Золото

Свойства

Золото, как и железо, медь, свинец и олово, является металлом. Золото является единственным желтым металлом и химически очень стабильно. Оно с трудом соединяется с другими веществами и, следовательно, не подвергается коррозии и не тускнеет. Из-за этого свойства оно почти всегда встречается в природе в виде чистого золота. Его называют "самородным золотом". Это означало, что древние люди могли собирать золото и использовать его без необходимости переплавлять или очищать металл из минерала.

Золото тяжелое - оно весит в девятнадцать раз больше, чем вода, и почти вдвое тяжелее свинца. Если бы у вас было достаточно золота, чтобы заполнить литровый пакет молока, он весил бы 19,3 килограмма. Такой же объем молока весит всего один килограмм.

Золото довольно мягкое. Оно немного тверже ногтя, но не такое твердое, как монета или стекло. Золото, как и большинство металлов, можно чеканить в виде тонких листов (ковких) или вытягивать в виде тонких проволок (пластичных). Это сделало золото востребованным для широкого спектра применений, например, в ювелирных изделиях и электронике. "Сусальное золото", например, - это золото, отлитое в виде листа толщиной менее одной десятой миллиметра. Затем его используют для надписей на досках почета в школах или для нанесения позолоты на рамки для картин и украшения. Из одной унции (31 грамма) золота можно отформовать прозрачный тонкий лист площадью девять квадратных метров или вытянуть проволоку длиной 80 километров!

Использует

История

Золото занимает особое место в истории человечества. Оно ценилось с древних времен и было первым металлом, который использовался людьми, а простые золотые украшения были одними из самых ранних известных металлических предметов. В древние времена алхимики тратили всю свою жизнь, пытаясь превратить другие металлы в драгоценное золото. В 5000 году до нашей эры египтяне нашли золото в русле реки Нил и в течение тысячелетий использовали его для изготовления украшений. Когда царь Тутанхамон умер, его мумифицированное тело было частично покрыто золотом, которое все еще блестело, когда его обнаружили археологи более 3000 лет спустя!

Золото фигурирует во многих мифах и легендах. Царь Мидас, царь Соломон, Ясон и аргонавты - все они были легендарными искателями золота. Даже в сказках часто упоминаются золотые предметы, такие как яйца или арфы, и большинство людей слышали о золотом горшке на конце радуги.

Христофор Колумб был в поисках золота, когда открыл Америку в 15 веке.

Золото сыграло важную историческую роль в Австралии. В 1823 году Джеймс Макбрайен обнаружил следы золота близ Батерста, Новый Южный Уэльс. Однако первые находки золота в Австралии были замалчиваемы властями из-за опасений, что все заключенные, солдаты и государственные служащие прекратят работу в поисках своего состояния. В 1841 году преподобный У.Б. Кларк нашел золотой самородок недалеко от реки Кокс в Голубых горах, Новый Южный Уэльс. Когда он показал золото губернатору Гиппсу, тот сказал: "Уберите его, мистер Кларк, или нам всем перережут глотки!". Только десять лет спустя, в 1851 году, Эдвард Харгрейвз (который только что вернулся с золотых приисков в Калифорнии) и его коллеги нашли золото неподалеку от Батерста. На этот раз находка получила широкую огласку, и в течение месяца тысячи человек искали золото. Этот район назывался Офир, в честь библейской истории о золотом городе царя Соломона.

За золотой лихорадкой в Батерсте последовали открытия в штате Виктория. Золотая лихорадка привлекла десятки тысяч иммигрантов из многих уголков мира в австралийские колонии. Балларат и Бендиго в штате Виктория стали крупными месторождениями золота. В 1854 году золотодобытчики на приисках в Балларате были возмущены несправедливой системой выдачи лицензий на добычу полезных ископаемых. Они сражались против солдат в знаменитой битве за частокол Эврика, единственном вооруженном восстании в истории Австралии. В начале 1890-х годов в Кулгарди и Калгурли в Западной Австралии были сделаны замечательные находки. За 10 лет золотой лихорадки в Батерсте, Балларате и Бендиго население Австралии утроилось и превысило миллион человек. Находки золота стимулировали развитие городов, коммуникаций, транспорта и внешней торговли. Хотя золото способствовало развитию Австралии, на протяжении большей части 20-го века его значение снижалось по мере того, как другие полезные ископаемые приобретали все большее экономическое значение. Оно пережило возрождение в 1980-х и 1990-х годах, когда применение новых технологий позволило экономично перерабатывать руды более низкого качества. Золото изменило место и образ жизни людей. Многие города появились благодаря добыче золота, и в Австралии также есть много "городов-призраков" - когда запасы золота иссякли, люди просто покинули этот район.

