Золото в природе

Прочтем в энциклопедии: золото (лат. Aurum), Au, химический элемент первой группы Периодической системы Д. И. Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196, 9665; тяжелый металл желтого цвета; имеет несколько изотопов, но устойчивым является лишь один изотоп с атомной массой 197.

Вместе с медью и серебром оно образует в первой группе особую подгруппу элементов, имеющих в силу общих черт строения их атомов многие схожие химические свойства. Эта триада связана и геологическим родством: в природе золото почти всегда сосуществует с серебром и во многих случаях с медью. Оно часто встречается в медных и полиметаллических рудах и добывается из них в качестве попутного продукта.

Химическое и геологическое родство золота с серебром и медью лежит в основе и экономического их родства: все три металла исторически выполняли функции денег. Они часто используются вместе в ювелирном деле.

Определенные химические черты роднят золото с металлами, расположенными с ним в одном ряду Периодической системы,- осмием, иридием и платиной. Эти три металла вместе с рутением, родием и палладием тоже иногда называют благородными металлами в силу их химической инертности, особенно неокисляемости. Наиболее важное экономическое значение среди них (после золота) имеет платина. Добыча платины в капиталистическом мире составляет менее ¹/₁₀ совокупной добычи золота (в последние годы - менее 100 т в год), причем почти весь металл производится в ЮАР. Платиновые месторождения часто встречаются вместе с золотыми. Иногда оба металла добываются из платинистого золота, в котором содержание платины обычно составляет около 10%. Если цена серебра в несколько десятков раз ниже цены золота, то цена платины, которую до XVIII века считали особым родом серебра, колеблется примерно на уровне цены желтого металла^*.

^* (См. Валюты стран мира. Справочник.- М., 1981.- С. 359, 363.)

Платина не является денежным металлом. Лишь как курьез можно отметить, что в России при Николае I были выпущены платиновые монеты достоинством в 3, 6 и 12 руб. Ныне они имеют большую нумизматическую ценность.

Химическая инертность золота имеет исключения. Не растворимое в большинстве кислот, оно растворяется "царской водкой" - смесью соляной и азотной кислот. Соединения золота с хлором устойчивы и практически используются в некоторых процессах, связанных с производством золота.

Растворимость золота в цианистом натрии и цианистом калии является основой процесса цианирования - главного применяемого ныне способа извлечения драгоценного металла из руды. Внедрение цианирования произвело в конце XIX века революцию в южноафриканской золотодобывающей промышленности, поскольку позволило почти полностью извлекать металл из руд со сравнительно небольшим, но устойчивым содержанием металла. Французский автор Э. Шанель рассказывает: когда обнаружилась способность цианистых растворов вызывать ожоги, вполне серьезно было решено, что кожа негров выдержит то, чего не выносит нежная кожа белых^*. Таковы были нравы в Южной Африке 80-90 лет назад.

^* (См. Chanel E. L'or.- Р., 1974.- Р. 233.)

Золото - очень мягкий, пластичный металл. Оно обладает почти безграничной ковкостью, может быть превращено в тончайшую, почти прозрачную пленку и в проволоку тоньше человеческого волоса. Золото хорошо проводит тепло и электричество, плавится при 1064° С. Его плотность (удельный вес) - 19,3 ^г/_см^*, лишь металлы платиновой группы тяжелее золота.

^* (Соболевский В. И. Благородные металлы. Золото.- М., 1970.- С. 17. О золоте в природе см. Потемкин С. В. Благородный 79-й.- М., 1978.- С. 7-26. В книге имеется полезная библиография.)

Старинная золотая шахта в Канаде

Только стандартные бруски монетарного (валютного) золота состоят из почти химически чистого металла (практически до 99,99% при 0,01% примесей). В технике, ювелирном деле и для чеканки монет всегда применяется золото в сплавах, чаще всего опять-таки с добавлением серебра и меди, а также никеля. Эти примеси, называемые лигатурой, придают ему прочность. Содержание золота в сплаве называется пробой.

В СССР и многих других странах проба выражается числом долей золота в 1000 долей сплава. Проба упомянутых выше брусков доходит до 999,9. На биржевом жаргоне золото с пробой 999 и выше называется "три девятки". До 1927 года в нашей стране существовала старая русская проба, обозначавшаяся числом золотников чистого золота в русском фунте, который делится на 96 золотников. Наконец, в некоторых западных странах, особенно в Великобритании и США, до сих пор для ювелирных изделий применяется каратная проба, выражаемая числом двадцать четвертых долей (каратов). Например, для некоторых изделий применяется высокопробное золото 958-й пробы, что соответствует 92-й пробе в золотниковой системе и 23 каратам. Как правило, для изделий идет золото более низкой пробы.

Английский соверен (фунт стерлингов) чеканился и чеканится на экспорт до сих пор из 22-каратного золота, что соответствует пробе 916,67. При содержании чистого золота 7,323 г монета весит 7,988 г. Разумеется, стоит он теперь не один бумажный фунт стерлингов, а во много раз дороже.

