Золото — элемент побочной подгруппы первой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 79. Обозначается символом Au (лат. Aurum). Простое вещество золото (CAS-номер: 7440-57-5) — благородный металл жёлтого цвета.
По данным археологов, первое золото добыли на Ближнем Востоке еще в III тысячелетии до н. э. Практически сразу после знакомства с этим благородным металлом его возвели в ранг ценности, а в качестве своеобразного эквивалента денег золото стали использовать значительно позже.
Золото стало причиной многих войн, крушения людских судеб и уничтожения целых цивилизаций! Ни один металл не обагрен таким количеством крови, как золото, но зловещая история нисколько не умаляет его привлекательности для людей во все времена.
Люди гибнут за металл... А что мы вообще знаем о золоте?
Драгоценности всегда были важны для человека. Камни и металлы уже много столетий занимали умы людей, завораживая своей красотой и удивительной ценностью. Можно даже не задумываться о том, что каждый человек просто мечтает о том, чтобы приобрести себе больше драгоценностей. Самым распространенным и интересным драгоценным металлом остается золото. Именно оно несколько столетий назад было единственной «валютой» во всем мире.
Вся человеческая история связана с этим металлом, который стал синонимом денег, одного из китов, поддерживающего цивилизацию человека. В течении истории золоту поклонялись, за него убивали, его любили, в поисках золота люди были готовы отправится на край света.
[показать]
В конце концов оно почти лишилось практического значения, однако настолько глубоко проникло в культуру, что стало намного дороже самых насущных вещей: дома, топлива, еды. Недаром инвесторы на фоне кризиса мировых ценностей всем материальным вещам предпочли мифического золотого тельца: в 2010 году стоимость золота на фондовых рынках выросла до рекордных значений.
Из физических и химических свойств золота следует отметить, в первую очередь, его исключительно высокую теплопроводность и низкое электрическое сопротивление. При нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством кислот и не образует оксидов, не окисляется на воздухе и устойчиво к воздействию влаги, щелочей и солей, благодаря чему было отнесено к благородным металлам. Золото очень ковко и пластично. Из кусочка золота массой в один грамм можно вытянуть проволоку длиной в три с половиной километра или изготовить золотую фольгу в 500 раз тоньше человеческого волоса. Золото - очень тяжёлый металл, что является большим плюсом в его добыче. Плотность его высока - 19,3 г/см3, твёрдость по Бринеллю - 20. Золото также является самым инертным металлом, но, когда была открыта способность царской водки (смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3/1) растворять золото, уверенность в его инертности была поколеблена. Плавится металл при весьма высокой температуре - 1063°С. Растворяется в горячей селеновой кислоте. Данные физические и химические свойства золота широко используются для его получения.
Получение желтого металла.
Добывание желтого металла является горнодобывающей отраслью в промышленности, она связана с горно-геологическими работами, в которых используют геохимические исследования для разработки месторождения, которое является рентабельным для промышленной отрасли.
Золотодобывающая отрасль промышленности считается как основной, так и дополнительной сырьевой базой для других разных промышленных отраслей, в состав которых входит ювелирная промышленность, автоматика, электронное приборостроение, телемеханика, связь, медицина, аэрокосмический комплекс, металлургия редких и драгоценных металлов, ядерная техника, приборостроение и машиностроение.
Именно поэтому развивается добыча желтого металла во всем мире.
Для получения желтого металла используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды). C развитием современных технологий более популярными становятся химические способы.
Промывка.
[показать]
Метод промывки основан на высокой плотности желтого металла, благодаря которой в потоке воды, минералы с плотностью меньше желтого металла (а это почти все минералы земной коры) смываются и металл концентрируется в тяжёлой фракции, песка состоящего из минералов повышенной плотности, который называется шлихом. Этот процесс называется отмывкой шлиха или шлихованием. В небольших объёмах её можно проводить вручную, при помощи промывочного лотка. Этот способ используется с древнейших времён, и до сих пор для отработки маленьких россыпных месторождений старателями, но основное его применение — поиск месторождений желтого металла, алмазов и других ценных металлов.
