Современные технологии

I и II сорт. Сегодня золото в основном добывается не только из золотых руд, но и из руд, имеющих иные цветные металлы: свинец, серебро, цинк, медь и т. д. Во втором случае золото было попутчиком. Во всех странах с развитой промышленностью широко распространена золотодобыча из свинцово-цинковых и медных руд. Согласно статистическим данным, к примеру, в США в 1970 г. около 25 % добытого золота получено в виде попутчика иного металла. Такую же картину можно наблюдать практически во всех государствах, где добывают цветные металлы. Этот факт полностью отвечает современному мировому курсу, направленному на комплексное использование всего минерального сырья.
Кому-то покажется, что подобная добыча нерациональна, так как содержание золота в руде цветных металлов ниже, чем в золотой руде. Однако зачастую издержки на добычу данным способом оказываются значительно меньше, в том числе и за счет спроса на сопутствующие металлы. В 80-е гг. XX в. в США из-за снижения цен на медь попутную добычу золота сократили. В последнее время значительную долю подобного способа занимает разработка серебряных месторождений, ведь спрос на этот металл непрерывно растет. Поэтому данный источник кажется наиболее надежным.


В серебряном руднике Невады ведется добыча попутного золота


При переплавке золотые изделия отправляются в котлован. Там при температуре выше 1300 С они превращаются в жидкое золото

Месторождения с сопутствующим благородным металлом имеют эпитермальное происхождение. Поэтому несмотря на то что горные работы остаются неизменными, приходится применять более сложные технологии обогащения и металлургической переработки, так как речь идет о получении не одного, а нескольких видов металла.
Помимо коренных и смешанных месторождений, россыпные также остаются источником золота. Однако с середины XX в. их значение начало постепенно снижаться. Если в начале XX в. доля россыпного золота составляла почти 90 %, то уже в 1970-е гг. она снизилась до 3-5 %. Но не все так плохо для россыпей. В последние годы из-за подорожания драгоценного металла и открытия новых месторождений, в основном бразильских, доля россыпей в мировой добыче достигла 15 %. Может быть, в дальнейшем этот рост продолжится, хотя коренные места останутся лидерами.
Любой способ природной добычи золота относят к первичному. Однако существует и вторичный металл, получаемый в результате переработки изделий, которые содержат в составе даже минимальное количество золота, но эти вещи уже отслужили свой век или вышли из строя. Сегодня такой источник не слишком велик на фоне первичных методов добычи, но в скором будущем промышленное использование золота расширится, что приведет к популярности вторичных металлов.
Золотодобывающие рудники. В коренных месторождениях золото находится в кварцевых жилах. Они отличаются длиной, углом залегания и толщиной. Разнятся также размеры и количество золотых включений. Толщина жилы может колебаться от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров, но совсем тонкие, менее 10 см, называют прожилками. Выделяют также категорию толщиной менее метра, так называемые тонкие жилы. Независимо от; толщины кварцевые образования могут встречаться поодиночке или, образовывая обширную рудную зону, залегать целыми семействами.
В силу различной золотой концентрации, непредсказуемой толщины, направления и других параметров в горном деле разработка жильных месторождений считается наиболее трудоемкой. Чем меньше толщина жилы, чем изменчивее угол залегания и конфигурация, тем сложнее разработка. Кроме того, выемка должна производиться без потерь. Из-за того что выполнить такое условие достаточно сложно, разработку жильных месторождений признают менее эффективной, чем железорудных или угольных.


В музеях находятся достаточно крупные слитки золота в кварце. На самом деле в толще пород располагаются либо мелкие самородки, либо песчинки, так как концентрация металла в породе очень мала

Разработку золоторудных жил, как правило, ведут с использованием магазинирования, то есть отбитую руду выпускают не сразу, а по частям, дожидаясь, пока она накопится в выработанном пространстве, замагазинируется. При этом следят за тем, чтобы свободное пространство между рудным массивом и отбитой породой оставалось достаточным для размещения техники и людей. Суть метода состоит в том, что накопленная руда поддерживает боковые проходы, предотвращая их разрушение и смешивание сторонних пород с золотоносными. Однако при высокой неустойчивости сопутствующих пород они все же обрушаются, разбавляя и обедняя руду. В таких случаях приходится обращаться к трудоемким системам: распорному креплению и закладке выработанного пространства.
Часто у жил слишком малая толщина, поэтому разместить крупную самоходную технику сложно. Большинство производственных процессов приходится вести с помощью ручных механизмов. Из-за этого производительность труда рабочих невысока, она уступает производительности на черно-металлургических рудниках или в угольных шахтах. Несколько оптимистичнее ситуация становится при разработке жил толщиной от 3 м. Они встречаются достаточно редко, но в них можно применять глубокие скважины, более эффективные технологичные системы разработок и т. д.


