Непрерывный рост золотодобычи продолжался до Первой мировой войны. На добыче других ископаемых война отразилась но разному: для одних она резко увеличилась, для других же сократилась. Что касается добычи золота, то в 1915 году она достигла рекордной цифры — 708 тонн, после стала снижаться. Установился мир, и с 1922 года добыча золота снова стала расти, перекрыв через десятилетие рекордную цифру 1915 года. Всеобщий экономический кризис, охвативший к 1930 году всю капиталистическую систему, парализовал промышленность западноевропейских государств и Америки. Добыча полезных ископаемых повсюду резко сократилась. Это касалось всех металлов, но только не золота, наоборот, именно к годам кризиса относится наибольший рост добычи этого драгоценного металла. Цены на золото повысились, и золотая промышленность вышла из застоя и упадка.
Чем это объяснить? Очень просто: промышленники, не видя выхода из кризисного состояния, нередко ликвидировали свои предприятия и бросали свои капиталы в золотую промышленность. Можно разориться на производстве стали, нефтепродуктов, хлопка, резины, чего угодно, рассуждали они, но не золота, если только есть оно в недрах: ведь золото — это капитал, на золото все можно купить. Как выглядит «золотая картина современности» капиталистического мира? Золотые россыпи Юкона и Клондайка, которые в конце прошлого столетия вызвали «золотую лихорадку», почти полностью исчерпаны. Канада в 1948 году издала специальный закон о государственной дотации, с тем чтобы поощрить добычу золота на малосодержательных участках. Золотая слава Аляски угасла. В Калифорнии разработка россыпей продолжается, но это уже не «сумасшедшее золото», его добывают дражным способом, используя бедные пески. В значительной степени выработаны и месторождения Австралии. Все это относится прежде всего к россыпям.
Основой золотой промышленности стали коренные месторождения — рудное золото. Первое место по разработке таких месторождений принадлежит Южно-Африканской Республике. За ней следуют Канада, США и Австралия, в которой в последние годы сотни людей, как прежде, устремились в Новый Южный Уэльс, где в горах Барингтон была открыта богатая жила. Эти четыре государства поставляли недавно 85 процентов всего золота, добываемого в капиталистических странах. Помимо Южно-Африканской Республики золото в Африке добывается и в Южной Родезии, и в Гане, недавно называвшейся «Золотой берег». Имеется золото и в Республике Заир, которую так не хотят выпустить из рук бельгийские колонизаторы. Незначительную долю в общую копилку вкладывают Филиппины, Мексика, Колумбия, Япония и Новая Зеландия.
В наши дни из россыпей золото добывают промывкой. Для этого существуют скрубберы, драги, грохота, или, как их называют, «проходнушки», простые лотки, или «колыбели» — по калифорнийскому выражению. Прежде чем добраться до золотоносного слоя, приходится снимать огромный слой так называемых торфов, то есть различных речных наносов, перерабатывать многие миллионы кубометров породы. На приисках работают бульдозеры мощностью до пятисот лошадиных сил, мощные экскаваторы, в комплексе с автосамосвалами. При более глубоком залегании золотоносных слоёв роют шахты, откуда достают пески, после их разрушения, ленточными транспортёрами на промывку. Не нужно думать, что пески эти такие, как на пляже. Песками принято называть золотоносный слой, а он составлен различным материалом. Есть там и «песчинки» до полуметра в диаметре.
Горнодобывающая промышленность больше всех остальных отраслей народного хозяйства оснащена техникой. Современный горняк — высококвалифицированный специалист, представитель передового отряда рабочего класса.
Извлекать не россыпное, а рудное золото значительно сложнее. Не сразу и в Магаданской области приступили к его разработке. Первенцем был рудник имени Александра Матросова, ровесник Победы, строятся другие предприятия по добыче рудного золота. Рабочие рудника спускаются глубоко под землю в шахту. Золотоносная сопка изрыта вдоль и поперёк. Породу извлекают па поверхность и отвозят па золотоизвлекательную фабрику поблизости. Её размалывают, а дальше начинается физико-химический процесс…
С давних нор человеку известен жидкий металл — ртуть, растворяющая в себе другие металлы. Начиная с VI века нашей эры ртуть стали использовать для извлечения золота из руды. Для этого руду как можно тоньше измельчали, смешивали с водой, полученную пульпу медленно прогоняли над ртутью. Тяжелые частицы оседали на дно и растворялись в ртути, а все остальное сносилось водой.
