Как добывают золото и что с ним делают потом
Старатель зачерпывает одну-две лопаты грунта из берега или со дна речки, бросает в лоток с вогнутым дном, а потом долго размывает в воде глину, песок и камешки, напряженно вглядываясь в мутную взвесь – не заблестит ли что? Награда – несколько желтых песчинок в самой глубине лотка. Или небольшой самородок, если повезет… Ну а теперь мы расскажем другую историю про золотодобычу. Историю, не имеющую к вышеописанному почти никакого отношения.
Олег Макаров
Строго говоря, чистое золото существует чисто теоретически. Даже в золоте 999,9 пробы, из которого делаются банковские слитки, есть, как это можно понять из индекса, одна десятитысячная примесей. Но такое золото – промышленный продукт. Нечего и думать о том, чтобы найти что-то подобное в природе. Намытый старателями или механизированными драгами золотой песок – это на самом деле лишь сырье, шлих, который будет еще не раз плавиться и проходить растворение-осаждение (аффинаж), прежде чем очистится от множества примесей.
Упорство породы
Классический способ – это обработка измельченной руды водным раствором цианида натрия в присутствии кислорода (цианирование). Золото фактически вымывается из руды: его атом соединяется в растворе в один ион с углеродом и азотом. Затем золото из раствора осаждается (вместе с рядом примесей, в первую очередь с серебром). Но самый тяжелый случай – это так называемые упорные руды. В них пылинки золота размером в несколько микрон в поперечнике заключены в сульфидные оболочки, состоящие из пирита (соединения серы и железа) или арсенопирита (железо, сера, мышьяк).
Золото и лед
Именно руды такого типа добываются на участке горно-обогатительного комбината (ГОК) «Ресурсы Албазино», принадлежащего российской компании «Полиметалл» – второй в России по объемам золотодобычи. Здесь край сопок, покрытых негустой тайгой, практически необитаемый уголок огромного Хабаровского края. От рудного производства, на котором 1,2 тысячи сотрудников работают исключительно вахтовым методом, до ближайшего населенного пункта больше сотни километров. До города Амурска, где на местном гидрометаллургическом комбинате перерабатывается продукция ГОКа, около четырехсот километров.
Дорога от Амурска до Албазино примерно на две трети имеет грунтовое покрытие и на те же две трети идет через глухую тайгу. Сотни километров без населенных пунктов, АЗС, придорожных кафе и сотовой связи. Здесь обязательный спутник водителя – рация. Участники движения слушают одну и ту же частоту, чтобы при необходимости передать «соседям» какую-то информацию, касающуюся обстановки на дороге, о чем-то предупредить, запросить помощь. Дозвониться во внешний мир можно только со спутникового телефона, но это не всем доступная роскошь. Примерно за 50 км дорогу к Албазино преграждает быстрая и полноводная река Амгунь – последний крупный приток Амура перед впадением в Тихий океан. Летом тут работает паром, зимой обустраивается ледовая переправа. Переправу специально усиливают, поливая ее водой и намораживая дополнительную толщу льда, так что реку зимой спокойно пересекают не только легковые автомобили, но и груженые 42 т флотоконцентрата (продукцией ГОК) тягачи с платформами-прицепами.
Подарки из недр
Местные сопки невысоки, но они участники процесса планетарного масштаба. Америка и Евразия постепенно наезжают друг на друга, создавая огромное сейсмическое напряжение по всему периметру Тихого океана. Этот периметр получил название Тихоокеанского огненного кольца. Складчатость суши на российском Дальнем Востоке также образовалась в результате столкновения материковой и океанической плит. И конечно же, в этих краях извергались вулканы. Вместе с жидкой магмой они выносили из недр на поверхность золото, создавая будущие месторождения. Следы древней вулканической кальдеры (обрушившегося внутрь себя вулкана) обнаружены и в районе рудника Албазино.
В глубинах антисинклинория под слоем «молодых» четвертичных отложений (глин, суглинков) находятся осадочные породы типа песчаников – они возникли в результате выветривания более древних гор. То тут, то там осадочные породы прорезаются снизу вверх узкими дайками – вклинениями выдавленной из недр магмы. Именно в этих дайках геологи обнаруживают золоторудные тела.