Термин "диггер", прозвище австралийских солдат, воюющих за границей, происходит от того факта, что многие солдаты Первой мировой войны непосредственно перед войной в буквальном смысле слова были землекопами на золотых приисках.

Образование

Наиболее распространенным природным методом обогащения золота является использование древних горячих флюидов в земной коре. Флюиды, находящиеся глубоко в земной коре, нагреваются за счет внутреннего тепла Земли. Эти флюиды часто проникали сквозь горные породы на большой площади и "растворяли" золото. Когда эти флюиды охлаждались или вступали в реакцию с другими породами, растворенное золото осаждалось (выходило из флюида) в трещинах или разломах, образуя прожилки. Если жидкости перемещаются по достаточно большой площади и растворяют золото в течение достаточно длительного периода времени, золото может концентрироваться в количествах, исчисляемых тысячными долями или даже превышающих их. В Австралии такая концентрация золота в Земле наблюдалась сотни миллионов лет назад в восточных штатах и тысячи миллионов лет назад в Западной Австралии.

Помимо золота, флюиды могут содержать и другие растворенные минералы, такие как кварц. Вот почему золото часто находят вместе с кварцем. Такие месторождения известны как месторождения первичного золота, и для извлечения золота породу, содержащую золотые жилы, необходимо выкапывать (добывать), дробить и перерабатывать.

Некоторые породы, содержащие золотые жилы, обнажились на поверхности и подвергаются эрозии. Золото, содержащееся в этих породах, было смыто в ручьи, образовав аллювиальные (россыпные) месторождения золота. Здесь золото еще больше концентрируется под действием воды. Поскольку золото тяжелее большинства материалов, переносимых ручьями или реками, оно может скапливаться во впадинах и застревать в русле реки. Такие месторождения известны как вторичные (аллювиальные) месторождения золота, и их можно разрабатывать, используя золотой поддон или люльку. Россыпные месторождения золота спровоцировали австралийскую золотую лихорадку 1850-х годов

Ресурсы

В основном золото содержится в скалах и почве вокруг нас, но в таких небольших количествах, что не стоит пытаться его добывать. Однако есть несколько мест, где золота достаточно, чтобы его добыча была экономически выгодной. Большую часть золота, добываемого сегодня в Австралии, невозможно обнаружить в породе, оно очень мелкозернистое и в основном содержит менее 5 граммов на каждую тонну добытой породы. Целесообразность добычи золота с низкой концентрацией в значительной степени зависит от цены на золото. Золото покупается и продается каждый день на международных рынках золота. Цена колеблется в зависимости от спроса покупателей и количества продавцов.

В некоторых местах концентрация золота в горных породах достаточна, чтобы его стоило добывать. Австралия (особенно Западная Австралия) является одним из крупнейших в мире производителей золота. Около 60% австралийских запасов золота сосредоточено в Западной Австралии, остальные - во всех других штатах и Северной территории. Практически все ресурсы залегают в первичных месторождениях, многие из которых в той или иной степени подверглись выветриванию. Выветрившиеся первичные месторождения важны для золотодобывающей промышленности, потому что их обычно легче и дешевле добывать, а золото легче извлекать.

Примерами основных месторождений являются месторождения, добываемые в Калгурли в Супер-Пит, Гренни Смит, Сент-Айвз, Норсмен и Маунт-Магнет (Вашингтон), Гимпи и Рейвенсвуд (Квинсленд), Кэлли (Северная Каролина), Стауэлл (Виктория), Кадия (Новый Южный Уэльс), Хенти (Южная Каролина) и Челленджер (Южная Каролина). На плотине Олимпик (Южная Каролина) добывается золото, а также медь и уран. Вторичные месторождения больше не являются основными источниками золота в Австралии.

Золото обычно встречается в металлическом состоянии, обычно ассоциируясь с сульфидными минералами, такими как пирит, но само по себе оно не образует отдельного сульфидного минерала. Единственным экономически важным химическим соединением золота является теллур в виде теллуридных минералов.

Самым крупным из когда-либо найденных золотых самородков был "Добро пожаловать, незнакомец", найденный в 1869 году прямо под землей у основания дерева! Он весил 70 кг и по сегодняшним меркам стоил бы более 3 миллионов долларов. Настоящая находка! Вторым по величине золотым самородком, когда-либо найденным, был Welcome Nugget (68,98 кг), который был обнаружен группой из двадцати двух корнуоллских шахтеров на участке Red Hill Mining Company в Бейкери-Хилле в Балларате, штат Виктория, Австралия, 9 июня 1858 года. Он располагался на крыше туннеля, расположенного на глубине 55 метров под землей.

