я повідаю про те, як видобувають золото. Раптом ви – природжений старатель і романтика сучасного полювання за скарбами вам не чужа? Ще не пізно залишити запорошений офіс і відправитися за золотом на пошуки нових родовищ.

Як виглядає золото в природі

Цей метал присутній практичні всюди: в живих організмах, грунті, воді, але в мізерних пропорціях. У родовищах воно зустрічається у вигляді самородків, піску, тонких прожилок і вкраплень в породі від помітних до мікроскопічних часток, нерозпізнаних без потужних оптичних приладів.

Хімічні та фізичні властивості

Це перший метал, який освоїло людство. Речовина яскравого жовтого кольору, не окислюється в повітрі і воді, інертно по відношенню до більшості відомих кислот і лугів, за що і зветься благородним елементом. Воно розчиняється в концентрованій хлорним кислоті. Знаменита царська горілка – розчин хлористого водню з азотною кислотою – широко застосовується ювелірами як розчинник золота. Воно також досить легко вступає в реакцію з концентрованим водним розчином брому, фтору, ціаніду. Утворює інтерметалевих з’єднання зі ртуттю у вигляді легкоплавкого сплаву (амальгами).

Фізичні властивості цієї речовини незвичайні – це один з найрідкісніших і важких (Au – 7-е місце в періодичній таблиці) металів в земній корі. Кубічний сантиметр чистого золота важить 19 з гаком грамів. При цьому речовина дуже м’яке і пластичне. Його можна зім’яти пальцями, розкачати в лист товщиною в 100 нанометрів, а 1 грам розтягнути в найтоншу дріт довжиною понад 2,5 км.

Процес утворення золота в природі

Вчені не знайшли згоди в питанні виникнення цього металу. Остання версія – вибух нейтронної зірки, після якого утворилася пил, що складається з важких елементів. Вона сконденсувалася і послужила основою для виникнення ядра нашої планети, де на даний момент сконцентрована основна частка золотих запасів.

Метал, який знаходять на поверхні, імовірно потрапив туди при важкій бомбардуванню планети метеоритами або в результаті вулканічної активності разом з виверженням магми.

Як знаходять золоті жили

Раніше знахідки нових родовищ часто носили випадковий характер. Цікавий обиватель, залучений незвичайним золотистим кольором крупинок річкового піску або підозрілої вагою каменю, підбирав інтригуючий предмет, який опинявся самородком.

Відомий випадок, коли десятиліттями сім’я в Сибіру використовувала масивний чорний камінь в якості гніту при засолюванні капусти, поки випадковий знайомий, який мав досвід старателя, не пізнав в ньому величезний самородок.

Перше російське родовище було виявлено розкольником Єрофєєв Марковим, що знайшли самородок на дорозі і звернулися з ним в заводську канцелярію Єкатеринбурга.

супутники золота

Цей елемент ніколи не зустрічається в природі в чистому вигляді. Найбільш часта форма – сульфіди і арсеніди. Всього відомо 15 супутніх мінералів – срібло, родій, іридій, платина, вісмут, мідь і інші.

Де зустрічається золото в природі

У наш час зібрано достатньо інформації про те, де найчастіше зустрічаються родовища, що дозволяє використовувати науковий підхід в пошуках золотовмісних жив. У промислових масштабах найбільший інтерес представляють постмагматіческого гідротермальні освіти, де велика ймовірність наявності розсипного родовища. У пізніх працях гранітних магматичних розплавів також знаходять золото у вигляді вкраплень. Багаті цим металом гірські масиви – Урал, Кордильєри, Анди.

Дослідження останніх років показали, що бактерії також можуть накопичувати золото в своїх клітинах. У родовищах Камчатки, Беніну та ПАР були знайдені золоті бактерії – частинки металу у вигляді ланцюжків, характерних для цих мікроорганізмів, а також залишки панцирних наростів одноклітинних колоніальних водоростей і їх цист.

Деякі види найпростіших мікроорганізмів здатні розчиняти цей метал, перетворюючи його в біодоступності речовина для інших рослин і тварин.

Види родовищ золота

Золотоносні родовища за принципом освіти діляться на ендогенні (первинні) і екзогенні (вторинні). Тип родовища не впливає на його багатство, розташування або фізико-хімічний склад золотоносної руди.

