Як сьогодні у світі добувають, знаходять та переробляють золото (12 фото)

Раптом ви природжений старатель і романтика сучасного полювання за скарбами вам не чужа?

Ще не пізно залишити курний офіс і вирушити за золотом на пошуки нових родовищ.





Як виглядає золото у природі

Цей метал є практичним скрізь: в живих організмах, грунті, воді, але в мізерних пропорціях. У родовищах воно зустрічається у вигляді самородків, піску, тонких прожилок та вкраплень у породі від помітних до мікроскопічних частинок, нерозрізнених без потужних оптичних приладів.



Хімічні та фізичні властивості

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

Фізичні властивості цієї речовини незвичайні - це один з найрідкісніших і найважчих (Au - 7-е місце в періодичній таблиці) металів у земній корі. Кубічний сантиметр чистого золота важить 19 з гаком. При цьому речовина дуже м'яка та пластична. Його можна зім'яти пальцями, розкотити в лист завтовшки 100 нанометрів, а 1 грам розтягнути в найтонший дріт завдовжки більше 2,5 км.

Процес утворення золота у природі

Вчені не знайшли згоди щодо виникнення цього металу. Остання версія – вибух нейтронної зірки, після якого утворився пил, що складається з важких елементів. Вона сконденсувалася і послужила основою виникнення ядра нашої планети, де зараз сконцентрована основна частка золотих запасів.

Метал, який знаходять на поверхні, ймовірно потрапив туди при тяжкому бомбардуванні планети метеоритами або в результаті вулканічної активності разом з виверженням магми.

Як знаходять золоті жили

Раніше знахідки нових родовищ часто мали випадковий характер. Цікавий обиватель, залучений незвичайним золотистим кольором крупинок річкового піску або підозрілою вагою каменю, підбирав предмет, що інтригує, який виявлявся самородком.





Відомий випадок, коли десятиліттями сім'я в Сибіру використовувала масивний чорний камінь як гніт при засолюванні капусти, поки випадковий знайомий, який мав досвід старателя, не розпізнав у ньому величезний самородок.

Перше родовище було виявлено розкольником Єрофеєм Марковим, який знайшов самородок на дорозі і звернувся з ним до заводської канцелярії Єкатеринбурга.

Супутники золота

Цей елемент ніколи не зустрічається у природі в чистому вигляді. Найчастіша форма – сульфіди та арсеніди. Загалом відомо 15 супутніх мінералів – срібло, родій, іридій, платина, вісмут, мідь та інші.

Де зустрічається золото у природі

В наш час зібрано достатньо інформації про те, де найчастіше зустрічаються родовища, що дозволяє використовувати науковий підхід у пошуках золотовмісних жил. У промислових масштабах найбільший інтерес становлять постмагматичні гідротермальні утворення, де є велика ймовірність наявності розсипного родовища. У пізніх порціях гранітних магматичних розплавів також знаходять золото як вкраплень. Багаті на цей метал гірські масиви – Урал, Кордильєри, Анди.

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

Деякі види найпростіших мікроорганізмів здатні розчиняти цей метал, перетворюючи його на біодоступну речовину для інших рослин і тварин.

Види родовищ золота

Золотоносні родовища за принципом освіти поділяються на ендогенні (первинні) та екзогенні (вторинні). Тип родовища впливає з його багатство, розташування чи фізико-хімічний склад золотоносної руди.

Корінні, чи рудні, родовища. До первинних, чи корінним, ставляться рудні родовища у районах залягання гранітоїдів. Видобуток на таких копальнях – більш трудомісткий процес, що ведеться шахтним методом. Розробка таких родовищ розпочалася у XX столітті.

Елювіальне родовище. Належить до екзогенного, або вторинного, типу. Воно утворюється в місцях виходу корінного джерела за рахунок його руйнування (вивітрювання, розмивання, вилуговування) і містить дорогоцінний метал лише за кілька десятків метрів від корінного родовища. За змістом у ньому золота можна отримати уявлення у тому, наскільки високо вміст металу у породі.

Делювіальний розсип. Також родовище екзогенного характеру. Під впливом природних факторів елементи елювію (великих шматків породи) руйнуються ще сильніше, крупиці самородного золота, що знаходяться в руді, вивільняються і змиваються водою, осідаючи пісочними наносами на схилах і в поглибленнях рельєфу. Джерелом такого родовища є як одне потужне корінне, так і кілька бідних родовищ. Розсип може розташовуватися на поверхні або бути прихованим пластом порожньої породи.

Способи видобутку

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

Як добували золото за старих часів

На зорі цивілізації видобуток золота обмежувався пошуком досить великих самородків, у тому числі виготовлялися прикраси. Найдавніший предмет, знайдений у Болгарії і що нагадує шпильку для волосся, було зроблено 6 тисяч років тому.

Кустарний

Пізніше стали застосовувати спосіб промивання ґрунту водою, який дозволив добувати не лише великі самородки, а й дрібний пісок. Перші старателі користувалися лотком для намивання золота як основним інструментом. Тяжкий метал осідав на дні, а легший ґрунт забирав потік води. Цей копіткий спосіб досі застосовується «дикими» старателями для просіювання відпрацьованої породи на покинутих родовищах.