Американская золотая монета номиналом в 20 долл. (так называемый "двойной орел") чеканилась из золота 900-й пробы и весила 33,447 г, тогда как золота в ней было 30,093 г. Самой тяжелой из монет нового времени был мексиканский сентенарио (50 песо), весивший 41,667 г и содержавший 37,5 г золота. Диаметр его составляет 37 мм при толщине 2,8 мм.

Золото есть всюду: в любой почве, во всякой горной породе, в морской воде. Но концентрация его в громадном большинстве случаев ничтожна. В среднем в 1 т вещества земной коры содержится, по современным оценкам, около 4 мг желтого металла. Это во много раз меньше, чем содержание меди, цинка, свинца. Любопытно, что метеориты обычно значительно богаче золотом, чем земная кора. Поскольку полагают, что состав метеоритов подобен составу центральных частей нашей планеты, некоторые ученые высказывают предположение, что в ядре Земли вместе с другими тяжелыми металлами присутствует в большом количестве и золото. Вариант этой идеи использовал А. Н. Толстой в романе "Гиперболоид инженера Гарина".

Металлы обычно извлекаются из минералов, представляющих собой химические соединения, содержащие данный металл. Хотя золото образует около 20 различных минералов, промышленное значение имеет почти исключительно самородное золото - заключенные в породе кристаллические крупицы металла различных размеров - от не видимых простым глазом пылинок до самородков весом в десятки килограммов. Вместе с тем "относительно крупные золотинки - "видимое золото" - встречаются редко, и случается, что геолог, проработав многие годы на богатом золоторудном месторождении, так ни разу и не увидит образцов с золотинками"³. Крупные самородки - это замечательные произведения природы. В России еще указом 1825 года было предписано сдавать все найденные самородки в государственный музей, и таким образом было положено начало ныне знаменитой коллекции Алмазного фонда СССР.

Черные рабочие золотого рудника на глубине 2,5 км

Самородки-гиганты насчитываются во всем мире лишь десятками и имеют собственные имена. Самый крупный русский самородок "Большой треугольник" весом свыше 36 кг был найден на Урале в 1842 году и ныне доступен обозрению в Алмазном фонде. Многие большие самородки, найденные в других странах, к сожалению, постигла та же судьба, которая нередко губила произведения искусства, изготовленные из золота: их переплавляли на металл. Поэтому сведения о самых крупных самородках неточны. "Чемпионом" обычно считается найденный в 1869 году в колее проселочной дороги Австралии "Желанный незнакомец" весом 70,9 кг при содержании чистого золота 69,6 кг. Немецкий ученый Генрих Квиринг, автор одной из самых основательных работ по истории золота, сообщает, что в Бразилии в середине XIX века был найден самородок весом 193 кг. Более достоверны сведения о найденном в Австралии своеобразном обломке золотой жилы под названием "Плита Холтермана", вес которого вместе с вмещающей породой - 285 кг, а вес чистого золота - 93 кг. В книге Н. В. Петровской "Самородное золото" приводится большой научный материал и помещены фотографии многих самородков самых различных форм и свойств^*.

^* (См. Петровская Н. В. Самородное золото. Общая характеристика, типоморфизм, вопросы генезиса.- М., 1973.- С. 237.)

Но подавляющая часть золота добывается, разумеется, не в виде самородков. Промышленное значение имеют два главных типа месторождения - коренные (рудные) и вторичные (россыпные). Первые образовались в ходе древних геологических процессов формирования земной коры и обычно встречаются в горных районах. Вторые являются результатом воздействия ветра, воды и других сил природы на золотые руды, их чаще всего находят по течению существующих или древних рек. Рудные месторождения нередко располагаются на значительных глубинах и требуют шахтного способа разработки. Россыпи чаще расположены ближе к поверхности или прямо на ней, иногда они могут быть прикрыты достаточно мощными пластами пустой породы.

В последнее время ученые пришли к выводу о необходимости выделения третьего типа месторождений, где золото образовалось в результате повторного воздействия геологических процессов на ранее разрушенные породы. Таковы знаменитые южноафриканские конгломераты Витватерсранда. Но по геологическим условиям залегания и добычи они во многом схожи с рудными месторождениями и часто объединяются с ними в общую группу.

Люди, естественно, раньше начали добывать золото из россыпей: они доступнее и не требуют столь сложных работ и оборудования. С россыпями были в первую очередь связаны калифорнийская, австралийская и аляскинская золотые лихорадки XIX века, многие богатые открытия в России. По имеющимся оценкам, в 1848-1875 годах на россыпи приходилось 90% мировой добычи. Но в 1929 году эта доля в капиталистическом мире снизилась до 8%, а в 1971 году оценивалась всего лишь в 2%^*. В последние годы доля россыпного золота возросла, поскольку золотая лихорадка конца 70 - начала 80-х годов вызвала оживление добычи на новых и даже на старых, ранее заброшенных приисках, особенно в Бразилии, Колумбии и некоторых других странах. Подавляющая часть металла добывается из конгломератов ЮАР и из подлинно коренных месторождений в разных концах земного шара. Постепенно растет также доля золота, добываемого "попутно" из серебряных, медных, урановых и иных руд.