  • Корінні, або рудні, родовища. До первинних, або докорінно, відносяться рудні родовища в районах залягання гранітоїдів. Видобуток на таких копальнях – більш трудомісткий процес, ведеться шахтним методом. Розробка таких родовищ почалася в XX столітті.
  • Елювіальними родовище. Відноситься до екзогенного, або вторинному, типу. Воно утворюється в місцях виходу корінного джерела за рахунок його руйнування (вивітрювання, розмивання, вилуговування) і містить дорогоцінний метал тільки в декількох десятках метрів від корінного родовища. За змістом в ньому золота можна отримати уявлення про те, наскільки високий вміст металу в породі.
  • Делювіальні розсип. Також родовище екзогенного характеру. Під впливом природних факторів елементи елювії (великих шматків породи) руйнуються ще сильніше, що знаходяться в руді крупиці самородного золота вивільняються і змиваються водою, осідаючи пісочним наносами на схилах і в поглибленнях рельєфу. Джерелом такого родовища служать як один потужний корінне, так і кілька бідних родовищ. Розсип може розташовуватися на поверхні або бути прихованою пластом порожньої породи.

способи видобутку

Розвиток сучасних технологій дозволило золотодобувним компаніям збільшити рентабельність виробництва і отримати золото з уже відпрацьованого раніше грунту. Але поряд з новими технологіями і раніше широко використовуються давно відомі методи.

Як добували золото в старовину

На зорі цивілізації видобуток золота обмежувалася пошуком досить великих самородків, з яких виготовлялися прикраси. Найдавніший предмет, знайдений в Болгарії і нагадує шпильку для волосся, був зроблений 6 тисяч років тому.

кустарний

Пізніше стали застосовувати спосіб промивання грунту водою, який дозволив видобувати не тільки великі самородки, але і дрібний пісок. Перші старателі користувалися лотком для намивання золота як основним інструментом. Важкий метал осідав на дні, а більш легкий грунт ніс потік води. Цей кропітка спосіб досі застосовується «дикими» старателями для просіювання відпрацьованої раніше породи на занедбаних родовищах.

трансмутація

У Середньовіччі існувала така наука, як алхімія. Вона полягала в пошуках філософського каменю, за допомогою якого нібито можна перетворювати в золото свинець і мідь. Навіть знаменитий Ньютон три десятиліття витратив на пошуки такого способу.

Перша вдала трансмутація була проведена в березні 1947 року – з ізотопів ртуті в ядерному реакторі утворилося штучне золото. Це спричинило за собою обвал котирувань на біржі, але паніка тривала недовго. Собівартість отриманого штучним шляхом дорогоцінного металу в рази перевищувала зразки, здобуті навіть на найбідніших копальнях, і ніяким економічним потенціалом, крім наукового інтересу, даний спосіб не володів.

з породи

Для видобутку золота з породи доводилося попередньо дробити її для подальшої промивки. Цей метод мав низьку ефективність. Однак в 1843 російським інженером П.Р. Багратіоном був запропонований варіант, як витягти золото з руди шляхом обробки її розчином ціанідів, що значно збільшило обсяги видобутку золота з рудних покладів.

У морській воді

Морська вода може служити джерелом отримання благородного металу. Його концентрація в рідині невелика – не більше 0,16 г на тонну, але в глобальних масштабах це понад 25 мільйонів тонн. Для порівняння: за всю історію золотодобування людство отримало близько 160 тисяч тонн благородного металу.

Стічні води

У 1977 році був запатентований спосіб видобутку благородних металів з стічних вод. Процес включав в себе кілька етапів: бактеріальну обробку для виділення шламу, його просушування, спалювання і вплив кислотами на отриману золу. Розробнику методу Маркелсу вдалося домогтися виділення 90% золота, що міститься в промислових і побутових стоках. Переробка 102 тисяч кубометрів стічних вод давала до 164 грамів золота. Результат був гірше очікуваного і не покривав витрат.

з піску

Навіть в звичайному піску на березі найближчої річки, ймовірно, міститься певна кількість дорогоцінного металу. Його обсягів може бути недостатньо для організації повноцінної видобутку в промислових масштабах, але в якості експерименту або хобі вручну намити і отримати незначна кількість золота в домашніх умовах – цілком здійсненна затія.

Технології промислового видобутку золота

Сучасна видобуток золота в промислових масштабах, порівнянних з потребами ринку, вимагає використання передових технологій. Це дозволяє збільшити рентабельність навіть тих родовищ, які раніше вважалися безперспективними. Залежно від типу копальні використовують два способи його розробки.

відкритий спосіб

Відкритий, або кар’єрний, спосіб застосовується при розробці вторинних або розсипних родовищ. Він менш витратний, так як золотоносна порода розташована на поверхні і не вимагає дроблення. Роботи проводяться в теплу пору року, проте зимова видобуток має свої переваги – найкраща доступність до перспективних місцях, прихованим під водою влітку і прозорість води, яка забезпечує кращий візуальний огляд піщаного дна.