Промывка используется для разработки крупных россыпных месторождений, но при этом применяются специальные технические устройства: драги и промывочные устройства. Полученные шлихи, кроме желтого металла, содержат множество других плотных минералов и металл из них извлекается, например, путём амальгамации.
Методом промывки разрабатываются все россыпные месторождения желтого металла, ограничено он применяется на коренных месторождениях. Для этого породу дробят и затем подвергают промывке. Этот метод не может быть применён на месторождениях с рассеянным желтым металлом, где оно так распылено в породе, что после дробления не обособляется в отдельные зёрна и смывается при промывке вместе с другими минералами. К сожалению, при промывке теряется не только мелкое золото, которое легко смывается с промывочной колоды, но и крупные самородки, гидравлическая крупность которых не позволяет им спокойно оседать в ячейках коврика. Поэтому на драгах и на промприборах обязательно следят за крупными катящимися обломками — это вполне могут оказаться самородки!
Этот метод добычи желтого металла исторически был первым, и он очень дёшев, потому что не требует строительства дорогих заводов, и в случае речных отложений не нужно дробить породу. Экономически рентабельна отработка россыпей с содержанием желтого металла более 0,1 г на 1 кубический метр рыхлой породы (песков, суглинков и т. д.).
Амальгамация.
Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы — амальгамы с различными металлами, в том числе и с желтым металлом. В этом методе увлажнённая дроблёная порода смешивалась со ртутью и подвергалась дополнительному измельчению в мельницах — бегунных чашах. Амальгаму желтого металла (и сопутствующих металлов) извлекали из получившегося шлама промывкой, после чего ртуть отгонялась из собранной амальгамы и использовалась повторно. Метод амальгамации известен с I века до н. э., наибольшие масштабы приобрёл в американских колониях Испании начиная с XVI века: это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного ртутного месторождения — Альмаден. В более позднее время использовался метод внешней амальгамации, когда дроблёная золотоносная порода при промывке пропускалась через обогатительные шлюзы, выстланные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Метод амальгамации применим только на месторождениях с высоким содержанием желтого металла или уже при его обогащении. Сейчас он используется очень редко, главным образом старателями в Африке и пылающему континенту.
Цианирование.
Золото растворяется в растворах синильной кислоты и её солей, и это его свойство дало начало ряду методов извлечения путем цианирования руд.
Метод цианирования основан на реакции желтого металла с цианидами в присутствии кислорода воздуха: измельчённая золотоносная порода обрабатывается разбавленным (0,3-0,03 %) раствором цианида натрия, золото из образующегося раствора цианоаурата натрия Na[Au(CN)2] осаждается либо цинковой пылью, либо на специальных ионнообменых смолах.
Метод цианирования первоначально применялся на крупных заводах, где порода дробилась и цианирование проводилось в специальных чанах. Однако развитие технологии привело к появлению метода кучного выщелачивания, который заключается в следующем: готовится водонепроницаемая площадка, на неё насыпается руда и её заливают растворами цианидов, которые, просачиваясь через толщу породы, растворяют золото. После этого они поступают в специальные колонны, в которых золото осаждается, а регенерированный раствор вновь отправляется на кучу.
Метод цианирования ограничен минеральным составом руд, он неприменим, если руда содержит большое количество сульфидов или арсенидов, так как цианиды реагируют с этими минералами. Поэтому цианированием перерабатываются малосульфидные руды или руды из зоны окисления, в которой сульфиды и арсениды окислены атмосферным кислородом.
Для извлечения желтого металла из сульфидных руд используются сложные многоэтапные технологии. Золото, добытое из месторождений, содержит различные примеси, поэтому его подвергают специальным процессам высокой очистки, которые производятся на аффинажных заводах.
Если сравнить амальгамацию и цианирование, то предпочтение следует отдать последнему, которое появилось всего примерно 150 лет назад и, по-видимому, своих возможностей полностью еще не раскрыло.
Амальгамация же производилась еще за 2000 лет до н.э., о ней писал известный нам Плиний старший: «Все вещества всплывают в ртути, кроме желтого металла, которое является единственным веществом, которое ртуть к себе притягивает».