Тонны и граммы
Не так давно мы публиковали репортаж с медного рудника и рассказывали, что в добываемой шахтным способом медной руде содержится всего 3% меди. Казалось, что это очень мало – всего 30 кг ценного металла на тонну добытого камня! Руда, которая добывается в «Ресурсах Албазино», содержит в среднем 0,0005% золота, иначе говоря – 5 г на тонну. Неужели это рентабельно? При нынешней мировой цене на золото (порядка 1600 долл. за тройскую унцию – 31,1 г) вполне. Но звучит впечатляюще: в стандартном банковском слитке золота (около 12 кг) драгоценного металла столько же, сколько в 27 полностью груженных рудой карьерных самосвалах грузоподъемностью 90 т каждый. В реальности для получения слитка грузовиков понадобится больше: промышленных способов стопроцентного извлечения золота из руды пока не существует.
90-тонные самосвалы работают в карьерах – там, где золото добывают открытым способом. Карьеров здесь несколько, и все они названы женскими именами. Самый продуктивный на сегодня – «Анфиса», карьер «Ольга» уже отработан и закрыт. Жизнь карьера начинается с геологоразведки, которая ведется методами кернового бурения, когда из породы высверливается цилиндрический образец, и шламового, когда анализируется извлеченная из скважины измельченная порода (это более простой и дешевый способ). Данные геологов поступают в отдел горного планирования, где с помощью программного обеспечения выстраивается модель залегания рудного тела и создается наиболее экономически обоснованная схема добычи руды. Затем начинается работа по созданию карьера.
Первым делом происходит удаление вскрыши – грунта, укрывающего рудные горизонты. Ну а потом методично, ежедневно в том или ином участке породы выбуриваются скважины, которые наполняются взрывчаткой, – и вот уже после небольшой проверки к месту подрыва съезжаются экскаваторы и карьерные самосвалы, чтобы выбрать руду и отвезти ее на местный горно-обогатительный комбинат.
Карьеры уходят вглубь на 200–300 м, но чаще всего рудное тело имеет узкую продолговатую форму и продолжается еще ниже. Теоретически можно создать и более глубокий карьер, но для того, чтобы выдержать пологий уклон бортов, пришлось бы выкопать чашу огромного диаметра и потратить массу времени и энергии для выемки совершенно лишней породы. Выход? Подземная выработка.
Под землю на «Тойоте»

Если представить себе рудное тело как некую колонну, уходящую в глубину, то разработка его ведется так. Сначала со дна карьера по бокам рудного тела (в пустой породе) пробиваются наклонные съезды (те самые серпантины). Затем между съездами (также в обход руды) проводятся транспортные штреки, или попросту тоннели. И вот уже от них к руде устремляются проезды-орты. В них заходит техника и превращает целый сегмент «колонны» в дробленый камень, который вывозится на-гора. Но оставлять огромную выработанную полость опасно, поэтому, прежде чем шахтеры спустятся вниз для разработки следующего горизонта, пустоты, оставшиеся от выбранной руды, заливают бетоном.
Пена из камня
Выбранная ли из карьера или добытая в шахте, руда в конце концов оказывается в штабелях (кучах) рядом с горно-обогатительным комбинатом. Руда может быть черной, серой, почти белой, коричневатой, но никаких признаков золота на ней визуально не обнаруживается и на вид отличить ее от пустой породы невозможно. Однако цвет не единственное отличие. При среднем показателе около 5 г золота на тонну здесь встречаются руды с содержанием от 2 г и менее до 3 кг на тонну. Сырье различается также по крепости и извлекаемости. Чтобы использовать в работе руды разного качества, но выдавать продукцию (флотоконцентрат) в рамках плановых показателей, разные руды шихтуют, то есть смешивают в определенной пропорции.
Суть происходящего на ГОКе можно выразить двумя словами: измельчение и флотация. Чтобы отсечь максимум лишнего и отобрать у сырья как можно больше крошечных золотосодержащих частичек, руда, а точнее пульпа – водная взвесь, перемалывается в огромных барабанах в присутствии шаров из высокопрочной стали. Продукт измельчения отправляется на циклонирование (вихревое разделение) крупных и мелких фракций. Самая тонкая пыль уходит на флотацию, крупняк – на доизмельчение. Сульфидные пленки, окружающие золото, как уже говорилось, не смачиваются водой. Это проблема для химического извлечения золота, но для обогащения, основанного по большей части на физических процессах, недостаток становится преимуществом. Пульпа насыщается воздухом, в нее добавляются пенящие составы из высокомолекулярных спиртов. Пузырьки окружают сульфидные «капсулы» и поднимают их наверх. Ценная пена сливается, а руда, которая еще осталась во флотационной машине, идет на доизмельчение и снова на флотацию. Результатом всего многоэтапного процесса становится отжатый из пены твердый осадок (кек), называемый флотоконцентратом. Последний этап – сушка в барабане, где кек доводится до стандартной влажности – 6%. Сухой концентрат погружается в специальные мешки, вмещающие 14 т сырья. Три таких мешка ставятся на автоплатформу с тягачом и едут в Амурск, к металлургам.
