Золото-драгоценный метал, окруженный тайнами и легендами. Термин «золото» имеет индо-европейские корни, и переводится как «жёлтый», или же «яркий». Так для чего же оно нужно, это золото? И почему имеет такую ценность? Давайте разбираться, где и как человечество использует этот ресурс.
В ювелирной отрасли
Большая часть добытого человечеством золота используется в ювелирной области. Самые древние украшения относятся к III тысячелетию до н.э. и принадлежат шумерской цивилизации.
Для создания драгоценностей используют сплавы, так как в чистом виде этот металл слишком мягок и легко повреждается. На изделиях ставят клеймо, которое подтверждает подлинность украшения и его сорт. В России и странах СНГ для оценки качества материала действует система проб, которая позволяет определить количество чистого элемента в предмете.
В качестве добавки, или лигатуры, используются серебро, медь, иногда никель, цинк, палладий. Они придают украшениям необходимую твердость. Сплав может иметь разный цвет, для чего меняют соотношения добавочных элементов.
В России наиболее распространены изделия 585 пробы. Высокий уровень мягкости материала позволяет ювелирам создавать уникальные дизайны с орнаментами и мелкими деталями, комбинировать с серебром, делать вставки из драгоценных и полудрагоценных камней.
В качестве финансового инструмента
На протяжении столетий золото играло главную роль в экономике мира. Вплоть до XX века валюты развитых стран были полностью обеспечены золотыми резервами.
В последние годы роль драгоценного металла снижается, однако Центробанки продолжают хранить металлические запасы в среднем от 10-20% общих финансовых резервов. Это дает возможность регулировать курс национальной валюты и способствует экономической стабильности. Финансовые учреждения хранят его в виде слитков самой высокой пробы — 999,9.
Интересный факт: особое отношение к жёлтому металлу было у инков. Представители этой древней цивилизации считали, что золото подарил людям Бог, и называли его «Слёзы Солнца». Пожалуй, это единственная народность, где благородный металл не имел никакого финансового значения, а находил применение в религиозных обрядах и для изготовления украшений. Инки обладали огромным запасом золотых сокровищ, среди которых была ритуальная золотая цепь, которую в праздничные дни протягивали через площадь.
В промышленности
Золото широко используется в создании техники, ядерной промышленности, ракетостроении, строительстве. Приведем основные примеры отраслей, где применяется драгоценный металл:
- он идеально подходит для создания электрических контактов в микроэлектронике при производстве микросхем и плат.
- в ядерной промышленности золото используется как мишень в воспроизведении атомной реакции в ускорителях элементарных частиц.
- изготовление одной из оболочек нейтронной бомбы (должен знать каждый!).
- создание покрытия для стекла и зеркал при строительстве и создании скафандров. Он не пропускает вредное излучение и служит теплоизоляцией.
- драгоценный металл используется в качестве сварочного материала при пайке.
- пластичность материала позволяет создавать тончайшую драгоценную фольгу, или сусальное золото. Им покрывают предметы для декоративного эффекта и защиты от ржавчины.
В медицине и пищевой отрасли
Основная область медицины, где применяется желтый металл – стоматология и протезирование зубов. Для создания напыления, коронок, зубных протезов применяют высокопробные сплавы. Они обладают высоким уровнем инертности, поэтому не темнеют и не подвержены влиянию внешних факторов.
Лекарства, содержащие ионы Au, используют для лечения некоторых заболеваний: артрита, волчанки, туберкулеза. Радиоактивные золотые частицы используют в онкологии.
В пищевой промышленности золото применяется в качестве красителя Е-175, имеющего характерный желтый оттенок. Его активно используют при приготовлении элитных спиртных напитков и для создания металлического эффекта в оформлении блюд.
Кстати, золото ЕЛИ еще в древности. Например, ослабленным больным давали жевать кусочки золота, те же шумеры использовали золотые зубочистки. Да что такое! Опять кусок в зубах застрял!
Итак, мы разобрались для чего нужно золото, теперь поговорим о способах его добычи, а точнее о конкретном способе.
Технология добычи золота
На сегодняшний день есть множество способов добыть золото. На россыпных месторождениях его отделяют на промывочных приборах гравитационным способом.