Процесс амальгамации очень прост, но у него есть очень серьезный недостаток – ртуть весьма ядовита. Ядовиты и цианиды, к тому же при цианировании очень сложен процесс очистки сточных вод золотоизвлекательных фабрик. Так что, если говорить объективно, то оба процесса желательно было бы заменить более безвредными.
Очистка промышленных стоков золотоизвлекательных фабрик приобрела сегодня очень большое значение в связи с необходимостью охраны природы. Количество вредных веществ, с которыми приходится иметь дело на золотоизвлекательных фабриках, особенно велико, поэтому во всем мире проблемой очистки сточных вод в золотодобывающей промышленности занимаются серьезно. Применяется оборотное водоснабжение, включающее системы отстойников, откуда вода снова возвращается для участия в технологическом процессе; для нейтрализации вредных примесей используют различные реагенты и т.д.
Постоянное совершенствование процесса обогащения идет во многих направлениях. Много нового внесено в металлургическую переработку. Обогатительные фабрики оснащены сейчас специальными цехами цианирования, обжига; широкое применение стала находить сорбционная технология и т.д.
Все это вполне сложные процессы. Однако следует заметить, что уже слишком долго сохраняется традиционная схема подготовки руды к обогащению, разработанная еще нашими далекими предками. И если в горном деле уже наметился некоторый отход от традиционных способов (например, подземное выщелачивание, скважинная гидродобыча и др.), то в области рудоподготовки пока этого незаметно.
Хочется верить, что со временем существующая технология дробления и измельчения руд будет все–таки заменена более современными процессами.
Необходимо сказать, что во всем мире остается все меньше и меньше руд, которые можно обрабатывать по простейшей схеме. Исключением являются золотоносные конгломераты ЮАР. Во всех остальных странах схемы обогащения золотых руд постоянно усложняются.
Можно сделать вывод, что добычу желтого металла легко можно отнести к современным наукоемким отраслям в индексе промышленного производства.
Но природное золото редко бывает чистым, в нем содержатся серебро, медь и многие другие элементы, поэтому после промывки все золото подвергается глубокой очистке - аффинажу. В России чистота золота измеряется пробой.
Она варьируется от 500 до 950 и показывает содержание золота в тысячных долях. Золото 999,96-й пробы считается , именно такой пробы оно и бывает в слитках (остальные доли процента составляют медь, серебро, цинк, железо, свинец). Слитки выпускаются массой 1 грамм, 5 граммов, 10 граммов, 50 граммов, 100 граммов, 500 граммов, 1000 граммов, 12 000 граммов, а также в виде полуфабрикатов: фольги, проволоки, лент.
Во всех странах количество золота в сплавах контролируется государством.
В России общепринятыми считается пять проб золотых ювелирных сплавов: золото 375 пробы, 500, 585, 700, 958.
•
375 проба. Основные компоненты - серебро и медь, золота - 38%. Отрицательное свойство - тускнеет на воздухе. золото 375 пробы имеет цветовую гамму от желтого до красного.
•
500 проба. Основные компоненты - серебро и медь, золота - 50,5%. Отрицательные свойства - низкая литейность, зависимость цвета от содержания серебра.
•
585 проба. Основные компоненты - серебро, медь, палладий, никель, золота - 59%. Проба достаточно высока, это обусловлено многочисленными положительными качествами сплавов: твердость, прочность, устойчивость на воздухе. Широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
•
750 проба. Основные компоненты - серебро, платина, медь, палладий, никель, золота - 75,5%. Положительные свойства: подверженность полировке, твердость, прочность, хорошо обрабатывается. Цветовая гамма - от зелёного через ярко-жёлтый до розового и красного. Используется в ювелирном искусстве, особенно для филигранных работ.
•
958 проба. Содержит до 96,3% чистого золота. Редко используется, так как весьма мягкий материал, не держащий полировку, характеризующийся ненасыщенностью цвета.
•
999 проба. Чистое золото.
•
Все сплавы выше 750 пробы не тускнеют на воздухе.
Во многих зарубежных странах используют каратную систему для определения пробы золота. В этом случае 750-я проба соответствует 18 каратам, 583-я проба — 14 каратам, 375-я проба — 9 каратам.
