В ничтожно мизерных объемах золото имеется практически во всех горных породах, из которых состоит земная кора. Казалось бы, что человечество должно буквально сойти с ума, и стараться добыть сей металл любыми методами. Но, как оказалось, это весьма затратно, и расходы на его поиск и извлечение из горной породы не будут компенсированы количеством полученного желтого вещества. Для убедительности приведем следующий факт: в одной тонне породы можно отыскать всего 5-6 грамм драгоценного вещества. Радует лишь тот факт, что в руде разного вида его концентрация может быть неодинаковой.
Чистое золото
Зачастую драгметалл встречается именно в кварцевых жилах, на местах залегания которых уже давно находятся промышленные месторождения. Но даже там количество добываемого золота намного меньше, чем остальных полезных металлов, расположенных в том же месте. Поэтому золотодобыча считается очень трудоемким процессом, который по сложности уступает только извлечению из руды дорогостоящей и редкой платины.
На сегодняшний день имеет место теория, согласно которой в земном ядре находится в несколько сот раз больше золота. Объясняется это тем, что в падающих на землю железосодержащих метеоритах этот металл находится в количестве, равном 5-6 грамм на одну тонну. Поскольку ядро Земли тоже является железосодержащим, то вполне обоснованно предполагать, что и там находятся золотые запасы.
Золотая пыль
Виды золоторудных месторождений
Золоторудные месторождения возникают преимущественно в районах развития гранитоидов
, небольшое их количество ассоциирует с основными и ультраосновными породами. Золото образует промышленные концентрации в постмагматических, главным образом
гидротермальных
, месторождениях. В экзогенных условиях видимое золото является очень устойчивым элементом и легко накапливается в
россыпях
.
Однако субмикроскопическое золото, входящее в состав сульфидов
, при окислении последних приобретает способность мигрировать в зоне окисления. В результате золото иногда накапливается в зоне вторичного сульфидного обогащения, но максимальные его концентрации связаны с накоплением в зоне окисления, где оно ассоциирует с
гидроокислами железа
,
марганца
. Миграция золота в зоне окисления сульфидных месторождений происходит в виде
бромистого
и
йодистого
соединений в ионной форме. Некоторыми учёными допускается растворение и перенос золота
сульфатом окиси железа
или в виде суспензионной взвеси.
Различаются:
- первичные месторождения золота,
- россыпи, в которые оно попадает в результате разрушения рудных месторождений
- и месторождения с комплексными рудами, в которых золото извлекается в качестве попутного компонента.
Коренное золото и россыпи
Золотые руды и россыпи — природные минеральные образования, содержание и общее количество золота в которых достаточны для экономически выгодной добычи этого металла. Золото находится в рудах главным образом в самородном виде. Оно не является химически чистым, а представляет собой твёрдый раствор с др. металлами, преимущественно с серебром. Кроме того, золото в рудах присутствует в виде теллуридов (калаверит AuTe2 и др.), но они не имеют большого промышленного значения. Месторождения золота делятся на коренные и россыпные.
Коренные месторождения золота
Коренные месторождения представлены жилами, системами жил, залежами и зонами прожилково-вкрапленных руд различных размеров и форм. Рудные тела приурочены к трещинам, зонам дробления и рассланцевания горных пород. Мощность их от 0,05 до десятков м, длина десятки и тысячи м. Наиболее крупными зонами являются: жильная зона Колар в Индии (длина 20 км, разрабатываемая до глубины 3,2 км, при средней мощности жил 1,2 м), система жил Мазер-Лод в США (длина 200 км); некоторые жильные зоны Енисейского кряжа, минерализованные зоны месторождения Мурунтау в Средней Азии. Золотые месторождения известны в складчатых поясах, на платформах и в областях тектонической активизации.