Рудник Грасберг в Индонезии - самый крупный и высокогорный в мире рудник медно-порфировых золотоносных руд


В результате добычи бывает и так, что порода, раскалываясь, отпускает целые самородки

Наиболее эффективной считается разработка мощных рудных зон, образованных мелкими жилами и прожилками. В данном случае можно использовать самоходное оборудование и наиболее продуктивные системы добычи. Однако существует определенный минус: при выемке руды приходится собирать большие объемы пустой породы, следовательно, среднее содержание золота получается достаточно низким.
При разработке золоторудных месторождений подземные работы применяются чаще, чем золотодобыча открытым способом. Рудные жилы, как правило, уходят вглубь очень резко, затрудняя доступ к металлу с помощью открытой разработки. С увеличением глубины каждая тонна руды содержит все больше пустых пород и все меньше золотоносных.
Тем не менее именно открытая разработка считается наиболее прогрессивным методом горной добычи. Ее распространение и значимость возрастают с каждым годом (хотя подземные работы превалируют из-за низкого коэффициента вскрыши при открытой разработке тонких жильных месторождений). Среди крупных открытых рудников выделяют Гренайзл в Канаде, Кортез и Карлин в США. Самый крупный находится в Доминиканской Республике и обеспечивает добычу золота 10 т в год. Однако в мире открытых рудников не так уж много.
Разработка коренных месторождений представляет ощутимую сложность из-за большой крепости пород, в особенности кварца, который чаще всего и является основой золотоносных жил. Если в верхних частях порода разрыхлена природными воздействиями, то с увеличением глубины крепость возрастает. В свою очередь, изменчивость угла падения рудных жил заставляет делать дополнительные исследования и иногда приводит к тому, что уже в процессе разработки приходится пересматривать технологические методы.
Для определения эффективности разработки руды используют коэффициент вскрыши. Это число обозначает, во сколько раз объемы пустых пород превышают объемы добытой руды.


Руда с золотыми прожилками в граните


Твердость кварца примерно равна золоту, а плотность меньше, чем у железа, при этом в добыче он считается одним из самых сложных материалов для разрушения

Богатое дробление. Если методы золотодобычи за века значительно изменились и усовершенствовались, то золотые руды не обогатились со времен Плиния, Агатархида, Агриколы и Бируни. К слову, именно последний дал наиболее исчерпывающее описание этих процессов: «Если золото объединено с камнем, нужно его размолоть. Это делают на мельничных жерновах, хотя измельчение с помощью толчеи обеспечивает качество вернее и лучше. Когда же золотая руда перемолота, золото отделяют от породы промывкой, собирают посредством ртути, затем отжимают на куске кожи, а оставшуюся ртуть удаляют выпариванием».
Дробление, измельчение, промывка и, наконец, амальгамация - такой порядок обработки используют и сегодня, но уже более качественно с технической позиции. Примитивная толчея сменилась механическими дробилками, стержневыми или шаровыми мельницами, а также мельницами самоизмельчения. Все же, несмотря на технологическое усовершенствование оборудования, суть процессов не поменялась.
При дроблении и измельчении руд применяются тяжелые мощные установки, которые требуют предварительной заливки фундаментов и расходуют большие объемы электроэнергии. С одной стороны, процесс золото-обработки стал совершеннее и быстрее, с другой - значительно дороже по затратам энергии и материалов, а из-за этого стоимость металла увеличивается.