Несколько цифр. Из поступившей на ГОК руды извлекается в среднем 85–87,5% золота. Флотоконцентрат содержит уже не 5, а 50 г ценного металла на тонну. Таким образом, в стандартном банковском слитке содержится приблизительно столько же золота, сколько в сырье, перевозимом на 6 автоприцепах с грузом 42 т каждый. Впечатляет!
Приключения молекул
Только Амурский гидрометаллургический комбинат дает нам ответ на вопрос о том, как же все-таки изъять золото из упорной оболочки. Здесь, на предприятии, также принадлежащем «Полиметаллу», впервые в российской золотодобыче была применена так называемая автоклавная технология. Автоклав – это фактически печь: длинный, установленный горизонтально стальной цилиндр, изнутри покрытый кислотоупорной мембраной и футеровкой – тремя слоями жароупорных и кислотоупорных кирпичей. Под давлением в автоклав подают пульпу (смесь флотоконцентрата с горячей водой), а также чистый кислород, и запускается экзотермическая реакция окисления серы. Пириты и арсенопириты распадаются, и в смеси появляется свободное золото.
На фото снизу — самый зрелищный момент: бурый катодный осадок переплавляется в светло-желтый сплав Доре. Раскаленный металл разливается в керамические изложницы (формы).
Но это еще не все: впереди настоящий химический триллер. После испарителя (где температура и давление пульпы резко снижаются) смесь отправляется на нейтрализацию – удаление образовавшейся в ходе реакции серной кислоты. Впереди цианирование (которое станет наконец возможным), а серная кислота при диссоциации в растворе образует положительный ион водорода. Повстречавшись с цианидом, водород легко соединяется с цианид-ионом (CN) в синильную кислоту (HCN), которая улетучится. Поэтому серную кислоту требуется удалить нейтрализацией, и только тогда в ходе цианирования золото сможет образовать ион – дицианоаурат. Обладающие зарядом, эти ионы прилипают к специально добавленному в пульпу активированному углю. Все это называется сорбцией, а вот на этапе десорбции раствор щелочи NaOH буквально смывает с угля золотосодержащие ионы, которые отправляются в электролизер. Там дицианоаурат разлагается и наконец-то чистое золото осаждается на катоде. Бурый осадок отправляется на плавку и там превращается в светло-желтые ноздристые тяжеленные слитки, по форме напоминающие банковские. Но это все еще не золото, а так называемый сплав Доре, где золота порядка 90%, несколько процентов серебра, а еще никель и медь. Эти металлы так любят друг друга и так легко друг в друге растворяются, что выделить золото 999-й пробы можно только в ходе аффинажа. Но аффинажем займется другая компания. Главную работу золотодобытчики и металлурги «Полиметалла» сделали.
youtube
Нажми и смотри
Как добывают золото: история в деталях
Как добывают золото: история в деталях- Гражданская журналистка
- Технологии
4 0 71716
- 02 июля 2020 01:57
- gelio (Слава Степанов)
В прошлом году в России было добыто более 300 тонн золота. Крупнейший золотодобытчик в нашей стране — «Полюс». Компания разрабатывает рудные и россыпные месторождения в Красноярском крае, Иркутской, и Магаданской областях и Якутии. По объёму производства «Полюс» входит в пятерку крупнейших золотодобывающих компаний в мире.










Что готовит будущее?
Соединенные Штаты стали крупной экономической державой после золотой лихорадки 1849 года, во время которой горняки добыли более 750 000 фунтов золота, согласно History.com. В те дни золото добывали ручным трудом с помощью кирки и лопаты, что было рискованным и опасным делом с неопределенной прибылью даже при, казалось бы, изобилии запасов. К 1853 году появилась гидравлическая добыча полезных ископаемых, которая в значительной степени заменила независимых горняков. Сегодня золото добывают в крупных открытых карьерах или подземных рудниках.
В 2013 году добыча золотых приисков в США оценивалась в 227 тонн, а общая добыча в мире составила примерно 2770 тонн. Однако времена открытий, изменивших историю, вроде тех, что спровоцировали Калифорнийскую золотую лихорадку, прошли.
Несмотря на то, что автоматизация и другие современные технологии, такие как портативные рентгенофлуоресцентные (XRF) анализаторы и анализаторы элементов с поперечной лентой, значительно повысили скорость, производительность и безопасность горных работ, золото по-прежнему трудно найти, потому что его относительно мало в земле и встречается в различных горных породах и геологических средах.