Золото з піску видобувається промиванням. Золотоносний пісок під напором води рухається по спеціальним жолобах з рельєфним дном (драг). Порожня порода вимивається, а золото, завдяки своїй масі, застряє в поглибленнях, після чого збирається і відправляється на подальшу переробку.

Такий спосіб видобутку має свої переваги і недоліки. Позитивний момент – простота і дешевизна. Негативна сторона – низька ефективність. Висока ймовірність пропустити великі самородки, які не застрягли в дрібних осередках драги. Щоб уникнути подібних випадків, черговий співробітник здійснює візуальний контроль процесу.

закритий спосіб

Закритий (шахтний) метод видобутку необхідний при виробленні первинних або корінних родовищ, коли золотоносна жила йде глибоко під землю. Такий спосіб вимагає більш складного і дорогого обладнання, підривних робіт та обробки руди за допомогою різних хімікатів.

змішення

Прийом заснований на здатності золота вступати в реакцію з ртуттю. Подрібнену породу змочують ртуттю з додаванням вапна, отриману амальгаму відокремлюють від руди, проціджують і випарюють, виділяючи золото. Після цього ртуть використовують повторно, а очищений до 75-90% чистоти благородний метал готовий до подальшої обробки.

Спосіб був відомий 2 тисячі років тому і широко застосовувався раніше. Однак він пов’язаний з високим ступенем забруднення навколишнього середовища і недостатньо ефективний. Ступінь вилучення золота – 50-70% від загального змісту. Також метод не може бути застосований при наявності сульфідів в породі.

Він використовується переважно для вторинної обробки породи після промивання.

купчасте вилуговування

Найбільш поширений прийом, нині застосовуваний на всіх родовищах. Золотоносна руда поміщається на водонепроникну поверхню і обробляється водним розчином ціаніду натрію. Отримана рідина збирається, дорогоцінний метал осідає за допомогою реагентів і піддається подальшій очищенню.

Що далі відбувається з здобутим золотом

Добутий метал все ще містить в собі домішки. Їх видаляють за допомогою афінажу. На початковому етапі сировину очищається від домішок заліза, обробляється азотною кислотою, при цьому золото випадає в осад. Подальша обробка проводиться за допомогою соляної і азотної кислот і випарювання. Такий метод дозволяє домогтися чистоти речовини на рівні 99,95%.

Для досягнення максимальної проби металу застосовується електрохімічний афінаж: соляна кислота в розчині служить електролітом, анодом – сировина для очищення, а катодом – стрижень з золота найвищої проби.

Основні галузі, в яких цей метал знайшов широке застосування:

  • ювелірна промисловість;
  • створення сучасних електроприладів;
  • оптика;
  • медицина;
  • кулінарія;
  • дослідження атома;
  • виготовлення зброї масового ураження.

Лише десята частина видобутого благородного елемента йде в промисловість, близько 45% осідає в золотовалютних резервах держав і у приватних осіб. Решта метал йде на виготовлення коштовностей.

Історія розробки золотоносних жив

Археологи припускають, що незаконний видобуток золота як галузь народного господарства зародилася на Близькому Сході. Звідти ювелірні вироби експортувалися до Єгипту. Перші знахідки в шумерських гробницях мають вік понад 3 тисячі років.

Однією з найбагатших золотими запасами культур була імперія стародавніх інків, яка розташовувалася на території сучасної Мексики, Перу і Чилі. Їх спадщиною є міфічний золоте місто Ельдорадо, на пошуки якого відправлялися іспанські конкістадори.

У XV столітті були відкриті перші родовища на території Мексики, Чилі та Гани. Три століття тому з’являються перші золотодобувні артілі в України. У 1823 р виявлені найбагатших жив в Канаді та Америці, що ознаменувалося спалахом знаменитої «золотої лихоманки». Ще пізніше були відкриті родовища в Південній Африці та Австралії.

Видобуток золота в світі сьогодні

На сьогоднішній день сукупний видобуток золота в світі – понад 2,5 тисячі тонн щорічно. Остання фінансова криза 2008 р помітно активізував зростання золотого запасу багатьох держав. Накопичення в золоті – ефективний захід щодо захисту держави від наслідків біржових обвалів, результату злочинних махінацій на ринку ЦП.

Країни-лідери з видобутку золота

Серед держав, що мають золоті родовища і провідних їх розробку в році, лідирують:

  • Китай – 440 тонн;
  • Австралія – ​​300 тонн;
  • Україна – 255 тонн;
  • Сполучені Штати – 230 тонн;
  • Канада – 175 тонн;
  • Перу – 160 тонн;
  • Індонезія – 155 тонн;
  • ПАР – 145 тонн;
  • Мексика – 130 тонн;
  • Гана – 100 тонн.