Месторождения золотой руды формировались в разные геологические эпохи (от докембрийской до кайнозойской), на разных глубинах (от десятков метров до 4—5 км от земной поверхности), обычно в связи с крупными разломами земной коры, образуя т. н. золотоносные пояса. Их происхождение связано в основном с деятельностью гидротерм. Минеральный состав золотых руд разнообразен: преобладают кварц и сульфиды железа (пирит, марказит), реже — мышьяка (арсенопирит); присутствуют сульфиды и сульфосоли меди, свинца, цинка, висмута, сурьмы, серебра, окислы, карбонаты. По составу и условиям формирования выделяются следующие формации: 1) золото-сульфидно-кварцевые, представленные кварцевыми жилами и прожилками, содержащими от 0,5 до 30% сульфидов; золото мелкое и крупное (встречаются также самородки), распределено неравномерно, содержание его колеблется от 10—50 до 1000 г/т (СССР, Канада, США, Бразилия, Индия, Австралийский Союз, Гана, Южная Родезия); 2) существенно-сульфидные, представленные залежами, зонами прожилков и вкрапленной минерализации; золото тонкодисперсное, содержание его редко превышает 1—2 г/т, извлекается попутно с др. металлами — медью, цинком, свинцом, никелем (Танзания, Намибия, Канада, Мексика, Австралийский Союз).
Зоны окисления руд (железные шляпы) некоторых медно-колчеданных и полиметаллических месторождений обогащены переотложенным из коренных руд золотом и являются самостоятельными объектами добычи последнего. Большая часть таких месторождений находится в СССР (на Урале и в Казахстане).
Россыпи золота
Россыпи золота представляют собой золотоносные рыхлые (реже сцементированные) отложения обломочного материала, образованные в результате разрушения коренных месторождений и золотосодержащих горных пород. По условиям формирования выделяются следующие основные типы россыпей: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, прибрежные, морские и озёрные. Наибольшую промышленную ценность представляют аллювиальные россыпи, в том числе современные русловые, долинные и террасовые, а также древние погребённые. Длина россыпей от 1-3 до 25 км, редко до 50 и 100 км, при ширине от 1 м до 200-300 м, иногда до 1 км и более; мощность 1-3м. Содержание золота — от десятых долей г/м3 до десятков кг/м3. Золотые россыпи образовывались в разные геологические эпохи. Древние россыпи нередко погребены под более молодыми осадками и залегают на глубине до 100—150 м от поверхности земли. Богатейшие золотоносные россыпи за рубежом известны — в Канаде (бассейн рек Юкон и Клондайк), США (Аляска, Калифорния), Колумбии, Австралийском Союзе, Новой Зеландии, Новой Гвинее, Филиппинах; в СССР (бассейны рек Енисея, Лены, Бодайбо, Витима, Алдана, Колымы, Яны и Индигирки).
Особый тип месторождений золота — метаморфизованные россыпи
(золотоносные конгломераты, реже гравелиты). К этому типу относится крупнейшее в мире месторождение золота Витватерсранд в ЮАР. (Источник — https://studbooks.net/2401163/matematika_himiya_fizika/korennye_mestorozhdeniya_zolota )
Сферы применения
Согласно статистическим данным, практически все запасы добытого вещества используют, как золотой запас, который числиться на балансе у государства. Большая часть хранится в коммерческих банках в качестве вкладов и инвестиций. Определенный процент находится у частных лиц, которые занимаются добычей или коллекционированием ювелирных украшений, антикварных вещей или денег. Всего лишь 10% от всего количества используется в сфере промышленности для создания техники, одежды, мебели и других предметов общего потребления.
Если взять электротехнику, то с помощью золота делают изолирующее покрытие для контактов, входов и разъемов, а также применяют, как припой. Многие металлы поддаются тщательному золочению, которое защищает от коррозии и бактериальных повреждений. Также это вещество считается пищевой добавкой, поэтому его можно использовать в пищевой промышленности.
Если кто-то не знал, то без этого вещества не обойтись даже при создании обычных стекол. Из него делают тонкую пленку, которая является защитным слоем от инфракрасного излучения. А если через эту пленку пропустить электрический заряд, то стекло обретет полезные противотуманные характеристики. Такие стекла используются для создания кораблей, автомобилей, летательных аппаратов, паровозов и других транспортных средств.
Также вещество применяется для того, чтобы изготавливать протезы для зубов, а также коронки. Его добавляют в состав некоторых лекарственных препаратов. Материал можно найти в составе многих косметологических средств, которые предназначены для омоложения и улучшения состояния кожи. Но, как уже было сказано, большая часть тратиться именно на то, чтобы создавать ювелирные изделия, которые могут отличаться размерами, формой, качеством, предназначением и стоимостью.
Описание, которое предоставлено в данной статье, поможет узнать о характеристиках и свойствах ценного полезного ископаемого золота.
