Добыча золота способы добычи золота

Современные технологии добычи золота и новые методы его получения

В древности добыча золота была очень проста. Не требовались ни особые знания, ни сложное производство, чтобы его получить. Использовали ручной метод извлечения его из песка, промывая песок или просеивая его на ветру. Частицы драгоценного металла, обладая высокой плотностью (19,28 г/см³), легко отделялись от крупиц песка с плотностью всего 2,2-2,7 г/см³.

Первые золотые прииски в России были открыты на Урале только в 1814 году, но настоящая золотая лихорадка охватила страну в 1830-1860 гг. С открытием сибирского золота Россия быстро обогнала все другие страны по его производству. Золотодобыча в России составляла в 1852-1860 гг. от 200 до 290 т ежегодно. И только после открытия россыпей Калифорнии и Австралии удельный вес России в производстве золота начал снижаться. Весь процесс добычи золота проходил в то время вручную. Этим способом могли заниматься и несколько человек, и одиночки, поскольку в технике тогда не было необходимости, так как золото лежало на поверхности.

Современное положение дел

Где и как добывают золото сегодня? Желтый металл в наши дни добывается более, чем в 70 странах современного мира, при этом самые крупные золотые прииски находятся в ЮАР, Австралии, России, Канаде и Америке. Тем не менее первое место по производству золота в мире занимает Китай, где добывают золото в количестве около 500 т в год на сегодняшний момент. Россия занимает второе место по объемам производства золота после Китая, обогнав Австралию, которая еще год назад находилась впереди нее. Для сравнения: добыча золота в Южной Африке в прошлом году составила всего 140 т.

Теперь, когда неотработанных россыпей практически не осталось, золото добывают путем разработки коренных месторождений.

Поскольку россыпные месторождения в основном уже отработаны, и в настоящее время способ добывать золото таким путем считают отмирающим, там, где извлечение металла еще ведется, оно осуществляется при помощи драг и кустарным методом, а развитие технологий в этом направлении не предусматривается. Тем не менее мелкие золотые прииски пока еще можно найти в Иркутской и Магаданской областях, а также в небольших количествах на Кольском полуострове и в Карелии.

Существует еще один источник, откуда можно взять золото, – это переработка вторичного сырья, в составе которого находится какая-нибудь деталь из этого металла. Это новый и очень перспективный метод современной золотодобычи.

Объемы производства золота и его добычи различаются за счет того, что для в первом случае часто используется вторичное сырье, или золотосодержащий лом.

Способы добычи золота

Как добыть золото, снижая затраты на его извлечение из породы, а не увеличивая их, – эта цель уже многие десятилетия побуждает ученых искать новые, нестандартные способы получить драгоценный металл из руды. Так ими был обнаружен способ микробиологического извлечения золота из бедных руд и россыпей.

Для этой цели могут применяться бактерии, называемые Thiobacillus ferrooxidans. С их помощью в России уже существуют технологии выщелачивания золота из концентратов перед их цианированием, что позволяет избежать дорогостоящего процесса обжига, а значит, и предотвратить загрязнение воздуха ядовитыми испарениями соединений мышьяка.

А канадские ученые обнаружили, что бактерия Delftia acidovorans содержит в себе вещество, извлекающее металл из раствора. Микроорганизм делает это, чтобы оградить себя от токсичных для нее ионов золота. Бактерия Cupriavidus metallidurans, наоборот, забирает его внутрь себя. Исследования показали, что бактериям, накапливающим золото в себе, удается избежать отравления за счет их собственной природы.

Пока наиболее современным методом добычи металла из руд является выщелачивание цианидом натрия. Способ дает возможность перевести золотые частицы в водорастворимые цианистые соединения и выделять их с помощью, например, порошка цинка. Это позволяет извлекать остатки металла из заброшенных разработок, шламов и отходов горнорудной промышленности, что значительно повышает рентабельность производства.

Прежде добыча золота из руд происходила путем амальгамирования. Этот способ основан на свойстве ртути смачивать металл, не растворяя его. В бочку помещали ртуть и встряхивали в ней мелко раздробленную золотосодержащую породу, что позволяло отделить золото от шламов путем прилипания частиц драгоценного металла к ртути. Затем вещество нагревали до выпаривания. Однако высокая токсичность данного способа и неполное извлечение золота за счет слабого смачивания мельчайших частиц ртутью являются недостатком этого метода.

Недавно в Китае была опубликована информация о том, что китайские ученые запатентовали новый экологически чистый реагент для выщелачивания золота и серебра без цианида. Формула реагента не раскрывается, известно только его название Flotent GoldSC 570. Цена экологически чистого реагента в настоящий момент в полтора раза превышает цену на цианид, однако по всем расчетам, учитывая затраты на организационные процессы по обеспечению безопасности цианистой технологии, использовать новый реагент все равно будет намного выгоднее, чем небезопасный цианид натрия.