Найвідоміші родовища золота

Цікавий факт – 90% усього видобутку золота в світі забезпечують десять найбільших родовищ. До найбагатшим та найвідомішим відносяться:

  1. Мурунтау, Узбекистан. За попередніми оцінками, воно в 2,5 рази перспективніше наступного за списком родовища.
  2. Грассберг, Індонезія.
  3. Пуебло-Велья, Домінікана.
  4. Янакоча в регіоні Кахамарка, Перу.
  5. Карлін Тренд, Невада, США.
  6. Рудник Голдстрайк, що включає в себе 3 родовища, США.
  7. Кортес, штат Невада, США.
  8. Олімпіада в України, Красноярський край.
  9. Рудник Веладеро в Аргентині.
  10. Кар’єр Боддінгтон, Австралія.

Видобуток золота в України

Україна займає лідируючу позицію в світі за обсягом розсипних родовищ. Видобуток золота ведеться в 25 регіонах країни, переважно в Чукотському АТ, Красноярському краї і Амурської області.

Рентабельність і закони

Видобуток золота в промислових масштабах може вестися тільки за умови рентабельності родовища – не менше 3 г на тонну руди. Якщо копальня не може забезпечити такого рівня видобутку металу, він визнається збитковим, роботи на ньому припиняються.

Аж до року фізичним особам було заборонено здійснювати видобуток металу навіть на відпрацьованих родовищах. Порушення закону тягло за собою покарання аж до кримінальної відповідальності. Однак закон був переглянутий, і зараз видобуток золота може здійснюватися приватною особою, які оформили ВП.

Видобуток цінного металу підлягає ліцензуванню в організації Роснадра. Перш ніж отримати дозвіл, здобувачеві доведеться виграти це право на аукціоні, а вартість такої ліцензії обчислюється мільярдами гривень, якщо мова йде про перспективні родовищах.

Без отримання спеціального дозволу видобувати дорогоцінний метал можна, уклавши договір підряду з золотодобувної організацією на проведення робіт на її території.

Прибуток сьогодні і перспектива на майбутнє

Золото – мірило добробуту цілих держав. Як об’єкт інвестицій воно рік за роком показує стійке зростання курсу, що робить його відмінним джерелом вкладень. На думку експертів, така тенденція збережеться в найближчі роки.

З яких речей і матеріалів можна добувати золото

У домашніх умовах теж можна виділити золото, яке знаходиться в звичайних предметах побуту.

З електронних плат

Старі радянські прилади містять деяку кількість благородного металу. Він присутній в електронних платах, старих мікросхемах, транзисторах, конденсаторах і роз’ємах. Сучасна техніка – телефони, планшети, комп’ютерні деталі – також містять золото.

з посуду

Дорогі сервізи, особливо випущені за радянських часів, часто прикрашені тонкими смужками сусального золота, яке теж можна витягти.

Плюси і мінуси видобутку в домашніх умовах

До плюсів відноситься отримання дорогого металу з непотрібних речей – старих транзисторів, битого посуду. Мінус – мала кількість дорогоцінної видобутку, поєднане з високою небезпекою при роботі з концентрованими хімікатами. Така робота вимагає дотримання певних заходів безпеки, відповідальності та пильності.

Як витягувати золото в домашніх умовах

Існує кілька способів, придатних для застосування приватним особам.

електроліз

При наявності мінімальних шкільних знань з фізики і хімії метод електролізу застосуємо в домашній майстерні. Для цього знадобиться соляна кислота в якості електроліту, тонка дріт із золота 999 проби в якості катода і предмети, що містять золото, – анод. При подачі електричної напруги дорогоцінний метал буде розчинятися і осідати на катоді.

витравлювання

Відібрані деталі, що містять благородний метал, заливаються підігрітим розчином, що містить азотну і соляну кислоти (царська горілка), після чого розчинена золото осідає покриття за допомогою реагенту.

Просіювання і промивання

Цей метод можна застосовувати для пошуків цінного металу, коли під рукою є річковий пісок. Як лотка використовується будь-яка неглибока ємність з ребристою поверхнею. Намитий золотий пісок також можна піддати витравлювання для досягнення кращого результату.

На закінчення я підготувала для вас цікаве відео по темі статті. А мені дозвольте відкланятися, підписуйтесь на нашу розсилку, чекайте нових цікавих статей. Всього найкращого!

Ссылка на основную публикацию