Виды золотых руд
Золото встречается 1) во всех эндогенных генетических типах рудных месторождений (за исключением пегматитов), 2) в двух типах экзогенных (выветривания
и
россыпной
), а также 3) в метаморфизованных месторождениях. Промышленное значение имеют в основном гидротермальные, россыпные и метаморфизованные месторождения.
Золотые руды — природные минеральные образования, содержащие золото в количествах, при которых экономически целесообразно его извлечение современными методами производства.
Kроме собственно золотых руд
известны
золотосодержащие руды
меди, никеля, свинца и цинка, серебра, железа (железистые кварциты), марганца, в которых золото — попутный компонент.
Pазличают (как сказано выше) эндогенные
[подземные],
экзогенные
[поверхностные] и
метаморфизованные
золотые руды.
Эндогенные золотые руды
Все [наверное, точнее сказать — большинство?] эндогенные золотые руды гидротермального
происхождения. Содержат Au от 2-3 до несколько сотен г/т. Образуют массивные плитообразные жилы (месторождения Урала, восточного Забайкалья, Казахстана в CCCP, месторождения Поркьюпайн и Керкленд-Лейк в Канаде, Ашанти в Гане), седловидные жилы (месторождения восточной Сибири в CCCP, Бендиго в Австралии), залежи и трубообразные тела прожилковых и штокверковых руд (месторождения Узбекистана в CCCP, Хомстейк в США).
Состав [эндогенных?] золотых руд разнообразен (до 200 различных минералов). Преобладают золото-сульфидно-кварцевые руды (рудных минералов от 1,5 до 20%). Главный жильный минерал — кварц
. В переменных количествах присутствуют карбонаты кальция и железа, барит, хлорит, серицит, турмалин. Среди
рудных минералов
чаще преобладают
пирит
, реже
арсенопирит
. Им подчинены пирротин, сульфиды и изредка встречающиеся сульфосоли меди и свинца, цинка, висмута, серебра, оксиды железа, самородные серебро, висмут, в единичных случаях — теллуриды.
Гидротермальные месторождения золота довольно распространены. Все они полистадийные. Делятся на плутоногенные
и
вулканогенные
. Плутоногенные свзаны с гранитоидными батолитами. Им свойственны руды сравнительно простового кварцевого состава.
Гидротермальные высокотемпературные месторождения
Гидротермальные высокотемпературные месторождения золото-арсенопиритовой формации залегают среди гранитоидов и докембрийских метаморфических пород. Рудные тела представлены кварцевыми жилами с видимым золотом и сульфидами, а также пиритизированными и окварцованными зонами во вмещающих породах. С арсенопиритом, пиритом и другими сульфидами связаны тонкодисперсные трудноизвлекаемые вкрапления золота (месторождения Урала, Колар в Индии и др.). Месторождения этого типа широко распространены.
Гидротермальные среднетемпературные месторождения
Гидротермальные среднетемпературные месторождения кварц-сульфидной и золото-кварцевой формации представлены жилами, залегающими внутри массивов палеозойских гранитоидов и во вмещающих осадочных породах кровли. Руды сложены кварцем, карбонатами, баритом и сульфидами — пиритом, халькопиритом, сфалеритом, галенитом, блеклыми рудами и др. Золото присутствует в самородном виде в кварце и как примесь в сульфидах. Этот генетический тип широко распространен и имеет большую промышленную значимость. В СНГ к нему относятся некоторые месторождения Урала, Казахстана, Забайкалья и др., за рубежом — месторождения Материнская Шила и Грэсс-Валли в США, Калгурли в Австралии, месторождения Ганы, Кении и др.
Гидротермальные низкотемпературные месторождения
Гидротермальные низкотемпературные месторождения золото-серебряной формации залегают в эффузивных породах и пространственно связаны с областями молодого вулканизма. Рудные тела представлены жилами и штокверковыми зонами, сформированными на малых глубинах. Оруденение неравномерное, кустовое (бонанцевое).
В составе руд отмечаются халцедоноподобный кварц, кальцит, родохрозит, барит, адуляр, сульфиды, минералы серебра, серебристое золото, теллуриды золота. Примерами могут служить месторождения Забайкалья, Северо-Востока России; за рубежом — Комшток, Гольдфильд и др. в США, Эль-Оро в Мексике, месторождения Чили, Перу, Новой Зеландии, Индонезии, Японии, Румынии и др. Кроме золота из руд извлекают серебро.