Иногда внутри золотых слитков находится посторонняя порода, которую нужно изъять


Измельчительная мельница


Железная руда с побочным золотом. Ей предстоит принести миру сразу два вида ценных металлов

Усредненное содержание золота для большинства современных месторождений - 4-5 г/т руды. Получается, чтобы добыть всего 1 кг металла, нужно отбить, поднять на поверхность и переработать около 200-250 т породы, а для получения 1 т - 200-250 тыс. т. При этом из огромной массы руды нужно выделить ничтожно малое количество золота таким образом, чтобы не было утеряно ни песчинки драгоценного металла. Именно из-за кропотливости работ и малого содержания производительность золотодобывающих рудников намного ниже по сравнению с месторождениями иных цветных металлов.
Давайте рассмотрим сам процесс обработки подробнее. Какой путь проходит золото от составляющей горной руды до чистого металла, из которого создают современные медицинские инструменты и роскошные украшения?
Сначала руду помещают в дробилки кусками до 1,5-2 м в по-, перечном сечении. Они проходят через несколько механизмов, различных по устройству, и измельчаются до 8-9 мм. Если включения золота меньше этого диаметра, то измельчение продолжается дальше, иногда частицы руды достигают лишь сотых долей миллиметра. Такой этап называют подготовкой руды. Это не только трудоемкий, но и дорогостоящий процесс, особенно при обработке крепких руд. Чтобы его провести, изготавливаются прочные и надежные устройства. Во время дробления в воздух выделяются огромные объемы кварцевой пыли, очень вредной для человека. Уловить и подавить пыль не так просто, для этого тратится немалый процент финансирования, поэтому тяжелым, громоздким дробилкам постоянно ищут замену. Сегодня уже существует ряд перспективных предложений: дробление при помощи вибрации, электро-разрядов, ультразвука. Однако они хотя и просты и не так вредны, пока оказываются слишком дорогими и большинство золото-извлекающих фабрик продолжает использовать механические дробилки. Если бы средневековый горняк очутился на современном предприятии, он бы не увидел ничего принципиально нового.
Подготовка проходит одинаково для всех руд. Далее, если золото имеет достаточно крупные по размерам частицы и находится в кварце, его извлекают с помощью гравитационного метода. Он основан на том, что драгоценный металл имеет больший вес, чем порода, в которой находится, поэтому он интенсивнее оседает в воде. Традиционно на золото-извлекательных фабриках прибегают к отсадке в специальных отсадочных машинах.
Процесс обогащения золота также включает концентрацию в специальных устройствах, на сотрясательных столах или в центробежных/спиральных сепараторах. В результате получается концентрат - образование, в котором содержание золота намного выше, чем в изначально добытой руде. Помимо желтого металла, этот концентрат содержит иные тяжелые минералы, осевшие наравне с золотом, поэтому его снова перерабатывают другими способами: амальгацией с помощью ртути или растворением в цианидах. В конце этого этапа получается черновое золото, немного засоренное примесями. Следующая ступень называется рафинированием и проводится на отдельных предприятиях. Таким образом, фабрика создает именно черновое золото.


Загрузка породы после добычи - одно из немногих, но ярких отличий современной золотодобычи. Таких технологий не существовало в древности

В некоторых случаях обогащение может быть гораздо сложнее и длительнее. Например, когда золото расположено не в кварце, а в пирите и других сульфидах. Трудным обогащение становится и тогда, когда в породе содержатся углистые вещества, некоторые виды металлов, мышьяк. Самыми сложными для переработки считаются руды с очень мелкими золотыми включениями. Для их высвобождения, или раскрытия, надо тонкое и аккуратное измельчение. Если частицы золота покрыты рубашкой, то эффективность золото-извлечения сокращается еще в несколько раз. В целом все закономерно: чем сложнее руда, тем сложнее процесс обогащения.
Для сульфидных руд используют метод флотации. В аппарат загружают известь, соду, серную кислоту или другие реагенты, которые в зависимости от состава руды делают золото не смачиваемым. После этого частицы драгоценного металла всплывают вместе с пузырьками воздуха, образуя на поверхности камер используемых машин густую пену, которую отделяют для дальнейшей обработки. Кроме сульфидных, обрабатываются сложные по составу золотоурановые, золотосеребряные и другие руды, а также упорные, которые не поддаются цианированию и амальгамации.
Ядовитые сокровища. Условно все обогатительные фабрики можно разделить на два типа: простые и сложные. Простые обрабатывают золото коротким циклом: подготовка, гравитация, амальгамация или цианирование. В сложных к этим этапам добавляются флотация, обжиг концентратов, цианирование полученного огарка и т. д. Особый интерес представляет процесс обжига, с его помощью удаляют примеси, которые не позволяют золоту раствориться в цианидах. Обжиг заключается в том, что часть элементов окисляется и повышается пористость сульфидных веществ, благодаря этому они легче отделяются от золота. Для обжига применяются специальные печи, выдерживающие нагрев до 700 °С. Наиболее распространенными считаются электронагревательные, но сегодня начинает расти популярность печи кипящего слоя, более совершенной разработки.