Трансмутація

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

Першу вдалу трансмутацію було проведено в березні 1947 року – з ізотопів ртуті в ядерному реакторі утворилося штучне золото. Це спричинило обвал котирувань на біржі, але паніка тривала недовго. Собівартість отриманого штучним шляхом дорогоцінного металу в рази перевершувала зразки, здобуті навіть на найбідніших копальнях, і жодним економічним потенціалом, крім наукового інтересу, цей спосіб не мав.



З породи

Для видобутку золота з породи доводилося попередньо дробити її для подальшого промивання. Цей метод мав низьку ефективність. Однак у 1843 р. інженером П.Р. Багратіон був запропонований варіант, як витягти золото з руди шляхом обробки її розчином ціанідів, що значно збільшило обсяги золотовидобування з рудних покладів.



У морській воді

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



Стічні води

В 1977 був запатентований спосіб видобутку благородних металів зі стічних вод. Процес включав кілька етапів: бактеріальну обробку для виділення шламу, його просушку, спалювання і вплив кислотами на отриману золу. Розробнику методу Маркелсу вдалося досягти виділення 90% золота, що міститься в промислових та побутових стоках. Переробка 102 тисячі кубометрів стічних вод давала до 164 грамів золота. Результат був гірший за очікуваний і не покривав витрат.



З піску

Навіть у звичайному піску на березі найближчої річки, ймовірно, міститься кілька дорогоцінного металу. Його обсягів може бути недостатньо для організації повноцінного видобутку в промислових масштабах, але як експеримент або хобі вручну вимити і отримати незначну кількість золота в домашніх умовах - цілком здійсненна витівка.



Технології промислового видобутку золота

Сучасний видобуток золота у промислових масштабах, порівнянних із потребами ринку, потребує 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, тому що золотоносна порода розташована на поверхні і не потребує подрібнення. Роботи виробляються в теплу пору року, проте зимовий видобуток має свої переваги – найкраща доступність до перспективних місць, прихованих під водою влітку та прозорість води, що забезпечує найкращий візуальний огляд піщаного дна.

Золото з піску видобувається промиванням. Золотоносний пісок під напором води рухається спеціальними жолобами з рельєфним дном (драгам). Порожня порода вимивається, а золото завдяки своїй масі застряє в поглибленнях, після чого збирається і вирушає на подальшу переробку.



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

Закритий спосіб

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

Амальгамування

Прийом ґрунтується 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 та недостатньо ефективний. Ступінь отримання золота – 50–70% від загального змісту. Також метод не може бути застосований за наявності сульфідів у породі.

Він використовується переважно для вторинної обробки породи після промивання.

Купне вилуговування

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

Що далі відбувається зі здобутим золотом

Добутий метал все ще містить домішки. Їх видаляють за допомогою афінажу. На початковому етапі сировина очищається від домішок заліза, обробляється азотною кислотою, у своїй золото випадає осад. Подальша обробка проводиться за допомогою соляної та азотної кислот та випарювання. Такий метод дозволяє досягти 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 із золота найвищої проби.

Використання дорогоцінного металу у різних галузях

Основні галузі, у яких цей метал знайшов широке застосування:

ювелірна промисловість;

створення сучасних електроприладів;

оптика;

медицина;

кулінарія;

дослідження атома;

виготовлення зброї масового ураження.

Лише десята частина видобутого шляхетного елемента йде у промисловість, близько 45% осідає у золотовалютних резервах країн й у приватних осіб. Решта металу йде на виготовлення коштовностей.

Історія розробки золотоносних жил

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

Однією з найбагатших золотими запасами культур була імперія стародавніх інків, яка розташовувалась на території сучасної Мексики, Перу та Чилі. Їхньою спадщиною є міфічне золоте місто Ельдорадо, на пошуки якого вирушали іспанські конкістадори.

У XV столітті були відкриті перші родовища на території Мексики, Чилі та Гани. Через три століття з'являються перші золотодобувні артілі. У 1823 р. виявлено найбагатших жив у Канаді та Америці, що ознаменувалося спалахом знаменитої «золотої лихоманки». Ще пізніше були відкриті родовища у Південній Африці та Австралії.

Видобуток золота у світі сьогодні

На сьогоднішній день сукупний видобуток золота у світі – понад 2,5 тисячі тонн щорічно. Остання фінансова криза 2008 р. помітно активувала зростання золотого запасу багатьох держав. Нагромадження у золоті – ефективна міра захисту держави від наслідків біржових обвалів, результату злочинних махінацій над ринком ЦБ.

Країни-лідери з видобутку золота

Серед держав, які мають золоті родовища та ведуть їх розробку у 2017 році, лідирують:

Китай – 440 тонн;

Австралія – 300 тонн;

Сполучені Штати – 230 тонн;

Канада – 175 тонн;

Перу – 160 тонн;

Індонезія – 155 тонн;

ПАР – 145 тонн;

Мексика – 130 т;

Гана – 100 тонн.

Найвідоміші родовища золота

Цікавий факт – 90% усього видобутку золота у світі забезпечують десять найбільших родовищ. До найбагатших і найвідоміших відносяться:

Мурунтау, Узбекистан. За попередніми оцінками, воно в 2,5 рази перспективніше за наступне за списком родовища.

Грассберг, Індонезія.

Пуебло-В'єхо, Домінікана.

Янакоча у регіоні Кахамарка, Перу.

Карлін Тренд, Невада, США.

Рудник Голдстрайк, що включає 3 родовища, США.

Кортес, Невада, США.

Рудник Веладеро в Аргентині.

Кар'єр Боддінгтон, Австралія.