Экзогенные золотые руды
Экзогенные золотые руды заключены в россыпях
, реже — в зонах окисления золотосодержащих сульфидных месторождений. В россыпях золотые руды представлены рыхлыми и слабосцементированными приповерхностными отложениями, образующими рудные пласты и струи (восточные районы, Урал и другие в России, Калифорния, бассейны рек Колумбия и Юкон, река Клондайк на Аляске в США, южные притоки реки Амазонка, Бразилия и др.).
Месторождения выветривания
Месторождения выветривания представлены железными и свинцовыми шляпами сульфидных месторождений, в которых золото накапливается вместе с гидроокислами железа, карбонатами свинца, вторичными минералами серебра. Золото выделяется в виде пленок в кавернах и ячейках выщелачивания. Иногда в условиях свободного роста образуются кристаллики.
Примерами могут служить железные шляпы колчеданных месторождений Урала, Балкан, Японии и др., зоны окисления полиметаллических месторождений Забайкалья и др.
Золотоносные россыпи
Золотоносные россыпи продолжают играть значительную роль как объекты добычи золота. Наиболее распространены аллювиальные россыпи, содержащие золото. Аллювиальные россыпи в соответствии с условиями залегания подразделяются на русловые, долинные
и
террасовые
.
Русловые и долинные образовались в четвертичное время. Они распространены в бассейнах реки Лены, Колымы, Алдана, Амура, Енисея и др. Террасовые россыпи образовались раньше долинных и залегают па продольных террасах. Они незначительны по размерам, но содержание золота в них бывает богаче, чем в долинных россыпях. Террасовые россыпи расположены в Ленском районе, на Алдане, Колыме. Богатые элювиальные россыпи золота известны в Австралии (округ Калгурли), где они являются продуктом латеритного выветривания золотоносных кварцевых жил.
Морские россыпи встречаются вдоль берегов моря. Образуются они за счет разрушения кварцевых жил и древних береговых россыпей, бедных золотом. Длина морской россыпи Номэ (Аляска) 5 км, ширина 80—100 м. Содержание золота в россыпи местами 200 г/т. Широко развиты погребенные россыпи. Например, юрские россыпи Урала погребены под морскими отложениями мелового возраста или континентальными осадками кайнозоя, россыпи четвертичного возраста на Северо-Востоке и в Сибири перекрыты ледниковыми отложениями.
Метаморфизованные золотые руды
Метаморфизованные золотые руды связаны с пластами золотоносных конгломератов, реже гравелитов
(Витватерсранд в ЮАР, Тарква в Гане, Жакобина в Бразилии и Наллагайн в Австралии и др.). Золото в виде зёрен, изредка полуокатанных (размер от 5 до 100 мкм), заключено в кварц-серицит-хлоритовом цементе, а также в форме тонких прожилок, секущих кварцевую гальку. Проявлено совместно с оксидами и сульфидами железа и других металлов. Содержание Au 3-20 г/т, пробность выше 900.
Метаморфизованные месторождения представлены золотоносными конгломератами — продуктом преобразования древних россыпей, в основном докембрийских. Пример — уникальное месторождение золотоносных конгломератов Витватерсранд в Южной Африке. Однако геологические условия, сходные с условиями Африканского щита, известны на древних щитах Восточно-Европейской и Сибирской платформ, где фиксируются докембрийские олигомиктовые и монокварцевые конгломераты. Проблема выявления промышленных месторождений золотоносных конгломератов представляет большой практический интерес.
Добыча золота из руды и его последующая обработка
Открытый способ добычи золота
Разработка золотого месторождения ведётся открытым и закрытым способом. открытый — это карьеры, в которых производят буровзрывные работы для создания рудных отвалов, вывозимых в дальнейшем на горно-перерабатывающие предприятия; закрытый — это шахты, ведущие к подземным залежам, из которых выбирается золотоносная руда.
Закрытый способ добычи
Второй является более затратным, поскольку для работы механизмов в шахте требуется дополнительная энергия, специальные механизмы и оборудование, затраты на оплату опасных условий труда шахтёров.
Обработка руды
Обработка руды заключается в её измельчении до мельчайших фракций (в песок) и добавлении в них раствора цианида.