Золото, полученное после оксидной обработки




Первым химический процесс цианирования золота и серебра изучил Петр Романович Багратион. Портрет Михаила Зичи, 1876 г.


Золотые украшения и богатство были синонимами во все времена. С древности не поменялась и технология получения золота для создания украшений


Золотая античная чаша с изображениями Будды





Вычленение чистого золота - дорогостоящий этап золото-обработки. От эффективности этого этапа зависит качество получаемого драгоценного металла. Поэтому ученые постоянно ведут исследования по усовершенствованию существующих методов и созданию новых. Сегодня наиболее перспективными считаются шаги в области поглощения золота различными составами-сорбентами с использованием синтетических смол и активированного угля.
Все мы знаем, что ртуть и цианиды - ядовитые вещества, опасные не только для здоровья, но и для жизни человека. Именно они оказываются незаменимы при обработке золотых концентратов для получения чистого металла. Цианирование сегодня - наиболее прогрессивный способ. Мелкоизмельченную руду обрабатывают слабым раствором цианида, в котором золото растворяется, затем полученную смесь приводят в контакт с ионообменными смолами или цинковой пылью, при этом на контактных веществах высвобождается и оседает чистое золото.
Амальгамация - процесс очистки золота за счет свойств ртути задерживать частицы металла. Несмотря на то что изобретение появилось достаточно давно, оно не потеряло свою значимость. Благодаря техническим усовершенствованиям амальгамация стала эффективнее, сегодня она применяется на многих рудниках, например на Хоумстейке в Южной Дакоте, США. Однако, сравнивая два процесса, предпочтение отдают цианированию. Это сравнительно молодой способ, который насчитывает примерно 150 лет, но он явно скрывает большой потенциал. В отличие от него амальгамацию за несколько тысячелетий полностью изучили. Согласно свидетельствам Плиния Старшего, данный метод использовали еще за 2000 лет до н. э.: «В ртути всплывают любые вещества, кроме золота, единственного, которое ртуть притягивает к себе».




В результате амальгамации образуется амальгама - сплав ртути с золотом. Ее применяют для создания зеркальных рам

Амальгамация по сей день остается самым простым способом, но в то же время у нее есть и серьезный недостаток - высокая ядовитость ртути. Однако не менее ядовито и цианирование, которое также требует сложной очистки использованных вод. Поэтому, говоря объективно, лучше всего оба процесса заменить на такой же эффективный, но менее вредный способ.
При применении данных способов немаловажным остается факт загрязнения промышленных стоков. По количеству вредных веществ, которые задействованы и выбрасываются в процессе работы, золото-извлекательные фабрики занимают лидирующее место в мировой промышленности. Поэтому, по мнению исследователей, главная задача - не только повысить эффективность, но и снизить вред процессов, при которых получают золото, или создать результативные и менее затратные способы очистки сточных вод. Пока, чтобы вернуть воды обратно и включить их в технологический процесс, используются системы отстойников, где вредные вещества нейтрализуются реагентами.
Самые яркие и мощные перевороты в обработке золотых руд совершили в прошлом, однако и сегодня идет совершенствование во многих направлениях. Обогатительные фабрики оснащают новыми цехами с новым оборудованием, постепенно получает распространение сорбционная технология. Все вводимые процессы достаточно сложны, однако следует признать, что подготовка руды к обогащению уже слишком долго остается неизменной, особенно по сравнению с горным делом, где все больше отходят от древних методов. В свою очередь, рудо-подготовка в общих чертах остается такой же, какой ее задумали наши далекие предки.
Остается надеяться, что рано или поздно произойдет прорыв и система усовершенствуется, тем более что в мире остается все меньше руд, которые поддаются обработке по простейшей системе. Чтобы обогатить золотые руды, технологии приходится постепенно усложнять.


