Как добывают золото?

Золота на Земле очень мало. По расчетам ученых, на нашей планете его концентрация в породах составляет всего около 4 мг на 1 тонну, что с учетом того, что вес Земли составляет 5.97*10**21 тонн, составляет 23.88 * 10**12 тонн. Выходит, золота на Земле примерно 23.88 триллионов (тысяч миллиардов) тонн.

А по расчетам ученых, людьми с начала времен добыто не более чем 168.9 тысяч тонн драгоценного металла. Так что возможности добычи золота у нас, теоретически, безграничны. Правда, почти все земное золото находится в расплавленном ядре планеты, нам доступны только следы древних мощных вулканических извержений, которые когда-то выплеснули на поверхность частички содержимого внутренней части планеты.

Нам известны места, в которых когда-то бушевали те извержения, их вовсе не так уж много, поскольку добыча золота рентабельна, только когда золота в руде содержится не менее 3−4 граммов на тонну породы, а руда, в которой больше 10 граммов на тонну, считается богатой. Рентабельные месторождения золота, разведанные в настоящее время, при сохранении темпов добычи иссякнут примерно через 100 лет.

Добыча золота

В самом начале люди просто собирали валявшиеся на земле яркие кусочки металла, крупные и мелкие самородки.

Потом, во времена Древней Греции, племена, жившие по берегам золотоносных рек, погружали на дно речек овечьи шкуры руном вверх. Шкуры лежали на дне, крупинки золота, которые несла своим течением река, запутывались в шерсти. Время от времени шкуры поднимали и собирали с них накопившееся золото. Миф о Золотом Руне был порожден рассказами греческих путешественников, видевших такую добычу золота в древней Колхиде.

Промышленная золотодобыча началась во времена Древнего Рима. Римская империя, обладая огромным количеством рабов, могла позволить себе вести очень крупные проекты — постройку стратегических дорог, мощных акведуков. Добыча золота требовала не только много тысяч рабочих рук, но и огромной инженерной работы.

Сначала в больших холмах с золотоносной породой прокапывалась сеть небольших тоннелей. К вершине холма подводились акведуки (некоторые были длиной более 100 км) и создавались большие бассейны, накапливавшие воду.

Когда сеть тоннелей была прорыта, а вода заполняла накопительные бассейны, воду из них начинали переливать в тоннели. Вначале по чуть-чуть, чтобы золотоносная порода размягчилась, а потом — на полную мощь. При этом порода превращалась в полужидкую грязь и ее смывало вниз, в долину.

В долине из потока отбирались камни, они не были золотоносными. А саму грязь то ли промывали в лотках, то ли запускали в специальные промывочные приборы, обшитые досками канавы, которые были выстланы ветками кустарника, чтобы золото там «запуталось» и осталось. После падения Рима остановилась и промышленная добыча золота.

Вновь промышленная добыча возобновилась через много веков.

1. В наше время чемпионом по добыче золота является Китай, тут добывают около 400 тонн золота (данные на 2020 год).
2. На втором месте Австралия, около 315 тонн.
3. На третьем месте Россия, добывшая около 290 тонн.
4. На четвертом месте США, добывают в год около 230 тонн золота.
5. На пятом месте Канада, добывшая около 190 тонн золота.

Почему данные неточны? Дело в том, что золото — стратегический продукт, его добычу стараются не слишком светить, потому ее трудно оценить. По оценкам разных организаций получается разное количество. Так, по оценке World Gold Council добыча золота в 2020 году в Китае составила 404.1 тонну. А GFMS (Gold Fields Mineral Services) оценивают золотодобычу этой страны в этом же году в 399.7 тонн.

Месторождения золота

Месторождения золота бывают коренные (эндогенные), они же рудные или первичные. Возникли они там, где извержения когда-то вынесли за пределы кипящей жаром мантии сквозь трещины земной коры содержащиеся в магме металлы, в том числе и золото. Коренные месторождения имеют гидротермальную природу.

Те давние извержения происходили миллионы и сотни миллионов лет назад. Многие коренные месторождения за десятки миллионов лет подверглись очень сильной эрозии под воздействием воды и ветра, и эрозия создала экзогенные, россыпные, месторождения.

В наше время большая часть золотодобычи приходится на добычу из коренных месторождений (свыше 90%). Но и добыча из россыпей дает в год сотни тонн золота. Из россыпей в России стабильно из года в год добывают 50−70 тонн, и разведанных россыпей хватит еще на 100 лет. А ведь простому старателю вполне достаточно добывать несколько граммов золота в день, чтобы хватило на жизнь.

Просеивание/промывание золотоносной руды — самый древний способ золотодобычи. Человек приходил на золотоносный ручей, промывал там песок, находил золото и был счастлив. При этом он отбрасывал в сторону камни — гальку и гравий, не думая о том, что они могут оказаться золотоносными. Во избежание такого казуса были придуманы специальные мельницы, которые разламывают куски породы, после чего из них можно промыванием добыть больше золота.

Венцом промывочной техники являются драги. Драга — это комплексно-механизированный горно-обогатительный агрегат, который чаще всего размещается на некоей плавающей платформе. В комплекс входит и многоковшовый экскаватор, и промывочная техника. При промывке из грунта извлекается золото и/или серебро, а пустая порода сбрасывается в отвал.

Драги позволяют резко повысить объем добычи, но при этом в отвалы попадает много золота. В 2000-е годы в Бодайбинском районе Иркутской области при помощи металлодетекторов была проведена частичная проверка отвалов драг. При этом было найдено 20 самородков весом от 5 до 97 граммов. Проведенные расчеты показали, что в отвале одной драги ориентировочно находится около 416 кг золота.

На рудных, первичных, месторождениях добытую золотоносную руду подвергают сложной обработке.

Во-первых, часто применяется флотация. Руду дробят, заливают водой либо сосновым маслом и тщательно перемешивают. Золото всплывает наверх вместе с появляющейся пеной.

Во-вторых, иногда применяется амальгамирование. Истолченную породу смешивают с ртутью. Ртуть впитывает золото, получается золотая амальгама. Пустая порода убирается, а амальгама возгоняется в специальных аппаратах, ртуть отделяется, а золото остается. От этого метода почти отказались — ртуть очень токсична, пары ее очень летучи и опасны, к тому же часть золота все же пропадает.

В-третьих, применяется выщелачивание цианидом натрия. Золото переходит в цианистые соединения и становится водорастворимым. Затем специальные реагенты снова возвращают золото в твердую форму. Метод позволяет добыть из руды почти все содержащееся в ней золото, но цианиды смертельно опасны, посему метод применяется в основном на фабриках по обогащению золотой руды при крупных золотых рудниках.

Что же будет, когда истощатся известные нам месторождения золота? Скорее всего, золото подорожает и тогда станет выгодной добыча на известных сегодня бедных месторождениях, на которых низкая концентрация золота пока делает его добычу нерентабельной. А может быть, найдут способ добраться до мантии — неисчерпаемого источника золота? Алексей Толстой придумал гиперболоид, но техника с той поры ушла далеко вперед…