Интересно: Почему Рождество 7 января? Причины, фото и видео
Обработка руды
Это вещество выщелачивает золотые частицы, порода оседает, а золото освобождается и выводится вместе с цианидом из породной массы. Цианидное выщелачивание может быть двух видов: с измельчением руды, как описано выше и кучное. При втором варианте руду не измельчают, а цианид поливают на куски породы.
Получение золота
Этот процесс отделения золота более длительный, и доля выработанного из руды золота намного ниже, чем при первом варианте. Если из песчаной фракции можно добыть 95% всего содержащегося в руде золота, то из кусков породы — только 65%. Плюсом кучного выщелачивания является меньшая затратность на процесс обработки.
Золотосодержащие минералы
В природе обнаружено более 30 золотосодержащих минералов.
Из них — 15 минералов золота:
- самородное золото с примесями серебра, меди и др.,
- электрум Au и 25—45% Ag,
- порпесит AuPd,
- медистое золото,
- бисмутоаурит (Au, Bi),
- родистое золото,
- иридистое золото,
- платинистое золото
- золотистое серебро — кюстелит
(Au ок. 10-20%) - и другие
Остальные золотосодержащие минералы представлены теллуридами золота
:
- калаверит AuTe2 (40-43% Au),
- креннерит (Au, Ag)Te2 (ок. 40% Au),
- сильванит (Au, Ag)Te4 (25-27% Au),
- петцит Ag3AuTe2 (25% Au),
- мутманит (Ag, Au)Te,
- монтбрейит Au2Te3,
- нагиагит Pb5AuSbTe3S6
.
Для золота характерна самородная
форма. Среди других его форм стоит отметить
электрум
— сплав золота с серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой. В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождениях оно зачастую заключено в
сульфиды
и
арсениды
.
Oсновное промышленное значение имеет самородное золото
, второстепенное —
кюстелит
и теллуриды:
калаверит
,
креннерит
,
сильванит
,
петцит
. Oчень редки
купроаурид
— AuCu2,
родит
— Au, Rh,
порпецит
— Au, Pd,
ауростибит
— AuSb2,
мальдонит
— Au2Bi, сульфид золота
ютенбогардеит
— Ag3AuS2 и др. Попутные компоненты собственно золотых руд — Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, As, Sb, Te, Hg, W, Sn, Co, Ni.
В природе существует естественный сплав золота и серебра, который называется электрум. При разработке рудных месторождений солнечного металла из породы добывают сопутствующие ценные химические элементы: иридий; платину; осмий; рутений; палладий; никель; медь.
Самородное золото
| Золото самородное — природный твёрдый раствор Au + Ag. Cодержание серебра в самородном золоте — до 10%. Имеются признаки прерывистости этого ряда: существенно разная распространённость самородного золота разной пробы (преобладание 930-900, 820-780, 650-600, крайняя редкость — 550) до золотистого серебра — т.н. кюстелитa . Характерна фазовая неоднородность индивидов самородного золота c обособлением фаз состава Ag, Ag3, Au, AgAu. Самородный солнечный металл не является химически чистым материалом, в нем всегда присутствуют примеси: серебра (до 50%); меди (до 20%); железа; ртути; висмута; металлов платиновой группы; теллура. Oбычны примеси Cu (0,001-0,9%), Fe, Mn, Pb, реже Bi, Sb, Hg, Te, Se, Pt, In и др. (0,00n — 0,n%). При повышенных количествах примесей выделяются разновидности самородного золота (в основном редкие): золото медистое, висмутистое, иридистое, платинистое и др. Известны природные амальгамы Au. Примеси Ag, Fe и другие нередко концентрируются по зонам роста индивидов самородного золота и по границам зёрен или в их отдельных участках. Золото самородное содержит включения углекислого и других газов. Cостав самородного золота зависит от типа и глубины… |
Страны добывающие золото
Золото добывают не во всех странах. Это связано с редкостью распространения этого элемента в природе, а также со сложностью технологий промышленной добычи. В России открытых месторождения мало, в основном это закрытые рудники, и по ним наша страна в лидерах (4 место).
Раньше самыми золотодобывающими странами были США и Канада, затем в авангарде стал Китай (добывает около 13% мировых запасов). Список главных золотодобывающих стран выглядит следующим образом — Китай, Австралия, ЮАР, США, Россия, Перу, Узбекистан.
