Золото: свойства, способы добычи и применение

14 ноября 2020 г.

Золото представляет собой тяжёлый минерал жёлтого цвета. Это драгоценный благородный металл, играющий важнейшую роль в истории человечества. Своё название химический элемент приобрёл от старославянского слова «злато», что обозначает яркий жёлтый цвет.

Содержание

Физические свойства золота:

  • Мягкий, ковкий, пластичный металл.
  • Хороший проводник тепла и электрического тока.
  • Плотность золота 999 пробы составляет 19,32 г/см3.
  • Плавится при температуре +1064,180C.
  • Температура кипения составляет +28560C.

Химические свойства:

  • Инертный благородный металл, не подверженный окислению и коррозии.
  • Не вступает в реакции с кислотами. Исключение составляет царская водка – смесь концентрированных соляной и азотной кислот.
  • При повышенных температурах вступает в реакцию с хлором и фтором.
  • Хорошо растворяется в ртути, образуя легкоплавкий сплав – амальгаму.
  • Взаимодействует с некоторыми органическими веществами, примерами которых являются ауротиоглюкоза, этилдибромид золота.

История добычи золота в России

История российской золотодобычи насчитывает около трёх веков.

До этого, на протяжении многих столетий золото закупали за границей, тратя на это свои национальные богатства. Хотя ещё в V веке до нашей эры, «Отец истории» Геродот утверждал, что на Урале (в те времена его называли Рифейскими горами) имеются значительные запасы этого благородного металла. И действительно, раскрывая древние скифские захоронения, тайные копатели – «бугорщики» обнаруживали множество уникальных золотых изделий исчезнувшей цивилизации.

Начиная с 40-вых годов XVIII века положение коренным образом изменилось. Золото уже обнаруживали на Алтае, в Карелии на Воицком медном руднике, а в Архангельской губернии нашли золотую жилу, из которой в последующем добыли за полвека 65 кг благородного металла.

Но всё же первым промышленным месторождением стал Шарташский рудник (в дальнейшем – Первоначальный), открытый в 1745 году Ерофеем Марковым. К середине столетия Берёзовский промысел, возникший на его базе и включающий в себя 50 приисков, производил 16 кг золота. К 60-ым годам добыча составила 32,6 кг, к 70-ым – свыше 65 кг. А в 1806 году было выпущено 5,8 тонн золота, что составляло в то время 85% всего производства на территории государства.

Дальнейшее развитие золотодобыча получила значительно позже указа Екатерины II от 1782-го года, объявлявшего государственную монополию на разработку металлов. Хотя на протяжении второй половины XVIII века жёлтый металл находили на всех склонах Уральских гор, кроме севера. Знаковым стало обнаружение крупных самородков на реке Чусовой, золотые запасы которой продолжают разработку и в настоящее время.

Открывший свободу в добыче драгоценных металлов, указ Александра I, позволил начать освоение россыпных месторождений по технологиям Льва Брусницина. Открытием им Уфалейских коренных месторождений и успешные исследования на реке Берёзовка, привели к золотой лихорадке на территории России. 200 новых россыпных месторождений, первое место по уровню золотодобычи в мире, постоянное совершенствование технологий, привели к резкому увеличению добычи минерала.

Благородный металл вновь открыли на Алтае, в Западной Сибири, в Вятской губернии. В дальнейшем промысловики и рудознатцы всё больше устремляются на восток. Район Енисея, Забайкалье, Приамурье, Приморье становятся новыми районами золотодобычи. К ним добавляется бассейн реки Лена, Колыма и Чукотка.

Во времена Российской империи из земных недр было извлечено 2644 тонны золота. Аналогичный показатель за время существования СССР составил 10985 тонн. С 1991 по 215 год добыча золота составила 4404,1 тонн.

