Захоплюючі дух історії про надзвичайний фарт старателів і «золоті лихоманки» створили стійку оману, що у видобутку золота головне - вчасно опинитися в правильному місці. Насправді битва за золото, якого вічно мало і вічно потрібно більше - це завжди тест на спостережливість, завзятість і винахідливість. розповідає, звідки і як отримують жовтий метал.
Поряд із залізом і міддю, золото претендує на звання першого металу, який людина навчилася здобувати і обробляти. При цьому середній вміст (кларк) заліза в земній корі близько 50 кілограмів на тонну, міді - близько 80 грамів на тонну, а золота - всього 0,005 грама на тонну. Якби золото було розподілено в земній корі рівномірно, то для того, щоб набрати на невелике колічко, необхідно було б роздробити і перебрати по зернятку приблизно три залізничних вагони гірської породи. На щастя, золото розподілено нерівномірно. І в певних аномальних зонах - родовищах - його вміст може досягати сотень грамів у тонні. Так, знаменита розсип Ельдорадо в Клондайці дозволяла досвідченим старателям отримати з одного лотка (5-6 літрів або 14-17 кілограмів пісків) близько кілограма золота. Але таких об'єктів у світі одиниці, і саме вони і породили золоті лихоманки. У більшості ж розсипів з лотка можна отримати грами, в кращому випадку - десятки грамів золота. При таких низьких змістах золото повинно було володіти якимись воістину дивовижними властивостями, щоб вже на зорі цивілізації людина могла його знаходити, добувати і обробляти. Сьогоднішні ж технології взагалі дозволяють отримувати золото з бідних (геологи кажуть - убогих) руд, де його вміст не перевищує 1-2 грами в тонні гірської породи, а сам метал розсіяний на атомарному рівні і не завжди видно навіть в електронний мікроскоп.
Вода, вітер і золоте руно
Завдяки високій щільності золото погано переноситься водою і вітром. Тому при руйнуванні гірських порід, що містять навіть найдрібніші вкраплення золота, воно залишається на місці, а більш легкі мінерали вимиваються водою або видуваються вітрами. Поступово вміст золота в продуктах руйнування все збільшується і може досягати десятків і сотень грам на тонну. Так формуються розсипи - багаті золотом піски. Вони і стали першою освоєною людиною формою родовищ золота.
Уже в бронзовому столітті люди навчилися здобувати золото і з руди. Тоді це було видиме самородне золото, і брали його найчастіше з кварцових жив, блоки яких виламували примітивними інструментами - або, там де це було можливо, розігрівали, розклавши на скелях багаття, а потім різко охолоджували, поливаючи холодною водою. Іншими доступними для стародавніх людей родовищами були так звані «залізні капелюхи» - характерні іржавого кольору наверху над сіроватими скелями, верхні частини сульфідних родовищ (міді, свинцю, цинку та інших металів). В уральських казках Павла Бажова є такий епізод: "Господиня, мовляв, Мідної гори замовляла тобі, душному козлу, щоб ти з Красногірської копальні забирався. Якщо ще будеш цю мою залізну шапку ламати, так я тобі всю мідь в Гумешках туди спущу, що ніяк її не добути ".Механізм накопичення золота в залізних капелюхах принципово той же, що і в розсипах: скелі руйнуються під впливом води, вітру і перепадів температур і перетворюються на пісок і глину. Частина їх розноситься вітром, у решті ж частини залишається і золото, причому не «обтяжене» іншими мінералами. І хоча в розсипу або залізному капелюсі золота вже в сотні тисяч разів більше, ніж в середньому по земній корі, все одно його дуже мало. А це означає, що для отримання жаданого металу золотоносні піски, що накопичилися по дну і берегах річок, або глини з залізних капелюхів, або роздроблені кварцові жили треба звільнити від усього зайвого. Такий процес називається збагаченням.