Самое высокопробное изделие в таком измерении, соответствующее 100 % золота, – 24 карата.
До революции пробу золота исчисляли в золотниках. 100 % золота – 96 золотников.
Знак пробы состоит из числа и какого-либо рисунка. В нашей стране до 1958 года на изделиях изображали голову рабочего, а затем серп и молот. В Царской России изображали женскую голову в кокошнике.
Но не всегда указанная проба соответствует действительности, особенно это касается изделий из зарубежных стран. Там легко можно попасть на подделку, поэтому желательно покупать ювелирные изделия только в солидных дорогих магазинах.
История пробирования давняя. Пробированием начали заниматься еще в Древнем Египте, его совершенствовали в Вавилоне, Греции. Всем известный Архимед открыл свой закон, пытаясь решить задачу определения пробы золота в царской короне.
Используется золото в стоматологии, фармакологии, ядерных исследованиях. Но самым популярным потребителем данного металла является ювелирная промышленность. Здесь чистое золото почти не применяется (слишком мягкий материал), оно идет для составления сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости. Соотношение серебра, меди и других металлов позволяет менять цвет на белый, красный, розово - желтый, зеленый, голубой, синий. В России традиционно популярно золото с красноватым оттенком, а вот в Европе - с желтоватым.
[показать]
Тележки со слитками золота в комнате для окончательного взвешивания и упаковки на заводе «Красцветмет» в Красноярске.
[показать]
Впервые люди смогли изготовить искусственное золото в 1941 году посредством нейтронной бомбардировки ртути. В ходе эксперимента ученые отловили три изотопа золота. Впрочем, все они были радиоактивными с быстрым периодом распада.
На фото: Слитки искусственного золота из магазина Гинза Танака в Токио.
[показать]
Хава Катц – глава отдела сокровищ израильской организации древних находок – держит 1000-летнюю золотую монету, отчеканенную в Египте предположительно в 1095 году н.э. на выставке в археологическом центре Дэвидсона 11 ноября 2009 года.
[показать]
Статуя хищной птицы из золота на выставке золота и серебра в универмаге «Ginza Tanaka» в Токио 23 октября 2009 года.
[показать]
Золотые фигурки в витрине магазина в Гонконге.
[показать]
Ремесленник изготавливает золотое украшение на заводе по производству ювелирных украшений в восточном индийском городе Калькутта.
[показать]
Позолоченный серебряный кубок с изображением греческого бога любви Эроса, найденный в кургане Трациан, недалеко от поселка Караново, Болгария.
[показать]
Самый крупный кусок золота весом 220 кг (стоимостью более 7,8 миллионов долларов) в музее золота Джингуаши в Руифанге, Тайбэй.
[показать]
Дети из района Туркана промывают крупинки золота, которые помогают выживать их семьям и покупать самое необходимое на барахолке детских товаров. Снимок сделан 9 ноября 2009 года недалеко от Лодвара, Кения.
[показать]
Колумбийские золотоискатели ищут ценный металл в реке Дагау, провинция Зарагоза, Каука, Колумбия. Около 8000 золотоискателей нелегально работают на реке Дагуа, чтобы прокормить свои семьи.
[показать]
Торговец золотом взвешивает его в Кауке, Колумбия.
[показать]
Золотоискатель толкает тачку для камней, которые будут затем переработаны в шахте в Абангаресе к северу от Сан Хосе, Коста-Рика. Коста-Рика хочет легализировать 600 неофициальных шахтеров небольших шахт, которые добывают золото в покинутых шахтах, используя опасную и загрязняющую технику.
[показать]
Самородок, найденный в золотой шахте Абангарес в Коста Рике.
[показать]
Люди работают в нелегальном карьере, который расположен в национальном парке недалеко от Ново Прогреммо в северном Бразильском штате Парал.
[показать]
Грузовик компании «Caterpillar Inc.» едет по дороге на золотодобывающем предприятии «AngloGold Ashanti Ltd. Cripple Creek & Victor» в Виктор/Криппл Крик, штат Колорадо, 5 ноября 2009 года. «AngloGold Ashanti Ltd.» - крупнейший производитель золота в Африке – купил компанию «Golden Cycle Gold Corp.» в январе 2008 года, чтобы иметь полный контроль над этим золотодобывающим местом.