С рудным золотом все сложнее: сначала необходимо провести комплекс буровзрывных работ для необходимого измельчения руды, а потом уже провести комплекс операций в обогатительной фабрике, чтобы извлечь ценный металл из породы. Сейчас даже существует так называемый биологический способ с использованием специальных бактерий.
Мы же будем рассматривать геотехнологический метод добычи золота.
В последнее время для добычи многих твердых полезных ископаемых применяют геотехнологические методы добычи с использованием буровых скважин. Они позволяют упростить и удешевить добычу, производить отработку бедных месторождений, а также месторождений, характеризующихся сложными условиями залегания. Вскрытие рудной залежи осуществляют буровыми скважинами, которые предлагается называть геотехнологическими.
Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых позволяют снизить в некоторых случаях в 2 – 4 раза капитальные затраты на строительство предприятий, повысить производительность труда по конечной продукции, сократить численность работающих. Кроме того, их применение способствует значительному улучшению условий труда и уменьшению отрицательного воздействия на окружающую среду.
Одним из геотехнологических методов является метод подземного выщелачивания. Подземное выщелачивание полезного ископаемого, метод добычи полезного ископаемого избирательным растворением его химическими реагентами в рудном теле на месте залегания с извлечением на поверхность. Подземное выщелачивание применяется для добычи цветных металлов и редких элементов и др. Подземное выщелачивание относится к фильтрационным процессам и основано на химических реакциях «твёрдое тело – жидкость».
При выщелачивании проницаемых рудных тел месторождение вскрывается системой скважин, располагаемых (в плане) рядами, многоугольниками, кольцами. В скважины подают растворитель, который, фильтруясь по пласту, выщелачивает полезные компоненты. Продуктивный раствор откачивается через другие скважины (рис 1). В случае монолитных непроницаемых рудных тел залежь вскрывают подземными горными выработками, отдельные рудные блоки дробят с помощью буровзрывных работ (рис 2). Затем на верхнем горизонте массив орошают растворителем, который, стекая вниз, растворяет полезное ископаемое. На нижнем горизонте растворы собирают и перекачивают на поверхность для переработки.
При подземном выщелачивании исключаются такие дорогостоящие операции, как выемка руды из подземных блоков, подъем ее на поверхность, измельчение и т.д. Однако, основное различие между подземным выщелачиванием и процессами с выщелачиванием в заводских условиях состоит в том, что в первом случае хвосты остаются под землей и не влияют на здоровье людей.
Сущность подземного выщелачивания ПИ заключается в избирательном переводе полезного компонента в жидкую фазу путем управляемого движения растворителя по руде в естественном залегании или подготовленного к растворению и подъему насыщенного металлом раствора на поверхность. С этой целью через скважины, пробуренные с поверхности, в пласт полезного ископаемого нагнетается химический реагент, способный переводить минералы полезного ископаемого в растворимую форму. Раствор, пройдя часть рудного пласта, через другие скважины поднимается на поверхность и далее по трубопроводу транспортируется к установкам для переработки.
Важнейшими природными предпосылками применения подземного выщелачивания являются способность ПИ и его соединений переходить в раствор при воздействии на рудный пласт водного раствора выщелачивающего реагента, а также возможность фильтрации выщелачивающих растворов в породах продуктивного горизонта.
Выбор растворителя для данного способа зависит от состава руд. Наиболее широкое применение находят водные растворы кислот (серной, соляной, азотной) или соды.
ПВ применяется при добыче урановых руд, цветных и редких металлов (медь, никель, свинец, цинк, золото и др.). Имеются предпосылки использования его для добычи фосфоритов, боратов и др.
Важным фактором повышения эффективности добычи методом подземного выщелачивания является правильный выбор схемы размещения технологических скважин и расстояний между ними. В практике эксплуатации месторождений в основном применяется линейная схема расположения скважин, представляющая собой чередование рядов нагнетательных и откачных скважин. Расстояния между рядами и скважинами в ряду колеблются в широких пределах (15 – 50 м и более). Наиболее широкое распространение получила схема 25х50 м.