Раствор металлов в ртути называется амальгамой. При нагревании амальгамы до 800 градусов ртуть испарялась, и оставалось так называемое черновое золото. Этот процесс извлечения золота из руд тысячу с лишним лет был единственным. Он далёк от совершенства. Этим путём не удаётся извлечь более 80 процентов содержащегося в руде золота. На многих же амальгамационных фабриках процент извлечения ещё ниже: от 55 до 70. Некоторые руды трудно поддаются амальгамации, и на них извлекается всего 30—40 процентов имеющегося золота. На амальгамационных фабриках ртутью натирают медные листы и укладывают их на пол желоба, по которому прогоняется пульпа. Золото растворяется лишь тогда, когда соприкоснётся с ртутью обнажённой поверхностью. Именно это обстоятельство и заставляет мелко размалывать руду.
Многие факторы мешают амальгамации. Сернистые минералы, сульфиды, присутствующие в руде, реагируют с ртутью и насыщают её неблагородными металлами; металлы эти легко окисляются (особенно легко в присутствии серной кислоты, которая может получиться из сернистых соединений), образующиеся окислы покрывают поверхность ртути плёнкой, препятствующей соединению друг с другом отдельных её капелек. Такая ртуть теряет способность растворять золото, она «заболевает», то есть разбивается в тончайший порошок («пемзуется»), амальгамационные листы портятся: они зеленеют, амальгама с них легко сдирается ударами частичек руды и уносится водой, увлекая с собой и то золото, которое в ней растворено. Нежелательно присутствие в руде мышьяка и сурьмы, они также легко взаимодействуют с ртутью и ускоряют её «пемзование».
Иногда золото теряется потому, что частички его покрыты плёнкой окислов железа и марганца, которые не допускают соприкосновения ртути с металлом. Это так называемое золото «в рубашке», которое ускользает от амальгамации.
Уловленное ртутью золото — «черновое» — смешано с серебром, медью, свинцом, оловом и другими металлами. Для разделения их полученный продукт отправляют на аффинаж (очистку) на специальные заводы. Для очистки золота пользуются его свойством давать с хлором непрочные соединения, которые при высокой температуре распадаются. «Черновое золото» расплавляют в шамотовых тиглях, через расплавленную массу пропускают струю газообразного хлора. Хлор соединяется как с золотом, так и с другими металлами. Но хлористые соединения синица, олова, цинка, сурьмы и некоторых других металлов при этом улетучиваются, а хлористые медь и серебро остаются. Так как температура в тигле высокая, золото с хлором не соединится и останется на дне в металлическом виде. Расплав охлаждают, извлекают из тигля и легко отделяют золото от остальной массы. Таким способом получают золото до 998-й пробы, то есть 998 частей золота в 1000 частях металла, иначе — золото чистоты 99,8 процента. Если есть нужда в особо чистом золоте, используют электролитические ванны, в которых анодом служит «черновое золото», а с катода снимают высокопробное.
Свойство золота вступать в соединение с хлором было использовано и для извлечения его из руды. Руду так же тонко измельчали, увлажняли и обрабатывали газообразным хлором. Получившееся при этом хлорное золото легко растворялось в воде, откуда его высаживали железным купоросом, сероводородом и другими реагентами. Это так называемый способ хлоринации. В настоящее время он очень редко применяется.
Имя прославленного полководца Петра Ивановича Багратиона, погибшего при защите русской земли от французского нашествия, известно каждому школьнику. Племянник героя Пётр Романович Багратион известен как выдающийся химик (славу ему принесла победа над золотом).
В 1843 году он установил, что "неподдающееся" золото можно растворить в цианистых щелочах. Тщательно проведённые исследования учёного показали, как влияют на этот процесс температура, воздух и электрический ток. Труд Багратиона, в котором были заложены основы нового золотоизвлекательного процесса, был опубликован на следующий год в бюллетене Петербургской академии наук. К сожалению, должного внимания новому процессу оказано не было — никто не пытался использовать его в практике. Истины ради следует заметить, что внедрить новый способ было действительно трудно; основной реагент цианистый натр — это сильнейший яд, получить его в то время было не просто. Учёный не дожил до того времени, когда его открытие стали использовать в промышленности (в 1889 году). В 1897 году первый циан-завод был поставлен на Березовском руднике. Через год—в Кочкаре, несколько позже — на рудниках Сибири. Переходили на новый метод с опаской, и первое время лишь при извлечении золота из бедных продуктов отработки эфелей, хвостов амальгамационных фабрик.
По методу цианирования, как стал называться новый процесс, измельчённую руду подают в громадные чаны, где она подвергается действию цианистых натрия или калия; туда же обязательно подают воздух, так как кислород его входит в реакцию. Золото, соединившись с цианистым натрием, остаётся в растворе и легко отделяется от руды. На раствор действуют металлическим цинком (иногда алюминием). Цинк вытесняет из раствора атомарное золото, оно оседает на дно. Концентрация цианистых растворов строго контролируется не только из соображении техники безопасности, по и потому, что слишком крепкие растворы хорошо растворяют помимо золота и неблагородные металлы.
