Золото - от руды до слитков

Золото – один из самых редких металлов на планете. В среднем его содержание в коре в среднем всего 2,5 микрограмма на килограмм. Добывать его более или менее системно начали его еще в третьем тысячелетии до нашей эры, в первую очередь, на Ближнем Востоке – в Египте. Именно в гробницах египетских фараонов была сосредоточена большая часть добытого на планете драгоценного металла.

Видео о создании эксклюзивного ювелирного украшения

В России днем начала добычи золота принято считать 21 мая 1745 года. Именно тогда простой крестьянин Ерофей Марков нашел в яме у озера Шарташ (северо-восточная окраина Екатеринбурга) самородок и отнес его в канцелярию Главного управления завода в Екатеринбурге. Промышленная добыча драгоценного металла ведется в этом месте до сих пор вот уже четвертый век. Первооткрыватель российского золота, кстати, так и не разбогател. За находку одного из самых богатых месторождений драгоценного металла на континенте Ерофею Маркову просто выписали премию в 24 руб. 63 коп.

При этом на шахтах открытого им рудника добыто уже более 140 тонн золота. Первое время после открытия месторождения золото на нем добывалось шахтами глубиной от 3 до 22 саженей, т.е. примерно до 50 метров. Их называли «кошками». Таких старых колодцев в этом районе больше тысячи, сегодня добывающих шахт всего две, правда, они намного глубже.

В мире есть золотые шахты глубиной до 3,5 км, они расположены в Индии и Африке. В этих рудниках сухо и чрезвычайно жарко – температура там не опускается ниже +40 градусов. В уральских золотых шахтах другая проблема - вода здесь повсюду. Так как этот добывающий горизонт находится относительно неглубоко, он со всех сторон окружен грунтовыми водами - вода просачивается сквозь потолок, стены и даже через пол. Рельсовые пути, по которым перемещаются вагонетки, тоже часто скрыты под водой. Ее откачивают, но через какое-то время все снова оказывается подтопленным. Нередко грунтовые воды размывают свод штрека, а это может уже грозить тяжелыми последствиями.

Драгоценный металл извлекают из минералов, представляющих собой химические соединения, содержащие золото. И хотя этот элемент образуют около 20 различных минералов, промышленное значение имеет исключительно самородное золото. Заключенные в руде кристаллические крупицы металла различных размеров – от невидимых пылинок до самородков в десятки килограммов. Относительно крупные золотники – видимое золото – встречаются очень редко.

Самородное золото – редкость, хотя самый большой самородок в России был найден именно на Урале. Он называется Большой Треугольник и его вес составляет 36 кг. Сейчас он хранится в Алмазном Фонде. Чемпионом мира является австралийский Желанный Незнакомец – его вес 70 кг и найден он был на проселочной дороге! Но 99% всего золота в мире добывается из руды.

1. Добыча руды

Рабочие бурят длинные тонкие отверстия, закладывают в них аммонал и подрывают выработку. Затем специальный грейдер грузит взорванную руду на конвейер, который доставляет ее на поверхность, на обогатительную фабрику.

Статистика по добыче руды и золота: Если все золото, добытое на планете за все время существования человечества, сплавить в один кусок, то получиться куб со стороной 19 метров. Если собрать всю руду, из которого добыто это золото, то ребро куба будет уже длиной 2,5 км.

Добыча золота – очень трудоемкий процесс: чтобы получить всего несколько граммов, надо в прямом смысле перелопатить множество пустой земли.

2. Переработка руды

Золотая руда на обогатительном комбинате первым делом дробится и сортируется, затем происходит выделение самого металла – чаще всего применяют способ, который называется «цианирование». Золото прекрасно растворяется в сенильной кислоте и ее солях – это ее свойство и решили использовать. Цианирование использовалось на крупных заводах, но развитие технологий привело к новому методу - кучное выщелачивание.

В этом процессе готовится водонепроницаемая площадка, в нее насыпается руда, ее орошают раствором цианида, который просачивается через толщу породы и растворяет золото. После этого они поступают в специальные сорбционные колоны, в которых золото осаждается, а раствор вновь отправляется на кучу. В итоге получается похожая на обычный песок субстанция, которая называется «шлих» - содержание драгоценного металла в нем около 90%.

На каждый мешочек со шлихом заводят свой паспорт, его взвешивают, записывают физические данные и обязательно замеряют уровень радиации (нередко золото залегает рядом с радиоактивными элементами). Если попадается облученный металл, его отправляют обратно на обогатительную фабрику.

Когда приемная комиссия дает заключение, что шлих годен к дальнейшей переработке, его передают химикам, т.е. отправляют на следующий этап – аффинаж.

3. Получение золота

Аффинаж происходит в три этапа. Сначала шлих растворяют в реакторе в «царской водке» (так называют раствор из золота, растворенного в смеси соляной и азотной кислот) и нагревают. Получивший раствор потом переливают в резервуар, где из него удаляют излишний окислитель, потом в следующем резервуаре металл уже осаждается на стенках в виде коричневой грязи, которую складывают в ведро (эта «грязь» – на самом деле чистое золото).

Другими словами, процесс заключается в том, что золото химически делают жидким, процеживают, а потом снова восстанавливают. Все примеси таким образом отделяются. Потом получившуюся «грязь» нужно отлить в слитки.

4. Отливка золота

Золото разливают в изложницы, которые делают из чугуна (у этого материала очень хорошая теплопроводность). Весь процесс напоминает, как хозяйка готовит на кухне песочное печенье в формочках – форму нужно нагреть, потом смазать специальным графитным напылением, чтобы золото не пригорело.

Изложницу нагревают в печи в течение нескольких часов - она должна быть горячей, когда в нее потечет расплавленный металл. Тем временем, аффинажное золото плавят в специальной небольшой изложнице, температуру выверяют до долей градусов – главное, не передержать.

Когда расплав готов, металл отливают. В этом процессе применяется газовый факел для того, что в процессе выплавки золото остывало медленней, а процесс кристаллизации происходил более плавно – в этом случае слиток получается более гладким.

Расплавленное золото вязкое и текучее, напоминает кисель. Застывает довольно быстро – даже в газовом факеле и горячей форме оно кристаллизируется всего за несколько секунд. После этого рабочие вынимают слиток и опускают его в бак с холодной водой, куда предварительно положили свернутую синтетическую ткань, чтобы золото не поцарапалось о железные стенки.

5. Оценка качества золота и установка проб

Прежде чем на слитке будет выбита информация о нем, в химическую лабораторию аффинажного завода отдают небольшой пробник плавки. Если золото окажется недостаточно чистым, его отправят на повторный аффинаж. В атомно-электронном спектрометре через маленький кусочек золота пропускается электрическая дуга, золото в ней испаряется, впускает свет, и по его спектру можно определить содержание в металле примесей. Помимо спектрометрии есть много способов проверки качества металла – физические, химические и оптические. Золото проверяется многократно и на всех этапах очистки и плавки. Только после окончательного одобрения химиков, слиток, наконец, клеймят.

Каждый слиток получает собственный номер, помимо этого на нем выбивается клеймо золотоизготовителя и проба. Считается, что банковский слиток должен весить 12 кг, но на самом деле его вес может разниться от 11 до 13,3 кг.

Сколько чистого золота выпускается аффинажным заводом – неизвестно, это секретная информация, ведь недаром говорят, что деньги любят тишину, а золото остается самой твердой и надежной валютой на земле.