Золотые пластины

Способы добычи

Промывка россыпей

Древнейший способ золотодобычи, основанный на высокой плотности минерала. Используя лоток, старатели вручную моют золотоносный песок, отсеивая более лёгкие породы. При этом получается тяжёлая фракция, называемая шлихом, требующая дальнейшей переработки. Иногда в нём встречаются и другие ценные металлы и камни.

Более современные технологии промывки россыпей или породы коренных месторождений используют драги и промышленные промывочные установки, что позволяет значительно увеличить производительность процесса.

Извлечение золота из горных пород посредством амальгамации, хлорирования или цианирования

Амальгамация – метод добычи золота, с помощью образования соединений высококонцентрированных пород минерала со ртутью. После чего происходит извлечение амальгамы из шлама, и разделение её на золото и ртуть, которую затем используют повторно.

Цианирование использует растворение золота в цианидах (растворах синильной кислоты или её солей). Затем драгоценный минерал осаждается с помощью ионообменных смол или цинковой пыли. Тот же самый процесс, использующий для осаждения золота на сорбционных колоннах с возвращением восстановленных цианидов в повторное использование, носит название кучного выщелачивания.

Хлорирование золота – способ известный ещё жителям доколумбовой Америки, основан на растворении минерала в хлоре с дальнейшим переводом его в газ, осаждаемый и растворяемый водой. Что позволяет концентрировать металл в нужном месте. Существуют и варианты чисто газовой технологии. Нагревая смесь золотоносной руды с поваренной солью и глиной, индейцы получали огромное по тем временам количество золота.

Промышленный

Извлечение золотосодержащих руд из земной коры на поверхность, с различных глубин залегания производится открытым или закрытым способом. Предварительно проведённая геологоразведка определяет наличие золотоносных слоёв и целесообразность их разработки.

Шахтная

Технология добычи шахтным способом достаточно трудоёмкая. Кроме строительства самих подземных сооружений, требуется разработка замёрзших грунтов и удаление талых вод. С внедрением методики разработки лавами и использованием современных технических приспособлений (ленточных конвейеров, гидроустановок, паровых игл) процесс в значительной степени стал более эффективным. Повысилась производительность труда, и увеличился выход породы.

Несомненным достоинством данного метода является возможность разработки золотоносных месторождений, глубиной от 10 м. Подчас вечная мерзлота является благоприятным фактором добычи руд таким способом.

Карьерная

Процесс, связанный с удалением верхнего слоя пустой породы и разработкой золотоносного слоя грунта. В случае высокой твёрдости материалов, могут применяться буровые и взрывные технологии. Добытую экскаваторами руду грузят на транспортные средства, что затем отправить на перерабатывающие предприятия. Где и происходит её дальнейшее освоение.

Узкоспециализированные методики

Метод гравитационной дифференциации

Один из самых старых, но не потерявших актуальность методов добычи золота из пород, применяемых на большинстве современных предприятий. Суть его заключается в предварительном измельчении руды тяжелыми чугунными шарами внутри вращающихся мельничных барабанов. Затем в центрифугах происходит разделение фракций на лёгкую часть и тяжёлую (более богатую золотом). После чего и та и другая подвергаются процессам переработки, соответствующих их свойствам.

Использование металлодетектора

Постоянный технический прогресс вносит свои коррективы в древнейший процесс поиска полезных ископаемых. Одним из таких достижений, в значительной степени облегчающих поиск металлов, стали металлодетекторы. Причём современные конструкции этих устройств позволяют осуществить специализацию по конкретным химическим элементам. При всех своих недостатках, эти приспособления позволяют обнаруживать крупные фракции жёлтого металла, а также его самородки. Поэтому можно смело сделать вывод, что металлодетекторам открывается большое будущее в разведке полезных ископаемых. В том числе и золота.

Использование «флоттера»

Технология, применяемая в основном для улавливания самых мелких частиц золота. Хорошо раздробленную породу заливают маслом и тщательно перемешивают, заливая водой. В результате чего лёгкие «жирные» частички оказываются на поверхности. Не представляет трудности извлечь их оттуда и подвергнуть очистке, скажем с помощью последующего цианирования. В промышленных производствах для повышения производительности процесса, смесь продувают воздухом.