Технически совершенный процесс, дающий возможность извлекать почти все золото, содержащееся в руде, так и не получило широкого распространения в царской России. Лишь в советское время замечательное открытие русского учёного взято на вооружение горнорудной промышленностью страны. Широкое строительство золотоизвлекательных фабрик, использующих процесс цианирования, развернулось в годы первой и второй пятилеток.
Для облегчения химических процессов излечения золота руда нередко предварительно подвергается обогащению, то есть освобождается от большей части пустой породы. Продукт обогащения называется концентратом. Существует несколько видов обогащения, из которых главные гравитационный и флотационный.
Гравитационное обогащение представляет собой отделение золота от большинства пустой породы благодаря его большому удельному весу. Этот способ очень старый и распространённый.
Флотационный способ, который стал развиваться только с тридцатых годов, приобретает все большее значение. Основан он на различной смачиваемости минералов. Измельчённая руда вместе с водой перемешивается в специальных машинах, куда добавляются в так называемые флотореагенты, способные покрывать частицы минералов тончайшей плёнкой, благодаря чему они не смачиваются водой.
При перемешивании снизу в машину подаётся воздух, образуется множество пузырьков, всплывающих па поверхность. Частицы золота, покрытые плёнкой, прилипают к воздушным пузырькам и поднимаются на поверхность, образуя (вместе с частицами некоторых минералов) пену, которую собирают специальные приспособления, а пустая порода, смоченная водой, остаётся в машине во взвешенном состоянии. Чем мельче частицы золота, тем легче они флотируются. Крупные частицы предварительно отделяются на концентрационных столах гравитационным способом.
Большинство металлов добывается из руд пирометаллургическими процессами, то есть выплавкой. Извлечение из руд золота происходит и основном за счёт гидрометаллургических процессов. Бывают, однако, случаи, когда ни амальгамации, ни цианированию золото не поддаётся. Цианированию мешает присутствие в руде меди более 0,5 процента. В этом случае руду приходится подвергать пирометаллургической обработке с одновременной выплавкой меди, золота, серебра.
Присутствие больших количеств мышьяка, сурьмы, серы затрудняют оба гидрометаллургических процесса, и в таких случаях приходится делать предварительный обжиг руды, при котором эти элементы выгорают. Возможно это лишь тогда, когда руда достаточно богата золотом, иначе не оправдаются затраты на предварительный обжиг. Но есть и такие руды, которые в любом случае должны обжигаться. Как показала практика, золото хотя и благородный металл, но с некоторыми элементами все же вступает в соединение. Примеры этому — хлоринация и открытое Багратионом цианирование. В том и другом случае золото вступает в соединение по воле человека.
Оказывается, и в природе золото не всегда самородное — металлическое, его находят и в виде соединений с другими элементами. Такие руды были обнаружены в Австралии. Они не поддавались ни амальгамации, ни цианированию, так как золото было в соединении с редким элементом теллуром. Требовался обязательный обжиг. При этом теллур улетучивается в виде окисла, а золото остаётся в руде и металлическом состоянии.
Встречаются (хотя и очень редко) такие руды, где золото соединено с селеном, эти руды обрабатываются также огнём. Есть, правда, и здесь возможность использовать гидрометаллургию, но в качестве реагентов кроме цианистого натрия надо применять дорогостоящий и легкоразлагающийся в процессе использования бромциан. Это делает непосредственную гидрометаллургию в применении к таким рудам явно нерентабельной.
Предварительный обжиг может нейтрализовать и влияние меди на последующее цианирование. Медь, конечно, не улетучится при обжиге. но, присутствуя в руде в виде окиси, она при высокой температуре связывается с окисью железа, образуя соединение, нерастворимое в цианистых щелочах, и процессу не мешает.
Гидрометаллургия не была известна народам древности, и они пользовались исключительно пирометаллургическими способами. Золотодобытчикам в отдельных случаях приходится обращаться к искусству древних.
Большая часть земного шара покрыта водой морей и океанов. Моря принимают в себя воды рек, которые могут нести с собой золото. Вода морей солёная, в ней всегда содержится хлор, благодаря которому золото переходит в раствор. Со дна Красного моря, отделяющего Азию от Африки, и сейчас добывают минерал, из которого извлекают золото. Частицы ила и планктона (микроскопические живые существа), взвешенные в воде, сосредоточивают (адсорбируют) на своей поверхности соли золота. Частички оседают на дно и образуют залежи минерала со значительным содержанием золота: от 1 до 5 граммов на тонну. Весьма эффективная природная золотоизвлекательная фабрика.