Активированный уголь используется для Сорбционного цианирования


Рыхлость россыпных пород и неглубокое залегание стали причиной старательских золотых лихорадок, ведь в таких случаях добывать золото можно было в одиночку простыми средствами

Возрождение пустошей. Добыча золота из россыпных месторождений значительно проще и дешевле, чем разработка коренных. Поэтому в первую очередь исчерпывались именно россыпи, и только когда золото в них заканчивалось, горняки переходили к рудным месторождениям. На это есть несколько причин. Во-первых, россыпи залегают неглубоко, 30-60 м под землей, поэтому доступ к ним не требует сложных технологических методов или больших объемов работ. Стоит уточнить: сегодня известны россыпные месторождения, расположенные на глубине 150-200 м. Однако даже эти значения намного ниже глубины залегания самых мелких коренных месторождений. Во-вторых, за счет того, что россыпи находятся достаточно близко к земной поверхности и подвергаются разрушительным природным воздействиям, они образуются рыхлыми породами, а значит, не требуют буровзрывных работ, в отличие от коренных месторождений. В-третьих, в россыпи золото не связано с кусками породы. Вместо того чтобы дробить глыбы внушительного размера, достаточно просеять рыхлое образование.
У разработки россыпей есть не только преимущества, но и недостатки. Из-за небольших размеров месторождений и быстрой выработки россыпные запасы слишком скоро истощаются. Даже сравнительно небольшое предприятие, которое разрабатывает россыпные прииски, вынуждено занимать обширные территории и постепенно их увеличивать. Существенным минусом становится то, что при крупных масштабах работу трудно организовывать и ею тяжело управлять.
Когда крупные россыпи только начинали осваивать, каждую группу близко расположенных старательских разработок условно называли прииском. В основном золотодобыча велась по водным руслам, поэтому по течению даже небольшой речушки могло одновременно располагаться сразу несколько подобных условных приисков. Однако они существовали всего 1-2 года, так как разрабатываемые запасы быстро истощались.
Большие размеры и долговечность россыпные прииски обрели только с началом деятельности крупных золотопромышленных компаний, которые скупали обширные территории под разработку.


Разработка глубоких россыпей велась взрывным методом

В основном горные работы на приисках производятся открытым способом, в то время как старательские работы велись вручную с использованием кайла и лопаты, а для промывки в лучшем случае задействовался примитивный шлюз. Их с успехом применяли и в России, называя проходнушкой, или американкой. Однако чаще всего одиночные старатели использовали для промывки ручные лотки. На Урале и в Сибири их выдалбливали из цельного древесного куска, в Австралии и Америке отливали из меди посудины, похожие на тазы для варки варенья. Во времена золотой лихорадки подобный медный таз, который по дороге к приискам привязывали к заплечному мешку, был первым признаком золотодобытчика. Несмотря на примитивность, лотки используются и сегодня - геологами, которые ведут разведку золотых россыпей, и опробщиками, которые следят за полноценной разработкой золотоносных песков, исключая потери. Остальные этапы старательскими методами для крупных компаний проводить невыгодно, поэтому для масштабных горных работ создавалась специальная техника. В конечном итоге прииски превратились в настоящие промышленные предприятия, где основную часть работы брали на себя крупные агрегаты, именуемые драгами.
Первые драги построили из дерева и оснастили паровыми двигателями, затем их сменили металлические модели с электрическим приводом, которые становились все мощнее и мощнее от одного технического поколения к другому. Мощность драги определяется по вместимости добычного механизма, образованного черпаками, соединенными в бесконечную цепь. Драгу вместимостью черпака 250 л называют 250-литровой. Много это или мало? Самые первые агрегаты были всего лишь 50-80-литровыми, сегодня 250-литровые черпаки относятся к среднему классу, крупные достигают мощности 600 л, а часто превышают ее.
Чтобы вы могли приблизительно прочувствовать колоссальность этого механизма, приведем простое сравнение. Драга средних размеров в высоту догоняет пятиэтажный дом. В год она добывает и перерабатывает более 1 000 000 м3 золотоносной породы. Это невероятно громоздкий механизм, но в то же время очень эффективный: он выполняет функции и разрабатывающей техники, и обогатительной фабрики. По сей день драги считаются основой в разработке россыпных месторождений.