Добыча в холодное время года

Специфика разработки золотоносных месторождений во время низких температур имеет ряд существенных преимуществ:

  • Решение ряда транспортных проблем, не отягощённых весенне-осенней распутицей и сырым летним грунтом.
  • Отсутствие значительных потоков грунтовых вод и снижение уровня поверхностей водоёмов.
  • Благоприятная возможность удаления лесокустарникового покрова и снятия твёрдого грунта.
  • Улучшение оптических характеристик искомого минерала.

В целом можно отметить, что добыча золота в то или иное время года наиболее целесообразна с учётом конкретных обстоятельств организации процесса по месту действия.

Применение золота

Ювелирная промышленность

Благодаря своим уникальным эстетическим свойствам, золото всегда находило применение в качестве материала для изготовления изысканных украшений. С течением веков ситуация почти не изменилась. Значительная часть этого благородного металла попадает в руки ювелиров, создающих разнообразные драгоценности.

Однако, чистый металл, вследствие своей мягкости, для этих целей непригоден. Гораздо лучше зарекомендовали себя сплавы золота с медью, серебром; с добавками из цветных металлов. Такая смесь химических элементов, позволяет получать сырьё необходимой прочности и нужного цветового оттенка.

Обычной практикой стало нанесения клейма на готовые ювелирные изделия, указывающего их пробу – содержание золота (или другого благородного металла) в пробируемом сплаве.

Золото

Инвестирование

В силу целого ряда исторических причин и физических характеристик: долговечности, устойчивости к коррозии, золото стало важнейшим элементов финансового рынка и крупнейшим источником инвестиций. Хранить его можно практически бесконечно, а ликвидность этого металла сохраняет своё многовековое постоянство. Что превращает этот минерал в один из удобнейших вариантов вложений и долговременных накоплений.

Государственный золотовалютный запас

Одним из направлений использования описываемого драгоценного минерала является формирование золотовалютных резервов, представляющих активы высокой ликвидности, в состав которых входит золото в виде монет. Необходимо отметить, что эти средства находятся под контролем органов государственной власти.

Монетное дело

Использование золота в качестве национальной (иногда и межнациональной) валюты имеет древнейшую историю. Более того, в XIX и в начале XXвеков все мировые валюты были привязаны к единому золотому стандарту. И сегодня множество стран мира чеканят инвестиционные и юбилейные монеты на основе золота очень высокой пробы. Хотя основным средством обращения давно уже стали бумажные банкноты.

Техника и промышленность

Техническое применение минерала основано на использовании ряда его особых свойств: мягкости, ковкости, тягучести; высокой электропроводности, устойчивости к химическим воздействиям, отражательным способностям. Сферами применения этого благородного металла являются:

  • Транспорт.
  • Химическая отрасль.
  • Энергетика.
  • Приборостроение и электроника.
  • Телекоммуникации.
  • Нанотехнологии.
  • Ядерная физика.
  • Производство современных средств вооружений.
  • Космонавтика.

Пищевое производство

Экзотическим направлением использования золота может похвастаться кулинария. Именно здесь изысканно-утончённые вкусы гурманов активизируются под воздействием сусальных золотых украшений, входящих в состав изготовленной продукции. Имеет место и применение этого минерала в качестве оригинальной пищевой добавки к напиткам и продуктам питания. Что становится своеобразным средством привлечения очень богатых клиентов в самые дорогие рестораны планеты.

Стоматология

Эта отрасль медицины использует золото в качестве материала для протезирования зубных тканей. Подобное становится возможным благодаря химической инертности благородного минерала и его пластическим свойствам.

Фармакология

В фармакологии золото применяется для лечения аутоиммунных и онкологических заболеваний.