Два основных типа месторождений золота — жильные (первичные) месторождения и россыпные (вторичные) месторождения. Gold, отчет, опубликованный Геологической службой США, описывает основные гипотезы, выдвинутые геологами для объяснения происхождения месторождений полезных ископаемых.
- Одна популярная гипотеза предполагает, что многие месторождения золота, особенно обнаруженные в вулканических и осадочных породах, образовались из циркулирующих грунтовых вод, движимых теплом магматических тел на глубине от 2 до 5 миль от поверхности.
- Другая теория предполагает, что золотосодержащие растворы могут выделяться из магмы по мере ее охлаждения, осаждая рудные материалы, когда они перемещаются в более холодные окружающие породы. Эта гипотеза применяется к месторождениям золота, расположенным в массивах гранитных пород или рядом с ними, которые представляют собой застывшую магму.
- Третья гипотеза предполагает, что рудные металлы происходят из осадочных и вулканических пород, подвергающихся активному метаморфизму из-за высоких температур и давлений.
Типичная разведка включает в себя изучение образцов по всему руднику, чтобы определить, стоит ли исследовать этот регион. Золото встречается в очень малых концентрациях, поэтому его легко не заметить. Если золото будет найдено, для открытия этих неуловимых месторождений потребуются значительные капиталовложения.
Последние два года добавили еще один уровень проблем: снижение цены на золото оказывает волновое воздействие на решения о финансировании, разведке и бурении. При наличии меньшего количества денег реализуется меньше геологоразведочных проектов. Когда месторождения обнаружены, немногие из них имеют достаточно большие концентрации, чтобы быть финансово выгодными.
Открытия, которые действительно становятся шахтами, могут занять до двух десятилетий, и могут потребоваться более дорогие методы добычи. Эффективные и рентабельные методы важны как никогда.
Чтобы увеличить свои шансы найти золото, геологи могут использовать геофизические методы для измерения изменений физических свойств горных пород, которые могут указывать на присутствие золота, таких как плотность, магнетизм, электропроводность или естественная радиоактивность. Хотя эти геофизические методы могут иметь решающее значение для разведки золота, геохимические методы, включая портативную рентгеновскую флуоресценцию (XRF), являются единственными методами, которые могут измерять концентрации золота и других связанных элементов. Сегодня портативный XRF используется на различных этапах разведки и добычи золота, включая разведку на низовом уровне с использованием элементов первопроходца, поиск источника золота в речных отложениях, каротаж керна, определение литологии и даже контроль содержания.
Читать Неопределенное будущее золота? узнать о других важных проблемах и потенциальных решениях, влияющих на горнодобывающую промышленность.
Сколько золота осталось добыть в мире?
Опубликовано
Источник изображений, Getty Images
Подпись изображений,Covid-19 Pandemic выявил интерес к инвестициям в Gold
от Justin Harper
Business Reporter, BBC News, BBC, BBC, BBC, BBC, BBC.
В прошлом месяце цена на золото достигла рекордно высокого уровня, превысив 2000 долларов (1575 фунтов стерлингов) за унцию.
Хотя этот рост цен был вызван торговцами золотом, возникает вопрос о поставках драгоценного металла и о том, когда они в конечном итоге закончатся.
Золото пользуется большим спросом как инвестиция, символ статуса и ключевой компонент многих электронных продуктов.
Но это тоже исчерпаемый ресурс, и рано или поздно наступит этап, когда его будет не добывать.
Пик золота
Эксперты говорят о концепции пика золота — когда мы добываем больше, чем когда-либо, за год. Некоторые считают, что мы, возможно, уже достигли этой точки.
По данным Всемирного совета по золоту, добыча золота в 2019 году составила 3531 тонну, что на 1% ниже, чем в 2018 году. Это первый ежегодный спад добычи с 2008 года.
«Хотя в ближайшие годы рост предложения рудников может замедлиться или немного снизиться, поскольку существующие запасы истощаются, а новые крупные открытия становятся все более редкими, можно предположить, что пик добычи может все еще немного преждевременно», — говорит Ханна Брандштеттер, представитель Всемирного совета по золоту.
Эксперты говорят, что даже когда наступает пик золота, в ближайшие годы вряд ли произойдет резкое снижение производства. Вместо этого мы могли бы наблюдать постепенное истощение производства в течение нескольких десятилетий.
«Добыча на руднике стабилизировалась и, вероятно, будет снижаться, но не резко», — добавляет Росс Норман из MetalsDaily.com.
Так сколько осталось?