Старинное оборудование для золотодобычи на австралийском прииске

Все же вернемся к историческим событиям и датам в жизни самих россыпей. В 1970-е гг. роль россыпных месторождений в мировой добыче золота становится гораздо скромнее, всего 2-3 %, к тому же разработки ведутся в основном в Южной Америке. Однако в конце XX в. положение начало меняться, так как, во-первых, открыли бразильские россыпи, а во-вторых, цены на золото резко возросли. В то же время появилась информация о том, что старые районы россыпной золотоносности готовятся к возрождению. В первую очередь это касалось Аляски и Калифорнии.
В 1984 г. дражная разработка россыпей в развивающихся и западных странах составляла 45 машин, а значимость россыпных месторождений в мировой добыче драгоценного металла превышала 12 %. Однако основной территорией россыпной золотодобычи по-прежнему осталась Южная Америка, где россыпи приносили более 130 т золота в год. Более 70 % этой массы добывали в Бразилии, еще 30 % распределились между Боливией, Колумбией и другими странами.
Для сравнения: в США в 1983 г. россыпи принесли только 6,4 т золота. Однако с распространением добычи методом кучного выщелачивания из песков, то есть извлечения с помощью растворения кучи породы в цианиде, ситуация значительно улучшилась. Канадская россыпная доля составила 3 %, а это примерно 1,8 т в год. В последнее время на разработку россыпей значительное влияние оказали достижения в области гидравлики. Теперь порода размывается струей воды, которая подается гидромонитором, после чего пески направляются на обогатительные устройства, а пустая порода - в отвал. Менее инновационным, но распространенным способом остается разработка с помощью бульдозеров, колесных скреперов, экскаваторов и других землеройных машин. Наиболее эффективно соединение обеих технологий, которые гармонично дополняют друг друга.
Самым трудоемким и сложным способом признан подземный. Однако при всех недостатках у него есть неоспоримый плюс: он позволяет вести золотодобычу в тех случаях, когда все другие способы оказываются нерентабельны или полностью неэффективны. Например, подземные методы использовались при разработке вечномерзлых россыпей в России, Канаде и на Аляске.


Отработка единичного россыпного месторождения всегда убыточна, поэтому компании занимают сразу огромные приисковые территории и постепенно их расширяют



В глубину за золотом. Способов золотодобычи существует великое множество. Они не ограничиваются только различными технологиями разработки коренных или россыпных месторождений. Ощутимым вкладом стали попутная добыча желтого металла и исследование возможностей глубинных разработок.
Попутная добыча - это разработка смешанных месторождений, где золото не основное полезное ископаемое. В малых концентрациях благородный металл присутствует в различных цветных рудах и извлекается при их добыче. Попутная добыча возможна при любой разработке цветных месторождений. Существуют страны, чей запас золота полностью обеспечивается именно таким способом. Например, в Папуа - Новой Гвинее доля попутного золота составляет 97 %, на Филиппинах эта цифра равна 64 %, в США - 40 %. Меньший показатель у стран, где ведется активная разработка золотоносных месторождений, - к ним относятся Канада (35 %), Австралия (24 %).
Если обратить внимание на общую статистику мировой золотодобычи, то доля металла, добытого из коренных месторождений, составляет 80 %, россыпных - 12 %, из месторождений цветных металлов - 8 %. Получается, попутное золото сегодня уверенно конкурирует с россыпным. Кроме того, это соотношение непостоянно и меняется из года в год в зависимости от цен на цветные металлы или наличия новых месторождений. При этом новые открытия происходят достаточно часто, ведь на земле по сей день существуют обширные неизученные площади, поэтому возможность найти золотоносное месторождение остается всегда.