Месторождения в России и мире

Список крупнейших мировых золотоносных месторождений возглавляют:

  • Сухой Лог. Иркутская область, Россия Оценённые запасы этого месторождения составляют 2700 тонн!
  • Лас-Кристинас. Предместье города Лас-Кларитас, Венесуэлла. 480 тонн запасов.
  • Шахта «Силинь». Провинция Шаньдун, восточный Китай. 382 тонны.
  • Васильковское. Пригород города Кокшетау, северный Казахстан. 360 тонн.
  • Бакырчик. Восточный Казахстан. 200 тонн.
  • Витватерсранд. ЮАР.
  • Мурунтау. Узбекистан. Самый крупный открытый золотоносный карьер. Остаточные запасы составляют 1750 тонн.
  • Грасберг. Индонезия.
  • Голдстрайк. Штат Невада, США.
  • Кортес. Штат Невада, США.
  • Пуэбло. Вьехо. Доминиканская Республика. 183 тонн залежей.
  • Янакоча. Перу.
  • Карлин. США.
  • Пеньяскинто. Штат Сакатекас, Мексика.
  • Веладеро. Чили и Аргентина.
  • Лихир. Папуа Новая Гвинея.
  • Боддингтон. Западная Австралия.
  • Берёзовское месторождение. Россия.

Мировые запасы

Мировые запасы золота (в недрах) оцениваются в 55 тыс. тонн. Но в реальности, его значительно больше. Правда, пребывает оно в распылённом состоянии. Один только Мировой Океан содержит 10 млрд. тонн этого минерала. Крупнейшими обладательницами золотоносных руд являются:

  • Австралия – 14%.
  • ЮАР – 12%.
  • Россия – 10%.
  • Чили – 7%.
  • США – 6%.

Страны-золотодобытчики

Десятка лидеров мировой золотодобычи 2019 года выглядит следующим образом:

  • Китай – 420 тонн.
  • Австралия – 330 тонн.
  • Россия – 310 тонн.
  • США – 200 тонн.
  • Канада – 180 тонн.
  • Индонезия – 160 тонн.
  • Перу – 130 тонн.
  • Гана – 130 тонн.
  • Мексика – 110 тонн.
  • Узбекистан – 100 тонн.

Крупнейшие золотодобывающие компании России

Итоги 2019 года расставили ведущих российских золотодобытчиков в следующем порядке:

  • 1 место – ПАО «Полюс».
  • 2 место – ГК Polymetal.
  • 3 место – KinrossGold.
  • 4 место – ГК Petropavlovsk.
  • 5 место – ГК Nordgold.
  • 6 место – АО «Южуралзолото ГК».
  • 7 место – HighlandGold.
  • 8 место – ПАО «Высочайший» (GV Gold).
  • 9 место – АО «Павлик».
  • 10 место – ПАО «Селигдар».
  • 11 место – ПАО «Сусуманзолото».
  • 12 место – ГРК «Быстринское» (Норильский Никель).
  • 13 место – АО «Золото Камчатки».
  • 14 место – АО «Прииск Соловьёвский».
  • 15 место – Холдинг «Сибзолото».
  • 16 место – АО ГРК «Западная».
  • 17 место – Концерн «Арбат».
  • 18 место – «Артель старателей Витим».
  • 19 место – АО «Охотская ГГК».

Рынок золота

77 стран мира проявляют заметную деловую активность на мировом рынке золота. В качестве лидеров продаж по итогам 1-го квартала 2020 года, выступили: Швейцария, Канада, США, Тайланд и Австралия. Однако по итогам первых 8 месяцев года на первую строчку экспортёров вышел Узбекистан, реализовавший драгоценного металла на сумму в 5,8 млрд. долларов.

Ведущими импортёрами в последнее время являются: Турция, Индия и Китай. Впрочем, эта ниша мировой торговли отличается крайней нестабильностью и подвержена сильному влиянию политической и экономической конъюнктуры текущего момента.