Хочеться побагачити
Найпростішим варіантом, придатним у будь-якій, навіть посушливій місцевості, було провіювання. Природний (з розсипів або зон окислення) або штучний (дроблена руда) золотий пісок підкидали вгору і вперед, при цьому намагаючись кидати пісок у напрямку вітру. Легший матеріал відлітав убік, а важке золото падало до ніг збагачувача. Всім хороший цей спосіб, крім того, що він працює тільки в тому випадку, якщо частинки золота великі, півміліметра і більше в діаметрі. Трохи складнішим, але ефективнішим методом була промивка. На шляху золотоносного потоку придумували різного роду пастки, що допомагають затриматися важким частинкам золота. Адже всі пам'ятають історію про золоту руку? Овечу шкуру натягували на дошки і викладали на шляху золотоносних річок або штучно організованого потоку, по якому направляли матеріал розсипу або дроблену руду. Цей метод видобутку описаний грецьким географом Страбоном і римським істориком Апіканом. Індивідуальними (часто нелегальними) старателями метод застосовується досі. Іноді промивку використовували майже в промислових масштабах. Рудний прииск Лас-Медулас, розташований на території сучасної Іспанії, 1997 року був внесений до списку Всесвітньої спадщини ЮНЕСКО як об'єкт стародавньої індустріальної культури. Для античних часів Лас-Медулас являв собою цілий гірничо-збагачувальний комбінат: у скелях вирубано канали довжиною по кілька кілометрів для перенаправлення води з навколишніх річок на золотоносні піски. Далі вода потрапляла в спеціальні дренажні канави. Іноді канави перекривали особливими пастками з хмизу. Міццю води пісок і глина забиралися геть, а золотини застрягали між густо сплетеними гілками. Після спалювання гілок із золи вигрібали золоті злитки.
Стародавні люди знали і більш витончені способи видобутку і збагачення золота, багато з яких були згодом загублені і перевідкриті заново вже в Новий час. Так, є підстави вважати, що метод очищення золотих концентратів шляхом змішання їх з ртуттю (амальгамація) був відомий вже більше 2000 років тому. Амальгамація застосовувалася аж до середини ХХ століття, що призвело до забруднення ртуттю долин золотоносних річок. Нині цей метод використовується при лабораторних дослідженнях руд. Стародавні єгиптяни, крім того, вміли змушувати найважчий з відомих їм металів спливати на поверхню судини з водою, разом з жирною плівкою від доданої у воду олії (примітивна олійна флотація). Але все ж у стародавньому світі найбільш поширеними методами вилучення золота були різновиди гравітаційного збагачення, благо легко збагатого золота тоді було ще достатньо. Згідно з даними, наведеними в монографії Н.В. Петровської «Самородне золото», за перші 5-6 тисяч років історії людства було видобуто близько 31 тисячі тонн золота.
Золото з підручних матеріалів
До початку раннього Середньовіччя доступні джерела золота на території Європи були практично вичерпані. У цю пору золота вічно не вистачало, і монархи щедро фінансували тих, хто обіцяв їм перетворити в нього інші, більш доступні і більш дешеві речовини, - алхіміків. Першим кандидатом на роль сировини для виробництва золота був другий за тяжкістю з відомих людям металів, свинець. Корисними для алхімічних перетворень якостями свинцю були його ковкість і легкоплавність. Мідь, яка володіє схожими характеристиками, використовували рідше. Людству вже був добре відомий золотистий сплав міді з цинком - латунь, і це перетворення аж ніяк не вважалося дивом. Тому алхіміки наполегливо прагнули перетворити на золото саме сірий метал. Іншим кандидатом була рідка ртуть. Знаменитий арабський алхімік VIII-IX століть Джабір вважав, що всі відомі на той момент сім металів - золото, срібло, мідь, свинець, ртуть, залізо, олово - утворюються з суміші ртуті і сірки, яка повинна визріти в надрах землі. Але найбільш досконалий метал, золото, зріє найдовше, і щоб отримувати золото в лабораторії, необхідно прискорити дозрівання вищеназваної суміші, знайшовши для цього додаткову особливу речовину. Зараз ми б назвали цю речовину каталізатором, алхіміки ж називали її еліксиром або філософським каменем. Як ми знаємо, секрет перетворення на золото свинцю, так само як і ртуті, знайдений не був. Зате алхіміки знайшли дещо не менш важливе: вони відкрили мінеральні кислоти - речовини, здатні розчиняти інші речовини. У своїй «Короткій історії хімії» Айзек Азімов каже, що «мінеральні кислоти дали людству більше, ніж могло б дати золото, якби його навчилися добувати трансмутацією». До досягнень алхімії належить і приготування Aqua Regis, складу, який, як встановив католицький святий Джованні Фіданца (більш відомий під ім'ям Бонавентура), розчиняв золото. Склад цей - не що інше, як царська горілка, суміш соляної та азотної кислот. Царське розкладання - важливий етап у підготовці золотоносних руд до хімічного аналізу. А в Другу світову війну ця їдка суміш надійно сховала, і тим зберегла, нобелівські медалі німецьких фізиків Макса фон Лауе і Джеймса Франка: угорський хімік Дьордь де Хевеші розчинив у ній «незаконні» при фашистах медалі, а після закінчення війни виділив з розчину золото, і шведська Королівська академія наук знову зробила з нього нагороди.
Дендритоподібна частинка золота серед інших мінералів, родовище Травневе, Чукотка
Надія Гусєва