Золото в хризокколе

Еще один дополнительный источник золота - повторная разработка старых месторождений. Из-за несовершенства техники, которую применяли в начале и середине XX в., в мире осталось много недоработанных месторождений с бедными, но золотоносными песками. Если возникнет дефицит драгоценного металла, эти места уже сегодня можно ввести в мировой план золотодобычи. Если в добыче случится технологический прорыв, недоработанные месторождения превратятся в мощные промышленные запасы. Сырьем для переработки могут стать и отвалы горных работ. Пресса неоднократно освещала попытки разработать данные пласты, а ведь с древних времен таких отвалов накопилось огромное множество, некоторые из них содержат до 1,5 г золота на 1 м3 породы.
Большое значение современные исследователи придают возможностям осваивать россыпные месторождения на морском дне. Разработка шельфовых россыпей все чаще ведется с использованием знаний и опыта, которые накопили при эксплуатации россыпей континента. Яркий пример - применение драг для разработки прибрежных оловянных россыпей Малайзии и Индонезии.
Несмотря на постоянное стремление создать совершенную технику для разработки коренных месторождений, исследователи не оставляют россыпи без внимания. Разработка таких месторождений стала важнейшим этапом в истории горного дела. Это уникальный пример удивительного человеческого упорства в невероятно трудных условиях. Однако с экономической и научной точек зрения россыпи не потеряли свою ценность, и для наиболее полной выборки этих памятников старательской золотодобычи постоянно придумываются новые методы.


Когда-нибудь повторная отработка месторождений может стать большим источником золота. Увы, с современными средствами добычи она пока нерентабельна


Г1дравлическая разработка в регионе Мадре-де-Дьос в Перу



Взрывать так взрывать! Богатыми золотыми запасами сегодня могут похвастаться несколько крупных месторождений в Южной Африке. На самом деле в земле таятся огромные запасы песков и руд, которые содержат благородный металл, но его концентрация настолько мала, что разработка становится совершенно невыгодной. Однако постепенно истощаются даже самые крупные и богатые месторождения ЮАР. Конечно, на этих территориях до сих пор находятся новые запасы, открываются новые рудники, но мировые специалисты опасаются, что в ближайшие 50 лет запасы твердых полезных ископаемых на суше будут истощены.
Золото - древнейшее полезное ископаемое, поэтому прогнозы касаются и его, хотя можно не обращать внимания на подобные предсказания, так как многие из них в процессе развития геологии в свое время оказывались несостоятельными. Однако нельзя и останавливаться в развитии горной добычи: для поддержания уровня необходимых человечеству минералов нужно искать новые источники их получения.
Определенной поддержкой стали бедные пески и рудники, о которых упоминалось выше. Однако для их эффективной разработки нужны новые технические средства. Большой интерес ученых вызывает технология выщелачивания, или растворения, которую применяют в добыче урана, меди и других полезных ископаемых. Сегодня растворение в золотодобыче используется только при очистке уже добытого металла, но исследователи планируют пойти дальше и начать растворение золота в горной породе.





Данный метод заключается в том, что жидкий растворитель закачивается в массив руды, который предварительно разрыхлили с помощью взрывных технологий. В разрыхленной породе жидкость, циркулируя по трещинам, растопит золото и позволит вынести его на поверхность с помощью откачки полученного насыщенного раствора. Особенно перспективным данный метод будет для россыпных месторождений, так как они не нуждаются в разрыхлении. Кроме того, технология выщелачивания не требует присутствия работников под землей, и она должна показывать высокую производительность при обработке малых площадей, а это полезно для добычи драгоценного металла в тонких жилах.
Эффективной и разработанной технологией считается скважинная гидродобыча, которая предполагает закачку воды в массив через одни и выкачку через другие скважины пульпы, образованной водой и размытыми породами. Соответственно, данная пульпа содержит золото.
По сути, эти методы - своеобразный прорыв, первое отступление от основ добычи, заложенных еще в древности. Во все времена сначала ручным трудом, а после с помощью машин и взрывчатки люди отделяли полезное ископаемое от горного массива, поднимали его на поверхность, производили дальнейшую обработку. Теперь на горизонте появилась возможность использовать принципиально новые технологии, способные открыть новую эру в горнодобывающей промышленности.
К сожалению, в золотодобыче подобные методы применить сложно. Благородные металлы не поддаются воздействию многих растворителей. Те, что справляются с золотом (тиомочевина и цианиды), чрезвычайно ядовиты, к тому же растворяют очень медленно.
Цианистый натрий - распространенный растворитель золота и один из сильнейших ядов. Поэтому цианирование драгоценного металла требует целого комплекса мероприятий, которые смогут обезопасить людей и не позволят ядовитым элементам проникнуть за пределы рабочих участков.