Горнодобывающие компании оценивают объем золота, остающегося в недрах, двумя способами:
Запасы — золото, добыча которого экономически выгодна при текущей цене на золото
Ресурсы — золото, добыча которого потенциально станет рентабельной после дальнейшего изучения или по более высокой цене
- Золото в вашем телефоне финансирует банды наркоторговцев?
- Дороже золота: почему палладий стремительно растет
- Цена на золото впервые превысила 2000 долларов
- Два золотых самородка стоимостью 350 000 долларов найдены в Австралии еще не простая задача.
По данным Геологической службы США, подземные запасы золота в настоящее время оцениваются примерно в 50 000 тонн.
Для сравнения, всего было добыто около 190 000 тонн золота, хотя оценки различаются.
Судя по этим приблизительным цифрам, осталось добыть около 20%. Но это движущаяся цель.
Новые технологии могут сделать возможным извлечение некоторых известных запасов, доступ к которым в настоящее время экономически нецелесообразен.
Самые последние инновации включают большие данные, искусственный интеллект и интеллектуальный анализ данных, которые потенциально могут оптимизировать процессы и снизить затраты.
Робототехника уже используется на некоторых объектах, и ожидается, что она станет стандартной технологией при разведке шахт.
Источник изображения, Getty Images
Image caption,Добывать золото становится все труднее и дороже
Крупнейшие источники
Крупнейшим источником золота в истории был бассейн Витватерсранд в Южной Африке. На Витватерсранд приходится примерно 30% всего когда-либо добытого золота.
Другие крупные источники золота включают чрезвычайно глубокий рудник Мпоненг в Южной Африке, рудники Супер Пит и Ньюмонт Боддингтон в Австралии, рудник Грасберг в Индонезии и рудники в Неваде, США.
В настоящее время Китай является крупнейшим в мире производителем золота, а Канада, Россия и Перу также являются крупными производителями.
С точки зрения компаний, Невада Голд Майнс, контрольный пакет акций которой принадлежит Barrick Gold, является крупнейшим золотодобывающим комплексом в мире, производящим около 3,5 млн унций в год.
Несмотря на то, что новые золотые прииски все еще открываются, открытия крупных месторождений становятся все более редкими, говорят эксперты.
В результате большая часть добычи золота в настоящее время приходится на старые рудники, которые использовались десятилетиями.
Труднее майнить?
Крупномасштабная добыча полезных ископаемых чрезвычайно капиталоемка, требует большого количества техники и опыта для разработки обширных площадей на поверхности и под землей.
Сегодня около 60% добычи полезных ископаемых в мире приходится на открытые шахты, а остальные — на подземные.
«Добыча полезных ископаемых становится все труднее в том смысле, что многие крупные, недорогие и старые шахты, такие как в Южной Африке, приближаются к истощению», — добавляет г-н Норман.
«Китайские золотые рудники, с другой стороны, намного меньше, и поэтому имеют более высокую стоимость.»
Осталось относительно немного неисследованных регионов для добычи золота, хотя, возможно, самые многообещающие находятся в некоторых из наиболее нестабильных частей мира, таких как Западная Африка.
Рекорды
Хотя в августе цены на золото достигли рекордно высокого уровня, это не приводит к автоматическому росту добычи золота.
На самом деле, изменения в добыче золотых приисков часто очень сильно отстают от изменений в цене на золото.
«Учитывая масштаб операций, требуется время, чтобы изменить планы добычи в ответ на изменения внешних факторов, таких как цена на золото», — добавляет г-жа Брандштеттер.
Также рекордные цены были во время Covid-19ограничений, что затрудняет майнинг, поскольку сайты были закрыты или частично закрыты, чтобы сдержать распространение вируса.
Рост цен на самом деле был вызван пандемией, поскольку инвесторы рассматривают золото как более безопасный актив во времена экономической неопределенности.
Источник изображения, Getty Images
Подпись к изображению,На Луне есть золото
Маловероятные места
Хотя золото в земле трудно определить количественно, это не единственный источник. На Луне тоже есть золото.
Однако затраты, связанные с его добычей и транспортировкой обратно на землю, значительно превышают стоимость золота.
«Пока он существует, добывать его экономически нецелесообразно», — говорит космический эксперт Шинейд О’Салливан. «Вы потеряете бесконечно большую сумму денег, добывая его, чем вы заработаете, продав его».
Точно так же в Антарктиде есть несколько известных месторождений золота, добыча которых может быть экономически невыгодной из-за экстремальных погодных условий на континенте.
Золото также разбросано по дну океана, но его добыча также считается нерентабельной.
Один фактор, который играет на стороне золота, заключается в том, что, в отличие от других невозобновляемых ресурсов, таких как нефть, его можно перерабатывать.