Учёные подсчитали, что в каждом кубометре морской воды содержится шесть миллионных долей грамма золота (шесть тысячных миллиграмма). Ничтожнейшее количество! Однако если бы удалось полностью извлечь его из воды, каждому жителю нашей планеты можно было бы выдать по два килограмма золота. Кстати, реки непрерывно несут свои воды в море, и содержание золота в нем повышается.
Люди не раз пытались отыскать эффективный способ извлечения драгоценного металла из моря. В начале нашего века возле Генуи в Италии морскую воду пропускали через освинцованные цинковые стружки. Золото, а вслед за ним и серебро осели па стружках, но в каком количестве! Пропустив 550 тысяч кубометров воды, получили всего 0,6 миллиграмма золота и 1,1 миллиграмма серебра.
Пробовали осаждать золото па металлах, шлаке, цементном клинкере, древесном угле, коксе — дело подвигалось очень медленно.
Ещё в середине прошлого столетия было открыто свойство некоторых природных материалов обменивать входящий в их состав металл на другой, находящийся в растворе. Примером этому может служить глауконит, улавливающий соли кальция из воды, предназначенной для котлов электростанций. Задерживая кальций, минерал отдаёт вместо него натрий, соединения которого не образуют накипи, столь вредной для котлов. Подобные материалы в наше время имеют широкое применение, называются они ионитами или ионообменниками. Химики научились изготовлять их искусственно. В 1935 году разработана технология получения искусственных ионообменных смол. Их используют для химических анализов, для очистки сточных вод...
Учёные Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева, А. Даванков и В. Лауфер, используя смолу, получили небольшое количество золота из морской воды. Сконструированный ими прибор океанолог С. Л. Дембовский захватил с собой на экспедиционное судно и, плавая в Тихом океане, получил несколько миллиграммов металла.
Смола, насыщенная золотом, сжигалась. Стоила она недёшево, однако подсчёт показал, что затраты с лихвой покрываются добытым металлом, правда, если не учитывать расходов на сооружение самих установок. Поборники нового дела утверждают, что, несмотря на незначительное содержание золота в морской воде (в сотни, тысячи раз меньше, чем в руде), есть смысл совершенствовать процесс. Ведь при этом не требуется колоссальных затрат на добычу руды, ее измельчение, транспортировку, обработку.
Ученые попробовали использовать установку для извлечения золота из рек, вблизи месторождений, где оно находится в пылевидном взвешенном состоянии и другим способом не извлекается. Химики нашли, новый способ концентрации золота и серебра на смолах. Вес поглощенного золота составлял 200 процентов от веса смолы, серебра — 300 процентов! Каждый килограмм смолы улавливал 2 килограмма золота пли 3 килограмма серебра! Лишь после этого смолу требовалось сжигать и заменять новой.
Различные изделия из золота, серебра, платины на ювелирных фабриках полируют. При этом незначительная часть металла уносится с промываемыми водами. В пылевидном взвешенном состоянии частички эти очень мелкие. При отстое не выпадают на дно; устойчивость взвеси обусловлена защитным действием полировальных мылящихся паст, применяемых при полировке. В литре промывной воды фабрик содержалось от 6 до 130 миллиграммов благородного металла. Это привлекло внимание ученых, они разработали способ улавливания благородных металлов из промывных вод. Для этого использовали ионообменные смолы. Но этот случай особый: золото (и другие металлы) находилось не в истинном, а в коллоидном растворе. В нем частицы благородного металла несут на себе отрицательный электрический заряд. Пропуская такой раствор через смолу, обладающую избытком положительных зарядов, экспериментаторы добились того, что все пылинки металла осаждались на смоле. Промышленная установка позволила применять пылевидные отходы смолы, которые прежде выбрасывались. Важно было и то, что смола улавливала только благородные металлы, оставляя в растворе все другие, как ни велика была их концентрация.
Результаты испытания на одном из крупных заводов оказались блестящими: извлекалось 99,8 процента металла! Теперь такие установки работают на ювелирных фабриках Москвы, Ленинграда, Таллина, Одессы, Свердловска, Еревана, Харькова, Риги, на Свердловском заводе «Русские самоцветы» и на Московском монетном дворе.
Ученые работают над тем, чтобы снимать золото со смолы, не сжигая ее. Предвидится такое разрешение поставленной задачи путем помещения смолы с золотом в электролитическую ванну, с тем, чтобы под влиянием тока перенести все золото на катод, освободив смолу.
По материалам Б. Казакова "Дело желтого дьявола". 1978.