^* (Алмазова О. Л., Боженко И. П., Доронин И. Г. Производство, птребление и рынки золота в капиталистических странах // БИКИ.- 1974.- Приложение № 3.- С. 61.)

В 1923 году в Якутии были открыты россыпи золота, которые эксплуатируются и в настоящее время. В СССР добыча золота из россыпей с применением современной высокопроизводительной техники сохраняет немалое значение.

Предприятие по добыче коренного золота обычно называется рудником и почти всегда связано с подземными (шахтными) разработками. Россыпное золото добывается на приисках, и добыча часто ведется открытым способом после снятия слоя пустой породы, прикрывающей россыпь. Россыпное золото нередко добывается также путем выемки пород со дна рек и других водоемов.

В истории золотодобычи известны богатейшие концентрации как рудного, так и россыпного золота, содержавшие 100 г и более золота на 1 т руды или песков. На небольших участках концентрация была порой еще выше и измерялась даже килограммами на 1 т золотосодержащей породы. Ныне все это относится к области легенд. Как и другие отрасли горнодобывающей промышленности, производство золота постепенно перемещалось на более бедные руды. Уменьшение содержания металла в руде или песках в какой-то мере компенсировалось внедрением новой высокопроизводительной техники. В современных условиях рудник, где содержание золота в руде составляет более 10 г на 1 т, считается богатым, а границей рентабельного производства является содержание порядка 2-3 г на 1 т.

При открытых разработках, когда отпадают затраты на строительство и эксплуатацию шахтных стволов и подземных коммуникаций, предел рентабельности может быть еще ниже. Например, в 1985 году в Австралии было введено крупнейшее в стране предприятие по добыче золота с годовой продукцией около 7,6 г. Разработка месторождения ведется открытым способом. Предприятие принадлежит канадской фирме, которая вложила в него 115 млн. долл. США. Среднее содержание металла в руде составляет всего лишь 1,8 г на 1 т. Очевидно, столь низкое содержание металла при его нынешней цене обеспечивает достаточную прибыль.

Содержание металла в руде и рыночная цена золота - два главных фактора, определяющих рентабельность производства при данных технических условиях. Но она зависит также от целого ряда других факторов, таких как глубина залегания рудных жил, характер горных пород, освоенность территорий, транспортные условия и др.

Наконец, чем ниже заработная плата рабочих, тем, естественно, ниже предел рентабельности. Южноафриканская промышленность смогла перейти на более бедные руды в значительной мере благодаря исключительно низкой оплате труда африканских рабочих.

Значительное количество золота содержится в воде морей и океанов. Оно попадает туда различными путями: со стоками рек (подсчитано, что Амур несет в океан около 8 т золота в год); из золотосодержащих горных пород морского дна; из метеоритов, сгорающих в атмосфере. В разных частях Мирового океана содержание золота колеблется от тысячных долей миллиграмма до десятков миллиграммов на 1 т воды. Однако промышленного значения эти запасы не имеют, поскольку рентабельных способов извлечения золота из вод Мирового океана пока не найдено.

Сосуд их скифского 'царского' погребения

Находка нового крупного месторождения золота - всегда волнующее, иногда драматическое событие. Описания подлинных и вымышленных случаев такого рода заполнили бы том, во много раз превышающий объемом эту книгу.

Удивительные находки золота бывают и в наши дни. Но, конечно, не от них зависят судьбы золотодобычи. Геологоразведочные работы на золото ведутся теперь по правилам науки с применением сложного и дорогостоящего оборудования. Успех в них зависит от слаженного труда людей многих специальностей. При этом выявляются границы месторождений, исчисляется среднее содержание металла в породе, учитываются условия залегания золота, делаются экономические расчеты на предмет определения рентабельности добычи.

Один из руководителей крупнейшей в США золотодобывающей компании "Хоумстейк майнинг" описывает следующие этапы подготовки месторождения к производству, причем каждый из этих этапов находится в ведении особых подразделений компании и соответствующих специалистов: 1) первичная разведка, включающая поиск и оценку площадей и установление очередности передачи их в следующие стадии подготовки; 2) целевое исследование, включающее определение границ месторождения, предварительные инженерные работы, металлургические пробы и экономические расчеты; 3) развитие месторождения, где задача состоит в том, чтобы провести все работы, необходимые для его передачи в промышленную эксплуатацию; 4) приобретение или аренда необходимых участков земли и управление этими участками, причем эти операции связаны с описанными выше этапами и ведутся параллельно им. На разных этапах работы используются геологические модели, методы вероятностного анализа, сложное современное оборудование^*.

^* (См. Mining Congress Journal.- 1982.- Jan.)

После завершения разведки и подготовки месторождения начинается строительство предприятия по добыче золота, обычно - рудника. Крупный современный золотой рудник по капитальным затратам, численности занятых, стоимости продукции сравним с заводом средних и даже больших размеров. Действительно, в ЮАР строительство рудника может теперь вполне обойтись в 400-600 млн. долл., число занятых может составлять 15-20 тыс., годовая валовая продукция - 30-40 т металла, что ныне означает 500 млн. долл. и даже более.

оформить кредитную карту