[показать]
Механизм по извлечению угля поглощает золото в растворе цианистого натрия на заводе компании «AngloGold Ashanti Ltd. Cripple Creek & Victor» в Колорадо
[показать]
Образец породы с некоторым содержанием меди и золота посетителям шахты Ою Толгой в деревне Кханбогд, провинция Умнугоби, Монголия.
[показать]
Жители деревни промывают золото из реки Иррамадди недалеко от моста Бахалминхтин у города Мииткийна, северная Мьянма.
[показать]
Женщина собирает грязь, в которой может быть золото. Снимок сделан в округе Пиди, провинция Ачех, Индонезия. Жители района, занимающиеся традиционным золотоисканием, могут находить примерно 1,5-2 грамма золота в день и зарабатывать 275 000 рупий (28 долларов).
[показать]
Житель деревни промывает золотую пыль из песка со дна реки в округе Пиди, Индонезийская провинция Ачех.
[показать]
Крупнейшая золотая шахта – шахта Супер-Пит расположена в Австралии. Ее диаметр составляет 1 милю, а ежегодная выработка – 28 тонн. Общий вид на открытый карьер, где добывают золото и медь в округе Орандж в Австралии.
[показать]
Расплавленное золото и шихта, используемые для устранения примесей, горит красным пламенем во время расплавления в аппарате индукционной плавки на заводе компании «Dvir & Stoler Refining» в Нью-Йорке.
[показать]
Рабочий выливает расплавленное золото в формочку на заводе компании «Dvir & Stoler Refining» в Нью-Йорке.
[показать]
Золотые бюсты (слева направо) китайских лидеров президента Ху Цзиньтао, бывшего президента Цзян Цзэминя, покойного патриарха Дэн Сяопина и Мао Цзэдуна на выставке золота в Пекине 8 ноября 2009 года.
[показать]
40% мирового запаса золота храниться в виде слитков, монет и украшений у частных лиц.
[показать]
В воде мирового океана растворено около 15 тысяч тонн золота. Технология ее извлечения до сих пор не разработана.
Так как чистое золото не используется в промышленности из-за высокой мягкости, ювелиры обычно работают со сплавами. На фото: Болванка из чистого золота на фабрике Танака в японском городе Канагава.
[показать]
С тех пор как в Южной Африке в 1885 году была обнаружена первая золота жила, там добыли около 82 тонн золота, или всего 50% всего золота мира.
Золото (кристаллы до 0,8 см), кварц. Трансильвания, Румыния.
[показать]
30% мирового золота использовано для изготовления украшений. На фото: Цепочки из золота в одном из многочисленных ювелирных магазинов в бангкокском районе Чайнатаун.
[показать]
Предполагается, что в земле еще находится около 100 тысяч тон золота.
1 грамм золота можно раскатать в полупрозрачный лист площадью в 1 кв.м или вытянуть из него проволоку длиной в 3 км.
На фото: Сусальное золото.
[показать]
За всю историю человечества было добыто 165 тысяч тонн золота. Если слепить его вместе, получится куб со стороной 20,4 м. Мировые банковские резервы оценивают в 31 тысячу тонн золота.
Маленькие золотые слитки на ювелирном заводе в Мумбаи.
[показать]
Ацтеки называли золото «экскрементами богов».
На фото: Горстка золотой дроби на фабрике Гинза Танака в японском городе Чиба.
[показать]
Существуют три самых распространенных цвета золота: красное (75% золота, 25% меди), желтое (сплав золота, серебра и меди) и белое (37% золото, остальное – серебро, платина и никель).
15 процентов ювелирного золота берут из вторичных источников.
На фото: Осколки золотого слитка в ювелирной мастерской пакистанского города Карачи.
[показать]
Золотоносная руда. Карамкен, Магаданская обл., Россия.
[показать]
Золото в кварцевом прожилке в листвените. Березовское месторождение, Ср. Урал, Россия.
[показать]