Добыча полезных ископаемых

В Австралии есть как открытые, так и подземные золотые рудники, но большая часть добычи золота в Австралии производится открытым способом. Землеройное оборудование используется для удаления пустой породы из-под рудного тела и последующей добычи руды. Отходы и руда подвергаются дробеструйной обработке, чтобы измельчить их до размеров, пригодных для обработки и транспортировки на свалки или, в случае с рудой, в дробилку.

Подземная добыча используется там, где глубина залегания руды ниже поверхности делает открытую добычу нерентабельной. Вертикальные стволы и спуски (спиральные туннели) используются для перемещения людей и оборудования в шахту и из шахты обратно, для обеспечения вентиляции и для подъема пустой породы и руды на поверхность. Продолжающиеся залежи, добытые открытым способом, могут быть позже добыты подземным способом под старым карьером.

Обработка

Переработка золотой руды включает дробление, обработку химикатами, плавление и дальнейшую очистку. Затем золото разливают в формы, где оно охлаждается и затвердевает в виде золотых слитков, называемых "слитками золота", которые облегчают укладку и транспортировку золота.

Первым этапом переработки золотой руды является дробление. Затем золото необходимо отделить от полученного порошка. Крупнозернистое золото может быть удалено путем гравитационного обогащения. Порошок смешивается с водой, золото оседает, а другие отходы вымываются. Мелкое золото в измельченной руде будет обрабатываться по-разному в зависимости от природы самой золотой руды.

Руда свободного помола - это название руды, из которой золото может быть извлечено путем дробления, измельчения и цианирования (обработки разбавленным раствором цианида) без дополнительной обработки. В тугоплавких рудах золото содержится в сульфидных минералах, поэтому для достижения удовлетворительного уровня извлечения золота перед цианированием требуется дополнительная обработка. Сульфидные минералы в тугоплавких рудах превращаются в оксиды либо путем обжига, либо путем биологического выщелачивания с выделением золота. При биологическом выщелачивании окисление вызывается воздействием на руду специфических бактерий. Тоннаж тугоплавкой руды, подлежащей обжигу или выщелачиванию, значительно сокращается за счет предварительного получения тонкоизмельченного концентрата.

Измельченную руду или обработанный концентрат помещают в слабый раствор цианида натрия, который растворяет золото и образует суспензию из золотосодержащего раствора и других твердых частиц. Некоторые руды могут быть обработаны методом кучного выщелачивания. Для этого на открытую груду руды, уложенную на непроницаемое основание, разбрызгивают слабый раствор цианида. Раствор просачивается сквозь руду, выщелачивая золото по мере его поступления, и собирается у основания перед обработкой для извлечения золота.

В обоих случаях золото извлекается из золотосодержащего раствора в процессе, при котором в суспензию добавляют гранулы активированного угля, изготовленные из обугленной кокосовой шелухи, и ионы, содержащие золото, адсорбируются на поверхности гранул. Загруженные гранулы перемещаются через ряд соединенных между собой резервуаров с пульпой в направлении, противоположном движению пульпы. Гранулы, загруженные золотом, извлекаются, и золото очищается от них путем промывки в растворе горячего цианида. Углерод, используемый в процессе, перерабатывается, и через новый раствор пропускается электрический ток, в результате чего золото оседает на катоде из стальной проволоки. Катод, содержащий золото, обрабатывается соляной кислотой для растворения остатков стали, а золотой осадок фильтруется и высушивается, подготавливая его к плавке. На данном этапе золотосодержащий материал может также содержать серебро и неблагородные металлы.

Золото плавится в тигельной печи для получения неочищенных слитков. В процессе плавки примеси неблагородных металлов окисляются и абсорбируются, после чего драгоценные металлы разливаются по формам для отливок. Выплавленное золото затем подвергается рафинированию. В Австралии используется несколько способов очистки - хлорирование, электролиз и царская водка.

В процессе хлорирования (процесс Миллера) хлор вводится в расплавленные слитки в тигельной печи. Газ вступает в реакцию с серебром и любыми другими неблагородными металлами с образованием хлоридов, пузырьки которых поднимаются на поверхность расплавленных слитков и удаляются. Затем расплавленное рафинированное золото разливается в слитки. Электролитический процесс (процесс Волвилла) включает растворение золота из слитков (анода) в растворе хлорида и повторное осаждение золота на катод из чистого золота или титана. Серебро остается на аноде. Катоды расплавляются и отливаются. В ходе третьего процесса неочищенные слитки растворяют в царской водке, и серебро осаждается в виде хлорида серебра. Газообразный диоксид серы пропускают через оставшийся раствор, и золото осаждается в виде мелкодисперсного металлического порошка. Затем золото плавится и отливается в форму.

Дополнительная информация

• Дополнительная информация о ресурсах и производстве.