В 2016 году в России уже протестировали Flotent GoldSC 570 на пробах руды с месторождения «Савкино». Результаты оказались положительными, извлечение золота новым реагентом было выше на 12%.

Однако это не самая удивительная новость из мира науки. Ученые Амурского научного центра доказали, что в каждой тонне сжигаемого в котельных угля содержится около 1 г настоящего золота. Они утверждают, что даже одна котельная способна стать источником от 5 до 10 кг драгоценного металла за зиму. Свою идею исследователи уже опробовали на опытной установке и, получив впечатляющие результаты, хотят создать и запустить промышленный ее аналог. Для этого они обратились за помощью в фонд «Сколково» и теперь ждут оттуда решения.

О том, что угли содержат золото, было известно еще в прошлом веке, однако то, что выделение золота из продуктов сжигания угля может быть высокорентабельным, стало известно только в наше время.

Оборудование для добычи золота

Добытчики золота вынуждены пользоваться большим количеством разнообразного оборудования, которое подразделяется, в зависимости от цели его использования:

• на буровую технику для разведки ископаемых – установки, станки, долота, коронки, забурники;
• на прочее оборудование для разведки, например, концентраторы, лотки, промывочные приборы, сита, шлюзы;
• на горное оборудование, куда входят буровые станки, насосы, трубы
• на технику для открытых горных работ и подземных работ;
• на обогатительное оборудование для россыпей, куда входят драги и промывочные приборы, и т. д.

Еще недавно залежи золота располагались очень близко к поверхности земли, поэтому легко извлекались, что позволяло осуществлять добычу золота вручную. Довольно часто можно было найти на берегу реки самородок – камень, состоящий из слитка чистого металла. Старатели тогда бродили вдоль рек с лотками, чтобы самым простым путем намыть золото. Сейчас процесс извлечения промывкой вновь становится актуальным, и люди снова хотят знать, как мыть золото. В помощь таким старателям российскими и зарубежными производителями предлагается современное оборудование для поиска и добычи желтого металла.

Так, ими созданы различные приборы для промывки золота производительностью от 4 м³/час до 20,0 м³/час, что делает их очень удобными для организации небольшой добычи. Для промывки металла подобный промприбор устанавливается стационарно с помощью опорных домкратов.

Почти каждый год появляются сведения о том, что разработан новый моющий прибор для россыпного золота. Некоторые российские фирмы-производители утверждают, что их промышленные устройства позволяют извлечь золото без потерь за счет замкнутого цикла добычи, поскольку промприбор для промывки имеет специальный бак для оборотной воды, что позволяет старателю вести работу вдали от водоема.

Промприбор для добычи золота может применяться как в малом, так и в промышленном масштабах. Его можно купить в специализированных магазинах или в интернете либо взять в аренду.

В последнее время растет популярность метода поиска золота металлодетекторами, поскольку данный путь доступен даже для ребенка, женщин или пенсионеров. Он позволяет получить самородок весом от 2 до 20 г.

Драги и минидраги

На рынке оборудования существуют различные варианты драг. Минидраги с производительностью от 1,5 до 20 м³/час применяются старателями за рубежом уже более 30 лет на россыпях Аляски, Южной Африки, Канады и Америки. Особенно много вариантов драг предлагается китайскими производителями. Некоторые драги имеют датчики благородных металлов, могут подавать световые сигналы наличия или отсутствии золота в пульпе, а также способны построить график соответствия места поиска драгоценного металла его концентрации в породе.

Скопления благородного металла расположены также в глубоких участках русла реки, потому что это тяжелый металл. Такие скопления называют гнезда или котлы. В этих местах содержание золота может достигать сотни граммов на кубометр воды. Специально для таких подводных залежей разработаны портативные электрические всасывающие драги, работающие бесшумно от электродвигателя, причем эти механизмы незаметны даже с воздуха.

Существуют и другие неплохие устройства для промывки, сортировки и добычи золота, например, американский Goldfield Explorer 2. Однако следует учитывать, что в условиях санкций и сложной международной обстановки разумнее пользоваться российскими механизмами, для которых не будет проблемой найти запчасти или мастерскую по ремонту техники.

Источник

Золото: свойства, способы добычи и применение

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.

Физические свойства золота:

• Мягкий, ковкий, пластичный металл.
• Хороший проводник тепла и электрического тока.
• Плотность золота 999 пробы составляет 19,32 г/см 3 .
• Плавится при температуре +1064,18 0 C.
• Температура кипения составляет +2856 0 C.

• 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.

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.

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:

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.

Источник