Безвредные кристаллы натрия в цианистом виде становятся смертельно ядовитыми и требуют осторожного обращения

Схема подземного выщелачивания кажется достаточно простой. Нужно пробурить скважины, взорвать массив, ввести в образовавшиеся разрыхленные массы перфорированные трубы, накачать породы растворителем, а затем откачать насыщенный раствор и извлечь из него золото. Однако на деле, чтобы использовать подобную технологию в промышленных масштабах, понадобится немало усилий.
В гидродобыче главным препятствием стала плотность золота, которая может привести к большим потерям при отсасывании пульпы. В последнее время активно изучается возможность бактериального выщелачивания - растворения с использованием бактерий. Однако до конца этот метод еще не просчитан.
Сегодня также исследуется возможность создания без взрывной технологии, для чего проводятся многочисленные испытания новых гидравлических установок и мощных агрегатов для механического воздействия на горные массивы. Например, на рудниках Стилфонтейнен и Дорфонтейнен в ЮАР уже применяются проходческие комбайны. До этого их широко использовали в горной промышленности, но впервые задействовали в золотодобыче именно на этих месторождениях.
В любом случае есть все основания полагать, что сравнительно скоро у человека появится технология, которая начнет новую эпоху не только в области золотодобычи, но и во всем горном деле.
Осталось только 62 000 т будущих колье. Сегодня существуют горные работы, которые проходят на глубине 4000 м, но и там запасы постепенно исчерпываются. Новые золотые месторождения вполне можно найти еще глубже, ведь мы не можем с точностью утверждать, как устроены глубокие горные массивы и каковы залегающие в них породы. Человек располагает лишь скудными сведениями об отдельных глубоких и сверхглубоких скважинах, которых на всей планете не так много. Не исключено, что на больших глубинах можно найти золотые месторождения, которые относятся к неизвестным типам.
Подобные находки могли бы значительно повлиять на эволюцию золотодобычи, но проводить горные работы на такой глубине намного сложнее. В первую очередь - из-за очень высокой температуры и напряженного состояния горных пород. Поэтому глубинные технологии потребуют обеспечения безопасности.
Разработка новых технологий ведется в основном для россыпных месторождений, так как в них золото находится в свободном состоянии, а в горной массе - в разрыхленном, более простом для обработки и воздействия. Очевидно, когда \ появится революционно новый способ россыпной добычи, изменится отношение к россыпям, которые сейчас представляют небольшую, хотя и значительную долю в мировых запасах золота.


Мировая доля ЮАР в золотодобыче настолько высока, а месторождения считаются настолько перспективными, что первые разработки часто применяются именно на этих землях

Скорее всего, дальше в поисках золота человек обратится к морю. Речь идет не о драгоценном металле, растворенном в воде, - хотя ученые уверены, что мы рано или поздно доберемся и до этих «плавающих» залежей, - а о разработке коренных и россыпных месторождений на морском дне или в его толще. В пользу этой гипотезы говорит малая изученность Мирового океана. Даже шельфовая зона прибрежная часть моря, которая имеет глубину до 200 м, остается terra incognita.


Золотые фигуры танцующих и поющих дев, Китай

Мы знаем только то, что морские запасы полезных ископаемых огромны. Например, более 60 % олова в зарубежных странах добывается именно в шельфовых месторождениях. Из-за стопроцентной вероятности богатства прибрежных зон ученые постоянно пытаются расширить круг технологий по добыче полезных ископаемых в море. Возможно, морские россыпи могут быть продолжением прибрежных месторождений. Считается, что подобных мест в шельфовой зоне достаточно много, по крайней мере, проводимые поиски почти всегда заканчиваются успешно. За все время существования планеты береговые линии континентов неоднократно меняли очертания, поэтому некогда сухопутные залежи сегодня могут находиться под водой. Иные россыпи

Дополнения:

нет

Современные технологии

Отзывов : 0,
Рейтинг : 0 из 5

Автор, Gela

Фото:
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография
Современные технологии фотография

Комментарии к статье, Современные технологии